Основні функції біологічних мембран

Елементарна жива система, здатна до самостійного існування, розвитку і відтворення – це жива клітина – основа будови усіх тварин і рослин. Найважливішими умовами існування клітини (і клітинних органел) є, з одного боку, автономність стосовно навколишнього середовища (речовина клітини не повинна змішуватися з речовиною оточення, повинна дотримуватись автономність хімічних реакцій у клітині і окремих її частинах); з іншого боку, зв'язок з навколишнім середовищем (безперервний, регульований обмін речовиною й енергією між клітиною і навколишнім середовищем). Жива клітина– відкрита система.

Єдність автономності від навколишнього середовища й одночасно тісного зв'язку з навколишнім середовищем – необхідна умова функціонування живих організмів на всіх рівнях їх організації. Тому найважливіша умова існування клітини, тобто життя – нормальне функціонування біологічних мембран.

Три основні функції біологічних мембран:

бар'єрна – забезпечує селективний, регульований, пасивний і активний обмін речовин з навколишнім середовищем (селективний – означає, вибірковий: одні речовини переносяться через біологічну мембрану, інші – ні; регульований – проникність мембрани для визначених речовин міняється в залежності від геному і функціонального стану клітини);

матрична – забезпечує визначене взаємне розташування й орієнтацію мембранних білків, забезпечує їх оптимальну взаємодію (наприклад, оптимальна взаємодія мембранних ферментів);

механічна – забезпечує міцність і автономність клітини, внутрішньоклітинних структур.

Крім того, біологічні мембрани виконують і інші функції:

енергетичну – синтез АТФ на внутрішніх мембранах мітохондрій і фотосинтез у мембранах хлоропластів;

генерацію і проведення біопотенціалів;

рецепторну (механічна, акустична, нюхова, зорова, хімічна, терморецепція, мембранні процеси) і багато інших функцій.

Загальна площа всіх біологічних мембран в організмі людини досягає десятків тисяч квадратних метрів. Відносно велика сукупна площа зв'язана з величезною роллю мембран у життєвих процесах.