Цитоплазматическая клеточная мембрана состоит из трех слоев:

ü наружного белкового

ü среднего бимолекулярного слоя липидов

ü внутреннего белкового

Толщина мембраны 7,5-10 нМ. Бимолекулярный слой липидов – матрикс мембраны. Липидные молекулы его обоих слоев взаимодействуют с белковыми молекулами, погруженными в них. От 60 до 75% липидов мембраны - фосфолипиды, 15-30% холестерин. Белки представлены в основном гликопротеинами. Различают интегральные (образуют ионные каналы, обеспечивающие обмен определенных ионов между вне- и внутриклеточной жидкостью. Они, также являются ферментами, осуществляющими противоградиентный перенос ионов через мембрану белки, пронизывающие всю мембрану) и периферические, находящиеся на наружной или внутренней поверхности(хеморецепторы наружной поверхности мембраны, которые могут взаимодействовать с различными ФАВ).

Функции мембраны:

ü Обеспечивает целостность клетки, как структурной единицы ткани.

ü Осуществляет обмен ионов между цитоплазмой и внеклеточной жидкостью.

ü Обеспечивает активный транспорт ионов и других веществ в клетку и из нее

ü Производит восприятие и переработку информации поступающей к клетке в виде химических и электрических сигналов.

Ионные каналы:

1.По избирательности:

ü Селективные, т.е. специфические. Эти каналы проницаемы для строго определенных ионов.

ü Малоселективные, неспецифические, не имеющие определенной ионной избирательности. Их в мембране небольшое количество.

2.По характеру пропускаемых ионов:

ü калиевые

ü  натриевые

ü  кальциевые

ü  хлорные

3.По скорости инактивации, т.е. закрывания:

ü  быстроинактивирующиеся, т.е. быстро переходящие в закрытое состояние. Они обеспечивают быстро нарастающее снижение МП и такое же быстрое восстановление.

ü  медленноинактирующиеся. Их открывание вызывает медленное снижение МП и медленное его восстановление.

4. По механизмам открывания:

ü потенциалзависимые, т.е. те которые открываются при определенном уровне потенциала мембраны.

ü  хемозависимые, открывающиеся при воздействии на хеморецепторы мембраны клетки физиологически активных веществ (нейромедиаторов, гормонов и т. д).

Ионные каналы имеют следующее строение:

ü Селективный фильтр, расположенный в устье канала. Он обеспечивает прохождение через канал строго определенных ионов.

ü Активационные ворота, которые открываются при определенном уровне мембранного потенциала или действии соответствующего ФАВ. Активационные ворота потенциалзависимых каналов имеется сенсор, который открывает их на определенном уровне МП.

ü Инактивационные ворота, обеспечивающие закрывание канала и прекращение проведения ионов по каналу на определенном уровне МП.(Рис).

ü Неспецифические ионные каналы не имеют ворот.

Селективные ионные каналы могут находиться в трех состояниях, которые определяются положением активационных (м) и инактивационных (h) ворот:

ü Закрытом, когда активационные закрыты, а инактивационные открыты.

ü Активированном, и те и другие ворота открыты.

ü Инактивированном, активационные ворота открыты, а инактивационные закрыты.

В мембране имеются следующие механизмы трансмембранного транспорта ионов и других веществ:

ü Активный транспорт. Он осуществляется с помощью энергии АТФ. К этой группе транспортных систем относятся натрий-калиевый насос, кальциевый насос, хлорный насос.

ü Пассивный транспорт. Передвижение ионов осуществляется по градиенту концентрации без затрат энергии. Например, вход калия в клетку и выход из неё по калиевым каналам.

ü Сопряженный транспорт. Противоградиентный перенос ионов без затрат энергии. Например таким образом происходит натрий-натриевый, натрий-кальциевый, калий -калиевый обмен ионов. Он происходит за счет разности концентрации других ионов.

Вверх