Биологические мембраны клетки, их строение, состав, функции.

• Биологические мембраны: плазмолемма и оболочки органелл.
• Строение: жидкостно-мозаичная модель (Сингер-Николсон).
• Липидный бислой: фосфолипиды (амфифильные), холестерол (регулирует текучесть).
• Белки: интегральные (трансмембранные) и периферические.
• Углеводы: на наружной поверхности (гликокаликс), гликопротеины и гликолипиды.
• Функции: барьерная, транспортная (пассивный, активный, эндо/экзоцитоз), рецепторная, ферментативная, адгезивная, маркировочная.

Биологические мембраны — это универсальные структуры, лежащие в основе строения клеточной оболочки (плазмолеммы) и оболочек большинства органелл (митохондрий, ЭПС, комплекса Гольджи и др.).

Строение и химический состав:

Основой строения всех биологических мембран является жидкостно-мозаичная модель (модель Сингера-Николсона).

1. Липидный бислой (двойной слой):

Основу мембраны составляют фосфолипиды, которые являются амфифильными молекулами. Их гидрофильные "головки" обращены наружу (в сторону цитоплазмы и во внешнюю среду), а гидрофобные "хвосты" погружены внутрь, образуя сплошной барьер для водорастворимых веществ. В состав мембран также входит холестерол, который регулирует "текучесть" (вязкость) липидного бислоя.

2. Белки:

"Мозаично" встроены в липидный бислой. Они определяют большинство специфических функций мембраны.

• Интегральные (трансмембранные): Полностью пронизывают липидный бислой. Выполняют функции каналов, насосов, переносчиков, рецепторов.
• Периферические: Связаны с поверхностью мембраны (внутренней или наружной), не проникая в ее гидрофобную часть. Часто являются ферментами или компонентами цитоскелета.

3. Углеводы (олигосахариды):

Присутствуют только на наружной поверхности плазмолеммы, образуя гликокаликс. Они ковалентно связаны с белками (гликопротеины) или липидами (гликолипиды).

Основные функции биологических мембран:

• Барьерная (разграничительная): Изолируют содержимое клетки и ее органелл от окружающей среды, создавая компартменты.
• Транспортная: Обеспечивают избирательный транспорт веществ в клетку и из нее (пассивный транспорт, активный транспорт, эндо- и экзоцитоз).
• Пассивный транспорт: простая диффузия, облегченная диффузия, осмос (не требует затрат энергии).
• Активный транспорт: с помощью белков-насосов (например, Na+/K+-насос), требует затрат АТФ.
• Эндоцитоз (фагоцитоз, пиноцитоз) и экзоцитоз: транспорт макромолекул и крупных частиц с помощью мембранных пузырьков.
• Рецепторная: Воспринимают сигналы из внешней среды благодаря встроенным белкам-рецепторам.
• Ферментативная: Содержат ферментные системы, катализирующие реакции на поверхности мембран (например, в митохондриях, ЭПС).
• Адгезивная (соединительная) и формообразующая: Участвует в соединении клеток между собой и с межклеточным веществом, а также в поддержании формы клетки благодаря связям с цитоскелетом.
• Маркировочная: Гликокаликс обеспечивает уникальность клетки и участвует в процессах клеточного распознавания (например, взаимодействие "свой-чужой").