Основные функции биологических мембран

БИОФИЗИКА МЕМБРАН

ГЛАВА 1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ. СТРУКТУРА, СВОЙСТВА.

Биофизика мембран - важнейший раздел биофизики клет­ки, имеющий большое значение для биологии. Многие жизнен­ные процессы протекают на биологических мембранах. Нару­шение мембранных процессов - причина многих патологий. Лечение также во многих случаях связано с воздействием на функционирование биологических мембран.

Элементарная живая система, способная к самостоятельно­му существованию, развитию и воспроизведению - это живая клетка - основа строения всех животных и растений. Важней­шими условиями существования клетки (и клеточных органелл) являются, с одной стороны, автономность по отношению к окружающей среде (вещество клетки не должно смешивать­ся с веществом окружения, должна соблюдаться автономность химических реакций в клетке и ее отдельных частях); с другой стороны, связь с окружающей средой (непрерывный, регули­руемый обмен веществом и энергией между клеткой и окружа­ющей средой). Живая клетка - открытая система.

Единство автономности от окружающей среды и одновремен­но тесной связи с окружающей средой - необходимое условие функционирования живых организмов на всех уровнях их орга­низации. Поэтому важнейшее условие существования клетки, и, следовательно, жизни - нормальное функционирование био­логических мембран.

Три основные функции биологических мембран:

барьерная - обеспечивает селективный, регулируемый, пассив­ный и активный обмен веществом с окружающей средой (селективный - значит, избирательный: одни вещества переносятся че­рез биологическую мембрану, другие - нет; регулируемый - про­ницаемость мембраны для определенных веществ меняется в за­висимости от генома и функционального состояния клетки);

матричная - обеспечивает определенное взаимное располо­жение и ориентацию мембранных белков, обеспечивает их оп­тимальное взаимодействие (например, оптимальное взаимодей­ствие мембранных ферментов);

механическая - обеспечивает прочность и автономность клет­ки, внутриклеточных структур.

Кроме того, биологические мембраны выполняют и другие функции:

энергетическую - синтез АТФ на внутренних мембранах ми­тохондрий и фотосинтез в мембранах хлоропластов;

генерацию и проведение биопотенциалов;

рецепторную (механическая, акустическая, обонятельная, зрительная, химическая, терморецепция - мембранные процес­сы) и многие другие функции.

Общая площадь всех биологических мембран в организме че­ловека достигает десятков тысяч квадратных метров. Относи­тельно большая совокупная площадь связана с огромной ролью мембран в жизненных процессах.

Дата добавления: 2014-12-29