Сложность строения мембраны является необходимым условием выполнения многочисленных функций и сохранения жизнедеятельности клетки (передача сигналов из внеклеточной среды в клетку, перенос веществ через мембрану). Сигналы из внеклеточной среды передаются внутрь клетки путем конформационных перестроек внутримембранных белков. Роль молекулярного переключателя сигналов от поверхности внутрь клетки выполняют и липиды мембраны, в частности простагландины.

Перенос веществ через мембраны осуществляется как пассивно (по градиенту концентрации), без затраты энергии, так и активно, с затратой энергии (против концентрационного градиента). Активный перенос осуществляется при помощи ионных насосов, важнейшей составной частью которых являются ферменты клеточных мембран — ионофоры.

В условиях физиологического покоя ионный насос откачивает из клетки ионы Na₊. Переносчики ионов Na₊ активируются энергией аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Около 20% энергетических ресурсов клетки затрачивается на эту работу.

Активный перенос приводит к накоплению клетками некоторых веществ при очень низких концентрациях их в тканевой жидкости. Так, митохондрии накапливают ионы Са₂₊, а щитовидная железа — ионы I-. При этом концентрация ионов I- в железе в сотни, а ионов Са₂₊ в митохондриях в тысячи раз превышает их содержание в окружающей среде.

В состоянии относительного покоя наружный потенциал на всей мембране клетки одинаков. Однако в силу разной проницаемости мембраны для ионов Na₊ и К₊ между наружной и внутренней сторонами мембраны образуется разность потенциалов. Ионы Na₊ непрерывно выводятся из клетки при помощи натриевого насоса. Одновременно они диффундируют и внутрь клетки.

Ионы К₊ в условиях физиологического покоя переходят из цитоплазмы на поверхность мембраны по градиенту концентрации. Концентрация ионов К₊ внутри клетки составляет 140 ммоль/л, против 5 ммоль/л на ее поверхности. На наружной поверхности мембраны создается избыток положительных ионов. Внутри клетки, напротив, накапливается избыток крупных молекул органических анионов, лишенных связи с их нейтрализаторами — катионами К₊.

«Физиология человека», Н.А. Фомин

 http://www.medkursor.ru