і існують спеціальні білки-насоси, у тому чіслеАТФаза, яка активно вкачує в клітку іони калію (K +) і викачують з неї іони натрію (Na +).
· матрична - забезпечує певне взаєморозташування і орієнтацію мембранних білків, їх оптимальну взаємодію.
· механічна - забезпечує автономність клітини, її внутрішньоклітинних структур, також з'єднання з іншими клітинами (в тканинах). Велику роль у забезпечення механічної функції мають клітинні стінки, а у тварин - міжклітинний речовина.
· енергетична - при фотосинтезі в хлоропластах і клітинному диханні в мітохондріях в їх мембранах діють системи перенесення енергії, в яких також беруть участь білки;
· рецепторна - деякі білки, що знаходяться в мембрані, є рецепторами (молекулами, за допомогою яких клітина сприймає ті чи інші сигнали).
Наприклад, гормони, що циркулюють у крові, діють тільки на такі клітини-мішені, у яких є відповідні цим гормонам рецептори. Нейромедіатори (хімічні речовини, що забезпечують проведення нервових імпульсів) теж зв'язуються з особливими рецепторними білками клітин-мішеней.
· ферментативна - мембранні білки нерідко є ферментами. Наприклад, плазматичні мембрани епітеліальних клітин кишечника містять травні ферменти.
· здійснення генерації та проведення біопотенціалів.
За допомогою мембрани в клітці підтримується постійна концентрація іонів: концентрація іона К + всередині клітини значно вище, ніж зовні, а концентрація Na + значно нижче, що дуже важливо, так як це забезпечує підтримання різниці потенціалів на мембрані і генерацію нервового імпульсу.
· маркування клітини - на мембрані є антигени, що діють як маркери - «ярлики», що дозволяють упізнати клітку. Це глікопротеїни (тобто білки з приєднаними до них розгалуженими олігосахарідним бічними ланцюгами), які відіграють роль «антен». Через незліченної безлічі конфігурації бічних ланцюгів можливо зробити для кожного типу клітин свій особливий маркер. За допомогою маркерів клітини можуть розпізнавати інші клітини і діяти узгоджено з ними, наприклад, при формуванні органів і тканин. Це ж дозволяє імунній системі розпізнавати чужорідні антигени.
2. Іонні канали
Іони Na ??+, K +, Са2 +, Сl - проникають всередину клітини і виходять назовні через спеціальні, заповнені рідиною канали. Розмір каналів досить малий (діаметр 0,5-0,7 нм). Розрахунки показують, що сумарна площа каналів займає незначну частину поверхні клітинної мембрани.
Функцію іонних каналів вивчають різними способами. Найбільш поширеним є метод фіксації напруги, або «voltage-clamp». Суть методу полягає в тому, що за допомогою спеціальних електронних систем в процесі досвіду змінюють і фіксують на певному рівні мембранний потенціал. При цьому вимірюють величину іонного струму, що протікає через мембрану. Якщо різниця потенціалів постійна, то відповідно до закону Ома величина струму пропорційна провідності іонних каналів. У відповідь на ступінчасту деполяризацію відкриваються ті чи інші канали, відповідні іони входять в клітку по електрохімічного градієнту, тобто виникає іонний струм, який деполярізует клітку. Ця зміна реєструється за допомогою керуючого підсилювача і через мембрану пропускається електричний струм, рівний за величиною, але протилежний за направленням мембранному ионному току. При цьому трансмембранная різниця потенціалів не змінюється. Спільне використання методу фіксації потенціалу і специфічних блокаторів іонних каналів привело до відкриття різних типів іонних каналів в клітинній мембрані.
В даний час встановлено багато типи каналів для різних іонів. Одні з них дуже специфічні, другі, крім основного іона, можуть пропускати та інші іони.
Вивчення функції окремих каналів можливо методом локальної фіксації потенціалу «path-clamp»; Скляний мікроелектрод (микропипетка) заповнюють сольовим розчином, притискають до поверхні мембрани і створюють невелике розрідження. При цьому частина мембрани підсмоктується до мікроелектродів. Якщо в зоні присмоктування виявляється іонний канал, то реєструють активність одиночного каналу. Система роздратування і реєстрації активності каналу мало відрізняється від системи фіксації напруги.
Струм через одиночний іонний канал має прямокутну форму і однаковий по амплітуді для каналів різних типів. Тривалість перебування каналу у відкритому стані має імовірнісний характер, але залежить від величини мембранного потенціалу. Сумарний іонний струм визначається ймовірністю знаходження у відкритому стані в кожний конкретний період часу певного числа каналів.
Зовнішня частина каналу порівняно доступна для вивчення, дослідження внутрішньої ...
