2. Строение, функции цитоплазматической мембраны, виды транспортных белков мембраны, воротные механизмы ионоселективных каналов.

Клеточная мембрана представляет собой тонкую (6-10 нм) липопротеиновую пластинку, она содержит около 40% липидов и около 60% белков. На внешней поверхности мембраны имеется небольшое кол-во (5-10%) углеводов, молекулы которых соединены либо с белками (гликопротеины), либо с липидами и образуют гликокаликс. Структурную основу мембраны – матрикс - составляет бимолекулярный слой фосфолипидов, являющийся барьером для заряженных частиц и молекул водорастворимых вещ-в. Молекулы фосфолипидов состоят из 2х частей – гидрофильной и гидрофобной.

В липидном слое клеточных мембран содержится много холестерина. Обмен липидов происходит медленнее, чем обмен белков, однако возбуждение, например, нейронов мозга, приводит к уменьшению содержания в них липидов.

Молекулы белков, встроенные в фосфолипипдный матрикс клеточной мембраны, наз. интегральными. В клеточных мембранах встречаются тысячи различных белков: структурные белки, ферменты, переносчики. Один и тот же белок может быть рецептором, ферментом и насосом. Многие мембранные белки сост. из 2х частей – заряженной (взаимодействуют с заряженными участками липидов, обеспечивается прочность и взаиморасположение структурных элементов клет. мембраны) и незаряженной (с незаряженными участками липидов). Большая часть интегральных белков – гликопротеины. Белки, прикреплённые к поверхности клеточной мембраны – периферические.

Клет. мембраны обладают избирательной проницаемостью. Мембрана обладает текучестью – её отдельные части могут перемещаться из одного участка к другому.

Функции клеточной мембраны:

1) Барьерная.

2) Восприятие изменений внешней и внутренней среды с помощью рецепторов.

3) Создание электрического заряда клетки.

4) Выработка БАВ (простагландины, тромбоксаны, лейкотриены).

5) Передача сигналов от одно клетки к другой с помощью синапсов.

6) Транспортная функция (активный и пассивный транспорт).

Транспортные белки. Липидный бислой является непроницаемым барьером для большинства водорастворимых молекул и ионов, и их перенос через биомембраны зависит от деятельности транспортных белков. Можно выделить два основных типа этих белков: каналы (поры) и переносчики. Каналы представляют собой туннели, пересекающие мембрану, в которых места связывания транспортируемых веществ доступны на обеих поверхностях мембраны одновременно. Каналы в процессе транспорта веществ не претерпевают каких-либо конформационных изменений, их конформация меняется лишь при открывании и закрывании. Переносчики, наоборот, в процессе переноса веществ через мембрану изменяют свою конформацию. Причем в каждый конкретный момент времени место связывания переносимого вещества в переносчике доступно только на одной поверхности мембраны.

Воротные механизмы ионоселективных каналов. Каналы имеют устье и селективный фильтр, а управляемые каналы – и воротный механизм. Селективность именных каналов определяется их размером и наличием в канале заряженных частиц. Если их заряд противоположен заряду иона, то он притягивается, что обеспечивает проход иона через данный канал. Через ионные каналы могут проходить и незаряженные частицы. Ионы, проходя через канал, должны избавиться от гидратной оболочки, иначе их размеры будут больше размеров канала. Диаметр иона Na+, например, с гидратной оболочкой = 0,3нм, а без – 0,19 нм. Слишком мелкий ион, проходя через селективный фильтр, не может пройти через канал.