Кле́точная мембра́на — эластическая молекулярная структура, состоящая из белков и липидов. Отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулирует обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определённые условия среды.
Метод локальной фиксации потенциала, patch-clamp — электрофизиологическая методика для изучения свойств ионных каналов, состоящая в том, что фрагмент клеточной мембраны изолируется с помощью специальной микропипетки. Эта методика даёт возможность экспериментатору контролировать разность потенциалов между сторонами мембраны, а также помещать её в среду с определённым химическим составом. В этих хорошо контролируемых условиях измеряют ионные токи, проходящие через мембрану, что, в конечном итоге, позволяет делать выводы о том, как ионные каналы реагируют на электрическое и химическое воздействие. Метод настолько чувствителен, что позволяет наблюдать поведение и химические превращения единичных молекул, взаимодействующих с мембраной. Разработаны экспериментальные протоколы, позволяющие измерять характеристики ионных каналов оптимальным образом. Немецкие исследователи Эрвин Неер и Берт Сакман, разработавшие эту методику, получили Нобелевскую премию в 1991 году.
Гема́тоэнцефали́ческий барье́р — физиологический гистогематический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой. ГЭБ имеют все позвоночные.
О́смос — самопроизвольный перенос (диффузия) растворителя через полупроницаемую мембрану, не пропускающую растворённое вещество, и разделяющую два раствора одного и того же вещества с различными концентрациями, либо чистый растворитель и раствор. Осмос приближает систему к равновесию в результате выравнивания концентраций по обе стороны перегородки — растворитель диффундирует в направлении от разбавленного раствора или чистого растворителя к более концентрированному раствору.
Активный транспорт — перенос вещества через клеточную или внутриклеточную мембрану или через слой клеток, протекающий из области низкой концентрации в область высокой, т. е. с затратой свободной энергии организма. В большинстве случаев, но не всегда, источником энергии для осуществления активного транспорта служит энергия макроэргических связей АТФ.
Тра́нспортные белки́ — собирательное название большой группы белков, выполняющих функцию переноса различных лигандов как через клеточную мембрану или внутри клетки, так и между различными клетками многоклеточного организма. Транспортные белки могут быть как интегрированными в мембрану, так и водорастворимыми белками, секретируемыми из клетки, находящимися в пери- или цитоплазматическом пространстве, в ядре или органеллах эукариот.
Секре́ция — процесс выделения химических соединений из клетки. В отличие от собственно выделения, при секреции у вещества может быть определённая функция . Секрет — жидкость, выделяемая клетками и содержащая биологически активные вещества. Органы, выделяющие секрет, называются железами.
К мембранным белкам относятся белки, которые встроены в клеточную мембрану или мембрану клеточной органеллы или ассоциированы с таковой. Около 25 % всех белков являются мембранными.
Тилакоиды — ограниченные мембраной компартменты внутри хлоропластов и цианобактерий. В тилакоидах происходят светозависимые реакции фотосинтеза. Слово «тилакоид» происходит от греческого слова θύλακος, означающего «мешочек». Тилакоиды состоят из мембраны, окружающей просвет тилакоида. Тилакоиды хлоропластов часто имеют структуру, напоминающую стопку дисков. Эти стопки называют гранами. Граны соединены межграновыми или строматическими тилакоидами (ламеллами) в единое функциональное пространство.
Пассивный транспорт — перенос веществ из области высокой концентрации в область низкой без затрат энергии. Диффузия — пассивное перемещение вещества из участка большей концентрации к участку меньшей концентрации. Осмос — пассивное перемещение некоторых веществ через полупроницаемую мембрану.
Унипорт — один из способов транспорта молекулы иона как пассивно, так и активно, относящийся к процессу облегчённой диффузии наряду с симпортом и антипортом. Во время унипорта происходит транспорт молекулы/иона в одном направлении по градиенту концентрации. Унипорт осуществляется белками, которые располагаются на мембранах клеток, отличается от антипорта тем, что молекулы или ионы движутся только в одном направлении во время открытия канала данного белка и от симпорта тем, что молекулы или ионы транспортируются через мембрану клетки независимо от других молекул. По средству унипорта переносятся, например, такие молекулы, как аминокислоты.
