Мембрани клітин
Якщо можна було б клітку, як заводну іграшку, розібрати на складові частини і розкласти їх на столі, то найбільше місця зайняли б мембрани (від латинського слова membrana – перетинка) – тоненькі, близько 10 нм в товщину, білково-ліпідні плівки, що розділяють в клітці різні відсіки і покривають її зовні. У шестіграммовой печінки миші, наприклад, уміщається кілька квадратних метрів мембран! Роль мембран у житті клітини виключно важлива. У чому ж вона полягає? Розповімо про це на прикладі тваринної клітини.
Ядро її відокремлено від решти цитоплазми двома мембранами. Як і в інших випадках, мембрана відіграє тут двояку роль. Вона відгороджує ядерне простір, не допускаючи проникнення туди інших органоїдів клітини і дуже великих молекул білків. У той же час в ядро??легко проникають низькомолекулярні речовини, а також багато білки, в першу чергу ядерні, які синтезуються в цитоплазмі, а функціонують в ядрі. У зворотному напрямку ядерна оболонка повинна пропускати через себе РНК та інші речовини, які синтезуються в ядрі і направляються в цитоплазму для управління різними хімічними реакціями. Як ядерні мембрани це роблять, не зовсім ще ясно. В електронний мікроскоп в ядерній мембрані видно отвори 40-100 нм, закриті складно влаштованими кришечками, які складаються з білків. Вся структура називається ядерної часом. Ймовірно, ці пори і пропускають різні молекули з ядра в цитоплазму і назад.
Зовнішня мембрана ядер безперервно переходить в мембранну ендоплазматичну мережа – розгалужену систему замкнутих мішечків і канальців. На зовнішній стороні цих мембран методом електронної мікроскопії виявили цілий килим частинок розміром близько 20-25 нм. Такі мембрани називаються шорсткими на противагу гладким ділянкам мембранної мережі, на яких частинок немає. Частинки ці – рибосоми – місце синтезу білків. У більшості клітин тому синтез білка відбувається переважно на поверхні шорсткою ендоплазматичної мережі. На мембранах цієї мережі відбувається утворення і другого найважливішого складового мембран – ліпідів. Тут же обидва компоненти збираються в блоки, з яких потім будуються різні клітинні мембрани. Однак, перш ніж потрапити на місце призначення, продукція ендоплазматичноїмережі накопичується і “допрацьовується” в апараті Гольджі.
Чудові мембрани мітохондрій, що постачають клітину енергією. Як і ядро, мітохондрії оточені двома мембранами. У внутрішню вмонтовані фрагменти так званої дихальної ланцюга – головної системи перетворення енергії. Вироблена енергія запасається теж на мембранах у вигляді різниці потенціалів. При цьому виникає електричне поле напруженістю 200 тис. В / см, як у сучасних прискорювачах! Але, мабуть, головну роль в клітці грає зовнішня мембрана, яка покриває всю поверхню клітини, так звана плазматическая. Вона влаштована дуже складно.
У клітці постійно йде безліч хімічних реакцій. Одні їх продукти використовуються всередині клітини, а інші виводяться назовні. Саме плазматична мембрана розрізняє ці продукти. Крім того, щоб хімічні реакції в клітинах не зупинялися, потрібно приплив все нових і нових речовин. Пропускає їх в клітку та ж мембрана, чітко відрізняючи потрібні речовини від непотрібних. Але справа не тільки в тому, щоб відрізнити потрібні речовини, а й у тому, щоб “примусити” їх іти в клітку, де їх і без того більше, ніж зовні. Для цього необхідно затратити енергію. Клітинна мембрана здатна здійснювати такий активний перенос.
Важливо не тільки забезпечити клітку необхідними речовинами, а й створити відповідні умови для їх перетворень. Якщо плазматична мембрана хоч на мить зникне, клітина залишиться не захищеної від впливу зовнішнього середовища і більшість хімічних реакцій в ній зупиниться. Це відбудеться тому, що сольовий склад зовнішнього середовища відрізняється від внутрішньоклітинного. Так, в клітці іонів калію в сотні разів більше, а іонів натрію в сотні разів менше, ніж зовні. “Викачують” натрій і “накачує” калій за допомогою ферментів і з витратою енергії АТФ теж плазматична мембрана.
Щоб багатоклітинний організм нормально функціонував, кожна його клітина повинна сприймати і виконувати спільні накази. Такі накази можуть надходити, наприклад, у вигляді молекул гормонів. Багато гормонів уловлюються спеціальними білками – рецепторами клітинної мембрани, і від них уже передаються всередину клітин відповідні команди.
Існування будь-якого багатоклітинного організму залежить від здатності клітинних мембран “впізнавати” інші клітини, з’єднуватися з їх поверхнею і утворювати впорядковані структури – тканини й органи. Якщо клітини з’єднуються безладно, розростаються на всі боки, то виникають пухлини. Нарешті, уздовж плазматичних мембран нервових клітин та їх відростків передаються сигнали в мозок і з мозку.
(2 votes, average: 4.00 out of 5)