Ограничивая и разделяя различные участки клетки, мембраны выполняют роль барьеров, препятствующих свободной диффузии различных веществ. В результате в каждом компартменте устанавливается свой состав внутренней среды и протекающие в них химические реакции пространственно разделяются. Кроме того, между клеткой и внеклеточной жидкостью создаются концентрационные градиенты и трансмембранный электрический потенциал. Если принять, что каждый клеточный компартмент занимает не более 10% объема клетки, то теоретически, концентрация субстратов, а, следовательно, и скорость химических превращений в нем может быть в 10 раз выше, чем в такой же клетке без компартментов. Кроме участия в компартментации в число функций выполняемых мембранами входят: 1) связывание сигнальных молекул рецепторными поверхностными молекулами, с последующей активацией регуляторных мембранных белков; 2) катализ химических реакций молекулами ферментов встроенными в мембрану, включая транспорт электронов и фосфорилирование в дыхательной цепи, при этом трехмерная диффузия заменяется двухмерной, а это в десятки раз увеличивает скорость химических реакций; 3) преобразование внешних стимулов в электрические сигналы; 4) проведение биоэлектрических импульсов; 5) участие в формировании межклеточных контактов; 6) эндоцитоз и пиноцитоз.

свернуть