МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ, АНАТОМІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ ТА ПАТОЛОГІЯ ЛЮДИНИ - Я.І.Федонюк 2010

БІОЛОГІЯ

РОЗДІЛ 1. БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ

1.3. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧНИЙ І КЛІТИННИЙ РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ

1.3.2. Структурно-хімічна функціональна організація еукаріотичних клітин

Клітинні мембрани, принцип компартменталізації

Важливим компонентом еукаріотичної клітини є система клітинних мембран. Клітинні (біологічні) мембрани - це клітинні структури, що відокремлюють клітину від навколишнього середовища та розділяють внутрішньоклітинний простір на відсіки - компартменти. Останні різняться за формою, об'ємом, вмістом ферментів і функціональним призначенням. Компартменталізація зумовлює просторовий розподіл речовин і процесів у клітині. Завдяки компартменталізації в клітині одночасно можуть відбуватися різноманітні ферментативні процеси. Окремий компартмент представлений органелою (наприклад, лізосома) або її частиною. До клітинних мембран тваринної клітини належать: плазматична мембрана, ядерна мембрана, мембрани ендоплазматичного ретикулуму, мітохондрій, комплексу Гольджі, лізосом, фагосом, пероксисом.

Електронно-мікроскопічні дослідження показали, що в основі будови будь-якої клітинної мембрани лежить модель елементарної біологічної мембрани. Біологічна мембрана складається з трьох шарів: двох шарів білків, між якими знаходиться подвійний шар ліпідів (білок-ліпіди-білок). Бішар ліпідів утворений двома рядами молекул ліпідів, які своєю гідрофільною "головкою" спрямовані назовні, а гідрофобними "хвостами" - всередину бішару. Серед ліпідів переважають фосфоліпіди і гліколіпіди. Білки представлені переважно ферментами, білками іонних каналів, рецепторними білками. Серед мембранних білків розрізняють інтегральні, периферійні і поверхневі білки. Інтегральні білки пронизують ліпідний бішар наскрізь, периферійні занурюються в нього, а поверхневі прилягають до його поверхні. Згідно із сучасною рідинно-мозаїчною моделлю Зінгера-Ніколсона (1972), основу біологічної мембрани складає полярний ліпідний бішар, в який занурені окремі білкові молекули. За умов нормальних температур ліпіди мембрани знаходяться в рідинному стані і в цьому "ліпідному озері" плавають мембранні білки, утворюючи своєрідну мозаїку (рис. 1.31).

Рис. 1.31. Мозаїчна модель клітинної мембрани:

1 - гідрофільні головки ліпідів; 2 - гідрофобні кінці ліпідів; З - білкові молекули; 4 - молекули вуглеводів.