Нарушение распределения веществ

Критике мембранной теории проницаемости посвящена монография А. С. Трошина (1956) и работы Линга (Ling, 1962, 1981). Однако дальнейшее изучение этой проблемы с использованием мощного арсенала новых цитологических, биохимических и биофизических методов исследования утвердило ведущее значение плазматической мембраны в создании и поддержании разницы между содержимым клетки и среды; но в то же время стало ясно, что свою задачу плазматическая мембрана выполняет не как обособленная структура, а как часть целостной клеточной системы. Работа мембраны тесно связана с энергетическими ресурсами клетки, структура мембраны зависит от синтеза компонентов, входящих в ее состав. В протоплазме концентрация входящих в клетку веществ определяется не только проницаемостью для них мембраны, но и превращениями этих веществ в процессе метаболизма, а также сорбцией и десорбцией их содержимым клетки.

Если в начале нашего века способность мембран одни вещества пропускать в клетку, а другие задерживать объясняли ее химическим составом, то в настоящее время нет сомнения в том, что мембрана представляет собой активно действующий механизм, очень сложный и в структурном, и в функциональном отношении. Помимо обеспечения различия в составе растворенных веществ в клетке и среде плазматическая мембрана выполняет и другие первостепенно важные функции. Она является посредником между клеткой и средой. В нее вмонтированы разнообразные датчики-рецепторы, передающие содержимому клетки информацию об изменениях во внешней среде, принимающие команды регулирующих инстанций - нервной и эндокринной системы и т. д. Мембрана осуществляет проведение электрических импульсов в нервных, мышечных и других тканях. Поддерживаемая мембраной асимметрия в распределении, главным образом ионов К и Na между клеткой и средой (в протоплазме обычно больше К+ и меньше Na+, чем в среде), обусловливает электрическую поляризацию мембраны: ее наружная поверхность оказывается положительно заряженной по отношению к внутренней. В основе проведения электронегативной волны возбуждения лежит быстро бегущее, обратимое изменение ионной асимметрии.