Плазматическая мембрана, окружающая каждую клетку, определяет ее величину и обеспечивает сохранение существенных различий между клеточным содержимым и окружающей средой. Мембрана служит высокоизбирательным фильтром, который поддерживает разницу концентраций ионов по обе стороны мембраны и позволяет питательным веществам проникать внутрь клетки, а продуктам выделения выходить наружу.
Жидкостно-мозаичная модель строения плазматической мембраны на Рис. 14 (А).
Пассивный транспорт - это прохождение растворенных веществ через липидный бислой посредством электрохимического градиента.
Активный транспорт - это перекачка растворенных веществ против их электрохимических градиентов белками-переносчиками. Активный транспорт обязательно связан с источником метаболической энергии. Чаще всего таким источником служит гидролиз АТР, осуществляемый белками-переносчиками, или котранспорт ионов натрия или котранспорт ионов водорода по их электрохимическим градиентам.
Рис. 14 (А)
Растворенные вещества способны так же перемещаться через саму мембрану - диффузия.
Кроме того, Активный транспорт может идти по механизму унипорта (облегченной диффузии), согласно которому только одно вещество переносится через биомембрану в одном направлении с помощью канальных или транспортных белков (например, транспорт глюкозы в клетках печени). Активный транспорт может протекать по механизму сопряженного переноса (симпорт, сопряженный транспорт), когда два вещества переносятся одновременно в одном направлении как например, транспорт аминокислот или глюкозы вместе с ионами натрия в кишечных эпителиальных клетках, либо в противоположном направлении (антипорт, обменная диффузия), как, например, обмен ионов НСО3- на Cl- в мембране эритроцитов.
Высокое соотношение концентрации калия во вне- и внутриклеточной жидкости (38:1) поддерживается благодаря действию Nа+,К+-АТФазы, активно переносящей ионы калия в клетку, а ионы натрия - из нее (в соотношении 2:3) (вследствие активного выведения натрия из клеток Na+,K+-АТФазой 85-90% всего натрия, содержащегося в организме, находится во внеклеточной жидкости и по этой причине определяет ее объем).
Межклеточные контакты возникают в местах соприкосновения клеток в тканях и служат для межклеточного транспорта веществ и передачи сигналов, а также для механического скрепления клеток друг с другом. Типы:
а) рыхлые (простые) контакты - между плазматическими мембранами соседних клеток имеется щель шириной 10-20 нм, заполненная гликокалликсом, специализированных структур на мембранах нет;
б) межклеточные «замки» - мембраны соседних клеток разделены таким же расстоянием, но изгибаются, образуя на поверхности клеток впячивания;
в) десмосомы;
г) плотные контакты (встречаются в основном в эпителиальных клетках) - разделяются на зону замыкания и зону слипания (промежуточный контакт); в зоне замыкания две соседние мембраны сливаются своими наружными слоями, эта зона непроницаема для макромолекул и ионов, в зоне слипания мембраны разделены щелью в 10-20 нм, заполненной плотным веществом, вероятно, белковой природы;
д) щелевидные (высокопроницаемые) контакты, свойственные всем типам эпителиальной и соединительной тканей, - плазматической мембраны разделены промежутком в 2-4 нм, пронизанным каналами, по которым низкомолекулярные вещества попадают из цитоплазмы одной клетки в другую, минуя межклеточную среду.
TimeBiology