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:



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…

Движение потоков энергии в организме определяется главным образом синтезом, накоплением свободной энергии в фосфорорганических соединениях типа АТФ и аккумулированием электрической энергии на мембранах митохондрий. Характер этих процессов в целом сходен у всех живых организмов, от анаэробных микробов до высших животных. Управление процессами жизнедеятельности в организме строится по принципу системной иерархичности: элементарные процессы жизнедеятельности подчинены сложным…

Гетерохронность в развитии отдельных органов и систем отчетливо проявляется и на различных этапах онтогенеза. Так, структурная дифференцировка афферентной части нервной системы завершается у ребенка к 6 — 7 годам, тогда как эфферентная ее часть совершенствуется до наступления зрелого возраста. Центральные проекции двигательного анализатора созревают у подростка к 13 — 14 годам, а периферические его отделы…

Процессы жизнедеятельности организма периодически усиливаются или ослабляются под влиянием экзогенных и эндогенных факторов (биологическая ритмичность). В соответствии с классификацией, предложенной Ф. Халбергом, можно выделить биоритмы высокой частоты с периодом менее ½ ч, от 1/2 до 20 ч, циркадианные (околосуточные) — от 20 до 28 ч и инфрадианные — от 28 ч до 6 суток. К…

По данным Таннера, с 1880 по 1950 г. в Европе и США за каждое десятилетие рост 5 — 7-летних детей увеличивался на 1,5 см, а масса — на 0,5 кг. У 13 — 15-летних подростков это увеличение составляло соответственно 2,5 см и 2 кг. Увеличение размеров тела сопровождается соответствующими изменениями в размерах внутренних органов. Поперечник…