Функционално мембранните протеини (протеиновите структури, които са в самата клетъчна мембрана) могат да бъдат разпределени на следните групи:
- транспортни протеини
- рецептори
- ензими
- адхезионни молекули
Транспортни протеини: има два основни класа транспортни протеини, това са – преносители и канали. Протеините преносители се свързват с разтворени вещества (монозахариди, продукт от обмяната на въглехидратите, аминокиселини, йони), променят своята конформация и пренасят съответните вещества през мембраната. Сравнително добре е изучен преносителя на глюкозата. Натрий-Калий-аденозинтрифосфатазата е също един мембранопреносител, който е известен повече като натриево-калиева помпа. Концентрацията на калиевите катийони е 10 до 20 пъти по-висока в клетката, от колкото в междуклетъчното пространство. Съотношението при натриевите йони е различно, обратното. Тази разлика в концентрацията на двата катиона се поддържа посредством тази помпа. Инхибиторът на помпатагликозида уабаин може да инхибира действоето й като се свърже с нея на мястото на калиевите йони. Някои калциеви помпи са също мембраносвързана аденозитрифосфатаза.
Каналните протеини образуват хидрофилни пори, през които неорганизните йони преминават мемнраната. Транспортът през тези канали е около 1000 пъти по-бърз, от колкото през преносителите. Един вид от тези канали предствляват конексонитена цепковидните контакти (gap junctions). Те свързват цитоплазмите на две съседни клетки. Дриг вид са йонните канали, които свързват цитоплазмата на на съответната клетка с междуклетъчното пространство. Те са специализирани да пренасят неорганични йони (натрий, калий, калций и хлор) като пренасят само определенивид йони, а другите не ги пропускат. Йонните канали не са постоянно отворени, те имат „вратички“ (gates), които се отварят и затварят. Отварят се при определени стимули:
- промяна на волтажа
- механично въздействие
- свързване с определени лиганди
Последните в зависимост от вида лиганд са няколко вида:
- чрез трансмитер
- чрез йон
- чрез нуклеотид
Досега са описани повече от 100 типа йонни канали. По мембраната на нервните и мускулните клетки има много хиляди натриеви канали. С помощта на patch-clamp recording е възможно да се измени йонния поток преминаващ през един такъв канал възлизащ на повече от 8000 йона за милисекунда.
Рецептори: има различни видове мембранни рецептори – невротрансмитерни рецептрои, хормонални рецептори, имунорецептори, ендоцитозни рецептори. Невротрансмитерните рецептрои могат да се делят на две групи – канални и неканални. По рецептроите на невротрансмитерите се намират залавни места за въздействие на психотропните лекарства, които се прилагат при лечение на безсъние, напрегнатост, страх, депресии и шизофрения, например. Неканалните рецепториили метаботробните рецептори са тези за допамин, норадредалин и др. Хормоналните рецептори свързват хормони, които са протеини или производни на аминокиселините. Такива са инсулиновия рецептор, рецепторите за растежните фактори, за глюкагона, адреналина, хистамина, простагландините. Имунорецепторитесе намират по клетъчната мембрана на клетки на лимфната система. Те свързват вещества и чужди на организма клетки. Ендоцитозните рецептори осъществяват рецептор-медиираната ендоцитоза.
Ензими: те катализират редица реакции на повърхността на клетката. Адхезивните мембранни молекули пък осъществяват адхезията между клетките на многоклетъчните организми, като човешкия вид, включително по време на неговото ембрионално развитие. Т.е. функцията на протеините в състава на клетъчната мембрана описани до тук са не една или две. Чрез тези функции, клетките в един многоклетъчен организъм функционират правилно и адекватно на всички промени в средата – външната и вътрешна такава.
Обратно към раздел “Анатомия и физиология”.
