Мембрана клітини — Енциклопедія Сучасної України

Мембрана клітини

МЕМБРА́НА КЛІТИ́НИ – зовнішня оболонка живої клітини, що відокремлює її цитоплазму від навколишнього середовища. Ін. назви – плазмалема, плазмат. або цитоплазмат. мембрана. Складається з двох шарів ліпідів, також містить білки і вуглеводи. Клітина є найменшою структур. і функціонал. одиницею живого; має всі властивості живої системи: здійснює обмін речовин та енергії, росте, розмножується, передає у спадок свої ознаки, реагує на подразнення і може рухатися. Ізольов. клітини багатоклітин. організмів продовжують жити і розмножуватися у відповід. пожив. середовищі. Виникнення плазмат. мембрани стало вирішал. етапом у зародженні ранніх форм життя – без мембрани існування клітини неможливе. Плазмат. мембрана оточує кожну клітину, визначає її величину, забезпечує збереження істот. відмінностей між клітин. вмістом і оточуючим середовищем. Вона є вибірк. фільтром, напівпроник. бар'єром, який утри-мує різницю концентрацій іонів по обидва боки мембрани і дозволяє пожив. речовинам потрапляти в клітину, а продуктам виділення – назовні. Усі біол. мем­брани, зокрема й плазмат. мем-брана і внутр. мембрани еукаріот. клітин, мають заг. структурні особливості. Це ансамблі ліпід. і білк. молекул. Ліпід. бішар – осн. структура мембрани, яка створює віднос. непроник. бар'єр для більшості водорозчин. молекул. Білк. молекули розчинені в ліпід. бішарі або адсорбовані на його поверхні. Вони виконують різноманітні функції: забезпечують транспорт певних молекул та іонів у клітину або назовні; ін. білки є ферментами, що каталізують асоційовані з мембраною реакції, треті здійснюють структур. зв'язок цитоскелета з позаклітин. матриксом або є рецепторами для отримання і перетворення сигналів з оточуючого середовища. Більша частина мембран. ліпідів і білків у площині мембрани здатна швидко переміщуватися. Мембрани асиметричні: обидва їхні шари відрізняються за білк. і ліпід. складом, що забезпечує їхню функціонал. різницю. Прокаріотні клітини (переважно бактерії) мають тільки плазмат. мембрану, тоді як еукаріот. клітинам властива велика кількість внутр. мембран. На поверхні плазмат. мембран знаходяться гліколіпіди і глікопротеїни. Вуглеводи клітин. поверхні (глікокалікс) залучаються до хроніч. запалення, вірус. і бактеріал. інфекції, до туморогенезу і метастазування. Типова еукаріотна клітина у багато разів більша за бактеріальну. Внутр. мембрани різних типів розділяють клітину на спеціалізов. компартменти (органели): лізосоми, пероксисоми, гладенький і шорсткий ендоплазмат. ретикулум, апарат Ґольджі. Існують також органели з подвій. мембранами: ядро, мітохондрії, пластиди. Нейрони розглядають як клітини, що досягли вершини спеціалізації. Співвідношення площі плазмат. мембрани з об'ємом цитоплазми нейронів мозку ссавців у 10 тис. разів перевищує такий показник у більшості еукаріот. клітин. Для нейронів властиві чіткі розділення на дискретні функціонал. домени: дендрити і шипики, тіло нейрона, аксон. горбик, аксон і його пресинаптичне розгалуження, терміналі. Для кожного домена нейрона властива наявність у плазмат. мембрані певних білків: рецепторів, йонних каналів, транспортерів, молекул адгезії. Апарат Ґольджі забезпечує остаточне формування мембран. білків і їх розподілення за адресою. Варіабельність плазмат. мембрани створює можливість існування у мозку людини біля тисячі типів нерв. клітин. Плазмат. мембрана кожної нерв. клітини містить значну кількість різновидів йонних каналів як потенціал керованих, так і ліганд керованих. Досягнуті успіхи у вивченні орг-ції клітин. мембран, зокрема плазматичної, свідчать, що ліпід. бішар служить не лише матриксом для функціонування мембран. білків. Встановлено, що він бере участь у перетворенні різноманіт. сигналів і регулює внутрішньомембранні переміщення мембран. білків. Значну увагу приділяють певним ліпід. мікродоменам мембрани (lipid rafts – ліпідні плоти). Їх розглядають як структури, де відбувається стикування сигнал-перетворювал. шляхів. Вони складаються зі щільно спаков. молекул сфінголіпідів і холестеролу. Тут локалізов. певні мембранні білки і сигнал-перетворювал. молекули. Розрізняють різні типи ліпід. доменів. Це невеликі тимчас. структури (10–50 нм), які певною мірою демонструють постійну мембранну реорганізацію. Інвагінації мембрани, що мають назву кавеоли, розглядають як субпопуляцію ліпід. мікродоменів мембрани, що належать до lipid rafts. Існує родина білків кавеолінів, які є маркерами кавеол. Найвідоміші дослідники: швед. хімік С. Арреніус, нім. хімік В. Нернст, англ. фізіологи А. Хілл та Е. Едріан, амер. біофізики К. Коул і Х. Хартлайн, амер. фізіолог Д. Бронк; у вітчизн. науці – В. Чаговець, Г. Франк, Д. Воронцов, П. Костюк, П. Богач, Я. Шуба. Див. також Мембранологія.

Літ.: Магура И. С. Проблемы електрической возбудимости нейрональной мембраны. К., 1981; Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки / Пер. с англ. Т. 1–5. Москва, 1986; Костюк П. Г., Зима В. Л., Магура І. C., Мірошниченко М. С., Шуба М. Ф. Біофізика: Підруч. К., 2001; R. Glaser. Biophysics. 5th ed. Berlin; New York, 2001; Шуба Я. М. Основи молекулярної фізіо­логії іонних каналів. К., 2010.

І. С. Магура

Статтю оновлено: 2018

Покликання на статтю
І. С. Магура . Мембрана клітини // Енциклопедія Сучасної України: електронна версія [онлайн] / гол. редкол.: І. М. Дзюба, А. І. Жуковський, М. Г. Железняк та ін.; НАН України, НТШ. Київ: Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2018. URL: https://esu.com.ua/search_articles.php?id=66493 (дата звернення: 26.10.2021)