Транспорт речовин через бiологiчну мембрану

ЗМІСТ

ВСТУП                                                                                                         2

1. МОЛЕКУЛЯРНА ОРГАНІЗАЦІЯ МЕМБРАН                                        4

1. ІСТОРИЧНІ АСПЕКТИ ДОСЛІДЕННЯ МЕМБРАН                        4
2. ПРИНЦИПИ БУДОВИ МЕМБРАН                                                    9
3. ФУНКЦІЇ БІОЛОГІЧНИХ МЕМБРАН                                              14
4. ВЛАСТИВОСТІ МЕМБРАН                                                               16
5. ТИПИ БІОЛОГІЧНИХ МЕМБРАН                                                    16

1. ТРАНСПОРТ РЕЧОВИН ЧЕРЕЗ БІОЛОГІЧНУ МЕМБРАНУ              17

2.1 КЛАСИФІКАЦІЯ ВИДІВ ТРАНСПОРТУ                                         17

2.2ТРАНСПОРТ НИЗЬКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК                      20

2.3ТРАНСПОРТ ЧАСТОЧОК ТА ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ

 СПОЛУК                                                                                                     24

      ВИСНОВОК                                                                                               29

ВСТУП

Метою цієї роботи є: ознайомлення з особливостями будови біологічних мембран, встановлення взаємозалежності між будовою та їх функціями, розкриття суті явища транспорту речовин через біологічні мембрани , ознайомлення з видами транспорту, з їх механізмами дії: з тим, як мембрана регулює потоки речовин та транспортними системами вбудованими в мембрану. Визначити роль цих видів транспорту в життєдіяльності клітини.

Виникнення плазматичних мембран стало вирішальним етапом у  зародженні найдавніших форм життя, оскільки без мембран існування клітини неможливе. Для того щоб клітина могла існувати як автономна одиниця та виконувати притаманні їй функції, цілком очевидно, що обмін речовинами  між клітиною та довколишнім середовищем якимось чином регулювався.

Плазматична мембрана, що оточує клітину, визначає її розмір, забезпечує збереження відмінностей між клітиною, речовиною та навколишнім середовищем.  Різниця  у хімічному складі між внутрішнім вмістом клітини та зовнішнім середовищем визначає певну ступінь упорядкованості. Така впорядкованість може підтримуватися тільки за наявності межі (бар’єру), що запобігає вільному переміщенню речовин із клітини у середовище чи навпаки.

Але мембрана – це не просто перегородка. Вона слугує надвибірковим фільтром, що регулює та підтримує різницю концентрацій  іонів по обидва свої боки , вона дозволяє поживним речовинам надходити всередину клітини, а продуктам життєдіяльності виводитися назовні. Володіючи такою вибірковістю мембрана забезпечує клітину необхідними матеріалами , що потрібні для процесів асиміляції під час росту та  розмноження.[1]

Мембрани підтримують клітину у неврівноваженому стані, а вільна енергія, що запасається завдяки мембранам у клітині чи в її органоїдах, витрачається на виконання життєво важливих функцій – від генерації та розповсюдження нервового імпульсу до біохімічного синтезу і виконання механічної роботи. Плазматична мембрана першою зустрічає екзогенні( ті, що надходять ззовні) речовини, взаємодіє з ними, класифікує їх і перетворює їхню хімічну енергію в енергію клітинного збудження. Оскільки більшість ферментів зв’язані з мембранами, то всі біохімічні процеси відбуваються за прямої чи опосередкованої участі мембран.[2]

Таким чином, мембрани, відіграючи основну роль у потоках речовин, енергії та інформації, залучені у всі без винятку процеси життєдіяльності клітини. Усі ці різноманітні прояви біологічної активності забезпечують стабільність функцій клітини. Плазматична мембрана завдяки особливостям своєї будови є не тільки обов’язковою для будь-якої рослинної, тваринної чи бактеріальної клітини, але й структурою, що визначає рівень їх функціонування.

Усі біологічні мембрани, в тому числі плазматична та внутрішні мембрани еукаріотів, мають ряд спільних структурних особливостей: це поєднання ліпідних та білкових молекул, що утримуються разом за допомогою нековалентних взаємодій (співвідношення між ними змінюється залежно від походження мембрани). Окрім того, в них наявні вуглеводи, неорганічні солі, вода та ряд інших сполук; в деяких мембранах виявлені сліди РНК (до 0,1%).   Загальноприйнятою моделлю будови мембран є рідинно-мозаїчна, що була запропонована в 1972 році С. Сінджером  і  Дж.Ніколсоном.

Усі клітинні мембрани є рухомими структурами: більша частина їх компонентів, зокрема білки та ліпіди, здатні досить швидко переміщуватися площиною мембрани. До того ж мембрани є асиметричними, оскільки їх шари відрізняються за ліпідним та білковим шарами, що в свою чергу визначає функціональні відмінності їх поверхонь.

Як  відомо, у клітині, крім плазматичної, є ще ряд мембран. Це зовнішні і внутрішні мембрани двомембранних органоїдів (ядра, мітохондрій, пластид), мембрани ЕПС, комплексу Гольджі, лізосом, пероксисом. Між ними, звичайно, існують деякі розбіжності, але всі вони мають однаковий принцип будови.

1. МОЛЕКУЛЯРНА ОРГАНІЗАЦІЯ МЕМБРАН

1. Історичні аспекти дослідження мембран

Відправною точкою  концепції про мембрани як структури чи поверхні, що відокремлює внутрішнє середовище клітини від її оточення, є узагальнення клітинної теорії Т. Шванна. Клітина як структурна одиниця тканини має бути обмежена шаром, який зберігає свою стабільність і запобігає її злиттю з сусідніми клітинами.