3) адгезивная - білки спільно з вуглеводами беруть участь в здійсненні адгезії (злипання, склеювання клітин при імунних реакціях, об'єднання клітин в шари і тканини);
4) ферментативна - деякі вбудовані в мембрану білки виконують роль каталізаторів біохімічних реакцій, протікання яких можливо тільки в контакті з клітинними мембранами;
5) механічна - білки забезпечують міцність і еластичність мембран, їх зв'язок з цитоскелетом. Наприклад, в еритроцитах таку роль виконує білок спектрин, який у вигляді сітчастої структури прикріплений до внутрішньої поверхні мембрани еритроцита і має зв'язок з внутрішньоклітинними білками, складовими цитоскелет. Це надає еритроцитів еластичність, здатність змінювати і відновлювати форму при проходженні через кровоносні капіляри. [11]
Вуглеводи складають лише 2-10% від маси мембрани, кількість їх в різних клітинах мінливе. Завдяки вуглеводам здійснюються деякі види міжклітинних взаємодій, вони беруть участь в впізнаванні кліткою чужорідних антигенів і спільно з білками створюють своєрідну антигенну структуру поверхневої мембрани власної клітини. За таким антигенів клітини впізнають один одного, об'єднуються в тканину і на короткий час злипаються для передачі сигнальних молекул. З'єднання білків з цукрами називають гликопротеинами. Якщо ж вуглеводи з'єднуються з ліпідами, то такі молекули називають гліколіпідами.
Завдяки взаємодії входять до мембрану речовин і відносної упорядкованості їх розташування клітинна мембрана набуває ряд властивостей і функцій, що не зводиться до простої суми властивостей утворюють її речовин.
3.2 Функції клітинних мембран і механізми їх реалізації
До основних функцій клітинних мембран відносяться:
1) створення оболонки (бар'єру), що відокремлює цитозоль від навколишнього середовища, і визначення меж і форми клітини;
2) забезпечення міжклітинних контактів, що супроводжуються слипанием мембран (адгезія). Міжклітинна адгезія важлива для об'єднання однотипних клітин в тканину, освіти гистогематических бар'єрів, здійснення імунних реакцій;
3) виявлення сигнальних молекул і взаємодія з ними, а також передача сигналів всередину клітини;
4) забезпечення мембранними білками-ферментами каталізу біохімічних реакцій, що йдуть в примембранном шарі. Деякі з цих білків виконують також і роль рецепторів. Зв'язок лиганда з таким рецептором активує його ферментативні властивості;
5) забезпечення поляризації мембрани, генерація різниці електричних потенціалів між зовнішньою і внутрішньою стороною мембрани;
6) створення імунної специфічності клітини за рахунок наявності в структурі мембрани антигенів. Роль антигенів, як правило, виконують виступаючі над поверхнею мембрани ділянки білкових молекул і пов'язані з ними молекули вуглеводів. Імунна специфічність має значення при об'єднанні клітин в тканину і взаємодії з клітинами, що здійснюють імунний нагляд в організмі;
7) забезпечення виборчої проникності речовин через мембрану і транспорту їх між цитозолем і навколишнім середовищем.
Наведений перелік функцій клітинних мембран свідчить про те, що вони приймають багатогранне участь в механізмах нейрогуморальних регуляцій в організмі. Без знання ряду явищ і процесів, які забезпечуються мембранними структурами, неможливе розуміння і усвідомлене виконання деяких діагностичних процедур і лікувальних заходів. Наприклад, для правильного застосування багатьох лікарських речовин необхідно знання того, якою мірою кожне з них проникає з крові в тканинну рідину і в цитозоль.
3.2.1 Дифузія і транспорт речовин через клітинні мембрани
Перехід речовин через клітинні мембрани здійснюється за рахунок різних видів дифузії, або активного транспорту.
Полегшена дифузія, як і проста, йде по градієнту концентрації, але відрізняється від простої тим, що в переході речовини через мембрану обов'язково беруть участь специфічні молекули-переносники. Ці молекули пронизують мембрану (можуть формувати канали) або, принаймні, з нею пов'язані. Речовина має зв'язатися з переносником. Після цього переносник змінює свою локалізацію в мембрані або свою конформацію таким чином, що доставляє речовина на іншу сторону мембрани. Якщо для трансмембранного переходу речовини необхідна участь переносника, то замість терміна "дифузія" часто використовують термін транспорт речовини через мембрану.
При полегшеної дифузії (на відміну від простої), якщо відбувається збільшення градієнта трансмембранної концентрації речовини, то швидкість переходу його через мембрану зростає лише до моменту, поки не будуть задіяні всі мембранні переносники. При подальшому збільшенні такого градієнта швидкість транспорту буде залишатися незмінною; це називають явищем насичення. Прикладами транспорту речовин шляхом полегшеної дифузії можуть служити: перенесення глюкози з крові в мозок, реабсорбція амінокислот і глюкози з первинної сечі в кров в ниркових канальцях.
Обмінна дифузія - транспорт речовин, при якому може відбуватися обмін молекулами одного і того ж речовини, що знаходяться по різні сторони мембрани. Концентрація речовини з кожного боку мембрани залишається при цьому незмінною.
Різновидом обмінної дифузії є обмін молекули однієї речовини на одну або більше молекул іншої речовини. Наприклад, в гладком'язових волокнах судин і бронхів одним із шляхів видалення іонів Са2 + з клітини є обмін їх на позаклітинні іони Na +. На три іона входить натрію з клітини видаляється один іон кальцію. Створюється взаимообусловленное рух натрію і кальцію через мембрану в протилежних напрямках (цей вид транспорту називають антипорта). Таким чином клітина звільняється від надлишкового Са, а це є необхідною умовою для розслаблення гладеньком'язового волокна. Знання механізмів транспорту іонів через мембрани і способів впливу на цей транспорт - неодмінна умова не тільки для розуміння механізмів регуляції життєвих функцій, але і правильного вибору лікарських препаратів для лікування великої кількості захворювань (гіпертонічної хвороби, бронхіальної астми, серцевих аритмій, порушень водно-сольового обміну та ін.).