развить представления о «животном электричестве», т.е. электрических яв
Лениях, возникающих в живых тканях. Окончательное доказательство су
ществования электрических явлений в живых тканях было получено в опы
те «вторичного тетануса» Маттеуччи, в котором один нервно-мышечный
Препарат возбуждался током, а биотоки сокращающейся мышцы раздража
Ли нерв второго нервно-мышечного препарата.
В конце XIX в. благодаря работам Германа, Дюбуа-Раймона, Ю. Бернш-
Тейна стало очевидно, что электрические явления, возникающие в возбуди
Мых тканях, обусловлены электрическими свойствами клеточных мембран.
Строение и основные функции клеточных мембран
Биологические мембраны образуют наружную оболочку всех живот
Ных клеток и формируют многочисленные внутриклеточные органеллы.
Наиболее характерным структурным признаком является то, что мембра
Ны всегда образуют замкнутые пространства, и такая микроструктурная
Организация мембран позволяет им выполнять важнейшие функции.
• Барьерная функция выражается в том, что мембрана при помощи соот
Ветствующих механизмов участвует в создании концентрационных гра
Диентов, препятствуя свободной диффузии. При этом мембрана прини
Мает участие в механизмах электрогенеза. К ним относятся механизмы
Создания потенциала покоя, генерация потенциала действия, механизмы
Распространения биоэлектрических импульсов по однородной и неодно
Родной возбудимым структурам.
• Регуляторная функция заключается в тонкой регуляции внутриклеточно
Го содержимого и внутриклеточных реакций за счет рецепции внекле
Точных биологически активных веществ, что приводит к изменению ак
Тивности ферментных систем мембраны и запуску механизмов вторич
ных «мессенджеров» («посредники»).
• Контактная функция клеточной мембраны заключается в организации
Зон специфического или неспецифического контакта между клетками с
Образованием тканевой структуры. При этом в области контакта возмо
Жен обмен ионами, медиаторами, макромолекулами между клетками,
Или передача электрических сигналов.
• Преобразование внешних стимулов неэлектрической природы в электри
Ческие сигналы (в рецепторах).
• Высвобождение нейромедиаторов в синаптических окончаниях.
Методом электронной микроскопии была определена толщина клеточ
Ных мембран (6—12 нм). Химический анализ показал, что мембраны в
Основном состоят из липидов и белков, количество которых неодинаково
У разных типов клеток. Сложность изучения молекулярных механизмов
Функционирования клеточных мембран обусловлена тем, что при выделе
Нии и очистке клеточных мембран нарушается их нормальное функциони
Рование. В настоящее время предложено несколько моделей клеточной
Мембраны, среди которых наибольшее распространение получила жидко-
Стно-мозаичная модель Сингера и Николсона.
Согласно этой модели, мембрана представлена бислоем фосфолипид-
Ных молекул, ориентированных таким образом, что гидрофобные концы
Молекул находятся внутри бислоя, а гидрофильные направлены в водную
фазу (рис. 2.1). Такая структура идеально подходит для образования разде
ла двух фаз: вне- и внутриклеточной.
В фосфолипидном бислое интегрированы глобулярные белки, поляр
Ные участки которых образуют гидрофильную поверхность в водной фазе.
Эти интегрированные белки выполняют различные функции, в том числе
Рецепторную, ферментативную, образуют ионные каналы, являются мемб
Ранными насосами и переносчиками ионов и молекул.
Некоторые белковые молекулы свободно диффундируют в плоскости
Липидного слоя; в обычном состоянии части белковых молекул, выходя
Щие по разные стороны клеточной мембраны, не изменяют своего поло
