28 мая 2009

Строение мембраны

Сложность строения мембраны является необходимым условием выполнения многочисленных функций и сохранения жизнедеятельности клетки (передача сигналов из внеклеточной среды в клетку, перенос веществ через мембрану). Сигналы из внеклеточной среды передаются внутрь клетки путем конформационных перестроек внутримембранных белков. Роль молекулярного переключателя сигналов от поверхности внутрь клетки выполняют и липиды мембраны, в частности простагландины.

Перенос веществ через мембраны осуществляется как пассивно (по градиенту концентрации), без затраты энергии, так и активно, с затратой энергии (против концентрационного градиента). Активный перенос осуществляется при помощи ионных насосов, важнейшей составной частью которых являются ферменты клеточных мембран — ионофоры.

В условиях физиологического покоя ионный насос откачивает из клетки ионы Na+. Переносчики ионов Na+ активируются энергией аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Около 20% энергетических ресурсов клетки затрачивается на эту работу.

Активный перенос приводит к накоплению клетками некоторых веществ при очень низких концентрациях их в тканевой жидкости. Так, митохондрии накапливают ионы Са2+, а щитовидная железа — ионы I-. При этом концентрация ионов I- в железе в сотни, а ионов Са2+ в митохондриях в тысячи раз превышает их содержание в окружающей среде.

В состоянии относительного покоя наружный потенциал на всей мембране клетки одинаков. Однако в силу разной проницаемости мембраны для ионов Na+ и К+ между наружной и внутренней сторонами мембраны образуется разность потенциалов. Ионы Na+ непрерывно выводятся из клетки при помощи натриевого насоса. Одновременно они диффундируют и внутрь клетки.

Ионы К+ в условиях физиологического покоя переходят из цитоплазмы на поверхность мембраны по градиенту концентрации. Концентрация ионов К+ внутри клетки составляет 140 ммоль/л, против 5 ммоль/л на ее поверхности. На наружной поверхности мембраны создается избыток положительных ионов. Внутри клетки, напротив, накапливается избыток крупных молекул органических анионов, лишенных связи с их нейтрализаторами — катионами К+.

«Физиология человека», Н.А. Фомин

Читайте далее:



Границы гомеостаза являются динамичными, а сам принцип равновесия не может быть применен к работе живой системы, ибо состояние гомеостаза не может быть сведено к пассивному сопротивлению или к подчинению воздействиям извне. Это результат компенсаторных регулировок, активно программирующихся в организме в ответ на всю совокупность внешних и внутренних воздействий. При изменении внешних условий живая система не…

Живой организм представляет собой единое целое, в котором частные физиологические процессы подчинены закономерностям работы сложной целостной системы. Основоположники марксистско-ленинской философии видели в живом организме единство и взаимосвязанность составляющих его частей, принципиальную несводимость живой системы к их сумме. Ф. Энгельс показал, что в органической природе категории простого и составного теряют смысл, организм при любой степени сложности…

Клетки и органы человеческого тела выделяют в окружающую их межтканевую жидкость продукты обмена — метаболиты. Эти своеобразные отходы внутриклеточных процессов имеют высокую биологическую активность. Они стимулируют образование новых химических соединений, принимают участие в гуморальной регуляции физиологических функций. К числу таких метаболитов относятся серотонин, простагландины, кинины, гормоны желудочно-кишечного тракта и другие вещества. По мнению Л. С….

Потребности живого организма могут быть удовлетворены только в результате активного взаимодействия его с внешней средой. Благодаря этому взаимодействию живой организм растет, развивается, накапливает энергию в виде пластических веществ и богатых энергией химических соединений. Эта энергия расходуется на выполнение различных видов работы, свойственных живому организму: механической, химической, электрической, осмотической и др. Программа работы энергетической системы организма…

Структурные и функциональные предпосылки развития организма Развитие организма включает в себя как постепенные количественные изменения (например, увеличение числа клеток в процессе роста и дифференцировки тканей), так и качественные скачки. Эти процессы находятся в диалектическом единстве, они немыслимы в отрыве друг от друга. В процессе возрастного развития морфологическое усложнение живых структур приводит к появлению качественно новых…