Вопрос 5. Поверхностный аппарат клетки

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.

Гликокаликс – это обогащенная углеводами периферическая зона на поверхности большинства эукариотических клеток (клеточная оболочка). Гликокаликс выполняет прежде всего функцию непосредственной связи клеток животных с внешней средой, со всеми окружающими ее веществами.

Список литературы

1. Биология. (Учебник) / Под ред. В.Н. Ярыгина. – 5-е изд. – 2003.

2. Микробиология. (Учебник) / Гусев М.В., Минеева Л.А. – 2003.

3. Пехов А.П. Биология с основами экологии. (Учебник). – 2000.

4. Медицинская генетика / Под ред. Бочкова Н.П. – М.: Мастерство, 2001.

5. Ярыгин В.Н., Волков И.Н. и др. Биология. – М.: Владос, 2001.

6. Биология / Под ред. Чебышева. Н.В. – М.: ГОУ ВУНМЦ, 2005.

7. Орехова. В.А., Лажковская Т.А., Шейбак М.П. Медицинская генетика. – Минск: Высшая школа, 1999.

8. Пособие по биологии для довузовского обучения иностранных учащихся / Под ред. Чернышова В.Н., Елизаровой Л.Ю., Шведовой Л.П. – М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2004.

9. Врожденные пороки развития // Серия учебной литературы «Образование медсестер», модуль 10. – М.: Гэотар-мед, 2002.