Клітинна мембрана: основні функції

- Ось тепер для глибокого сприйняття Знань про Клітину нам знадобиться наша Уява. (про Уяву читай тут). Отже, для більш зручного розуміння Клітини пропоную розглядати Ядро як Будинок, Цитоплазму як Двір і Мембрану як Паркан. Мембрана (лат. - membrana) – це прикордонна оболонка Клітини, яка схожа на паркан навколо Двору... Для чого нам Паркан?
Перш за все для захисту Двору як власної території від стороннього шкідливого втручання із зовні.
Так і Клітина захищена Мембраною від «вільного протягу». Як у Паркана є Хвіртка і Ворота, так і Мембрана має спеціальні канали для проникнення в Клітину і виведення з неї молекул та іонів.
- А як Клітині знати, кого і коли впускати до свого Двору?
- Для цього в Мембрані є безліч рецепторів, що сприймають хімічні сигнали. Гормони, медіатори та інші біологічно активні речовини розпізнаються Мембранними рецепторами, а потім Клітина визначає, як їй реагувати на таких гостей. Знаючи, хто біля Хвіртки, ми можемо самі вирішувати, впускати чи ні. Точнісінько так само й Клітина, знаючи, що відбувається навколо (біля) Мембрани, визначає свою реакцію на присутність того чи іншого хімічного агента.
- Сенс всього цього?
- Сенс – змінювати свою метаболічну активність, внутрішню діяльність, в залежності від стану зовнішнього середовища... Це приблизно як виглянути з вікна на вулицю і визначитись, у що нам одягатися.
- А якщо за парканом вороги?
- У Мембрані на такі випадки є антигени: структури, здатні викликати утворення антитіл білків при необхідності захисту від зовнішніх шкідливих агентів. Вчені вважають, що геометричні конфігурації антигену і антитіла комплементарні, тобто підходять один до одного, як ключик і замок.
- Це як при виявленні на вулиці пожежі зателефонувати до Пожежної частини?
- Або побігти за вогнегасником і загасити пожежу під парканом, якщо раптом хтось підпалив під ним купку з сухою травою.
- Тепер зрозумів. Мембрана охороняє наше Подвір'я...
- І не тільки охороняє, але ще й підтримує в ньому свою власну «ауру», своєрідний Настрій у середині Подвір'я. І це відбувається завдяки вибірковому транспорту іонів через Мембрану, які підтримують різницю потенціалів…
- На вулиці один Настрій, а на Подвір'ї – інший?
- Так. На вулиці – настрій Вулиці, а на Подвір'ї – настрій, який ми створюємо своєю присутністю та своєю внутрішньою дисципліною.
І наостанок маю сказати, що Мембрани є також і у Ядра, і у Органел всередині Клітини. І всі ці мембрани потрібні перш за все для перешкоди вільному переміщенню води і розчинених в ній речовин з Цитоплазми в них і назад...
- Захист стін Будинку від клімату на Подвір'ї?
- Приблизно так…

Клітинна мембрана: структура

- З чого складається Мембрана?
- Уяви собі Колобка з двома руками. За спиною у нього – наплічник. І ось такі Колобки стали один проти одного, обличчям до обличчя, взялися за руки, створюючи замкнуте коло. Так ось ці Колобки – це подвійний шар Фосфоліпідів, які вуглеводними ланцюжками (руками Колобків) утримуються один біля одного у витягнутому стані. А зі сторони спинок Колобків – розташовуються Білки, їх рюкзачки-наплічники.
- З обох сторін?
- Так. Усередині – еластичний подвійний шар Фосфоліпідів, а з обох боків – Білки… Завдякуючи такій будові Мембрана еластична і дуже тонка: її товщина від 7 до 11 нанометрів.

- Еластична за рахунок Ліпідів?
- Так, від 40 до 90 процентів ліпідів Мембрани – це Фосфоліпіди, але в ній є і Гліколіпіди. Завдяки тому, що більшість її компонентів знаходяться у рідкому стані (Колобки, які тримаються за руки), вона рухлива та постійно здійснює хвилеподібні рухи.
- Колобки танцюють?
- Можна сказати й так. – І внаслідок таких постійних «танців» Білки в ній рухомі та здатні переміщуватися із однієї частини в іншу.
- Це для чого?
- Для транспортування речовин… Це – транспортна функція Мембрани.

Мембранні білки

- Ми вже знаємо, що внутрішнім шаром Мембрани є Фосфоліпіди. Білки знаходяться з обох сторін від шару Фосфоліпідів і представлені переважно Глікопротеїнами. Одні із них пронизують товщу Мембрани, і за це їх називають інтегральними. Інші прикріплені до поверхні Мембрани, і за це їх називають периферичними.

- Інтегральні – це ніби отвір у паркані між штахетинами?
- Дійсно так. Через ці отвори в паркані, через канали інтегральних білків проходить селективний обмін іонів, а ще – транспорт великих молекул із зовнішнього середовища усередину Клітини.
- Транспортна функція?
- Так. Також і Селекція. Адже периферичні, поверхневі білки можуть бути також рецепторами і антигенами. Тому вони здатні розрізняти та селекціонувати все те, що знаходиться поза Клітиною і визначати, корисне воно Клітині чи ні.
- Корисне переноситься всередину інтегральними білками, а шкідливе знешкоджується антитілами?
- Саме так. Є ще одна важлива властивість в структурі інтегральних білків: їх вуглеводна частина виступає з Клітини назовні. І ці вуглеводні вусики – носії антигенів груп крові, діють як рецептори, що зв'язують гормони.
- Це там, за парканом. А що всередині огорожі?
- Всередині огорожі? Є одна важлива функція і у периферичних білків, які розташовані на внутрішній стороні Мембрани і є білками Цитоскелета.
- Цитоскелет? – Оце вже цікаво! – Скелет у Клітини?
- Так, Цитоскелет, який дозволяє Клітині бути гнучкою і еластичною, а також міцною.
- За рахунок чого цитоскелет еластичний і міцний? Специфічні білки?
- Міцність – завдяки головному білку Цитоскелета - спектрину. До спектрина кріпиться актин. Актин в свою чергу утворює мікрофіламенти, які є скорочувальним апаратом Цитоскелета і забезпечують його рухливість.
- Таким чином Клітина здатна змінювати форму і рухатися?
- Так, завдяки Цитоскелету вона здатна відштовхувати від себе «ворогів».
- Вороги? – Це хто такі будуть?
- Глікопротеїни в основному несуть великий негативний заряд, що сприяє відштовхуванню від Мембрани інших негативно заряджених об'єктів. Вороги в даному випадку – ті, хто негативно заряджений.
- А якщо хтось корисний? – Як його утримати?
- Є спосіб: поверхневі глікопротеїни утворюють адгезивні молекули, які слугують для прикріплення Клітин одна до одної. Тому споріднені та необхідні одна одній Клітини утримуються адгезивними молекулами.
- Розумно, оригінально.
- Так влаштований Світ. Адже основна маса Життя – це багатоклітинні організми…
 

продовження книги * повернутись на головну сторінку