Глюкозные транспортёры — большая группа мембранных белков, отвечающих за перенос глюкозы через клеточную мембрану. Поскольку глюкоза является жизненно важным источником энергии, эти белки присутствуют у всех типов живых организмов.
GLUT4, также известный как SLC2A4 — инсулинзависимый белок-переносчик глюкозы, осуществляет перенос глюкозы, посредством облегчённой диффузии через клеточную мембрану под контролем инсулина. Содержится в отсутствии инсулина почти полностью в цитоплазме. Впервые был обнаружен в клетках жировой ткани и мышечной ткани. Свидетельство об открытии нового глюкозного транспортёра принадлежит цитологу Дэвиду Джеймсу, который предоставил его в 1988 году. Ген, кодирующий GLUT4 был клонирован и картирован в 1989. Ген, кодирующий данный белок у человека — SLC2A4, расположен в 17 хромосоме.
Внутренняя мембрана митохондрий — митохондриальная мембрана, разделяющая митохондриальный матрикс и межмембранное пространство.
Эндомембра́нная систе́ма — система разнообразных мембран, располагающихся в цитоплазме эукариотической клетки. Эти мембраны делят клетку на функциональные компартменты, или органеллы. К компонентам эндомембранной системы относят ядерную оболочку, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, везикулы, вакуоли и клеточную мембрану. Мембраны эндомембранной системы составляют единую функциональную единицу и либо непосредственно соединяются друг с другом, либо обмениваются материалом посредством везикулярного транспорта. В эндомембранную систему не входят мембраны митохондрий, пероксисом и хлоропластов, хотя, возможно, она произошла от митохондриальных мембран.
Бактериа́льные систе́мы секре́ции — белковые комплексы, расположенные в клеточной мембране бактерий и служащие для секреции различных белков. В частности, их используют патогенные бактерии для выделения факторов вирулентности. На основании состава, структуры и действия системы секреции делят на несколько типов. Наиболее фундаментальные различия наблюдаются между системами секреции грамположительных и грамотрицательных бактерий. Существует по меньшей мере шесть типов систем секреции, специфичных для грамотрицательных бактерий, четыре типа систем секреции уникальны для грамположительных бактерий, а два типа систем секреции имеются у обеих групп бактерий.
Вне́шняя бактериа́льная мембра́на, или нару́жная бактериа́льная мембра́на — биологическая мембрана, располагающаяся поверх слоя пептидогликана у грамотрицательных бактерий. По составу она отличается от внутренней, клеточной мембраны. На её поверхности находятся липополисахариды, являющиеся антигенами грамотрицательных патогенных бактерий.
Ионный транспортёр — трансмембранный белок, который перемещает ионы через биологическую мембрану для выполнения множества различных биологических функций, включая клеточную связь, поддержание гомеостаза, производство энергии и т. д. Существуют разные типы транспортёров, включая насосы, унипортёры, антипортёры и симпортёры. Активные транспортёры или ионные насосы — это переносчики, которые преобразуют энергию из различных источников, включая аденозинтрифосфат (АТФ), солнечный свет и другие окислительно-восстановительные реакции, в потенциальную энергию, двигая ион вверх по градиенту его концентрации. Эта потенциальная энергия может затем использоваться вторичными транспортёрами, включая транспортёры ионов и ионные каналы, для управления жизненно важными клеточными процессами, такими как синтез АТФ.
Транспортёры гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК-транспортеры. англ: Gamma-Aminobutyric acid transporters — GABA transporters) принадлежат к семейству нейротрансмиттеров, известных как натриевые симпортёры. (Также известны как транспортёры растворенных веществ 6 (англ — solute carrier 6 (SLC6)).. Это большое семейство нейромедиаторов, которые зависят от концентрации Na+. Они обнаруживаются в различных областях мозга в разных типах клеток, таких как нейроны и астроциты.
CD98 — мембранный гликопротеин, гетеродимер, состоящий из двух субъединиц SLC3A2 и SLC7A5, которые образуют так называемый «большой переносчик нейтральных аминокислот». LAT1 является мембранным белком-переносчиком, переносящий главным образом аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями и ароматические аминокислоты. Особенно высокий уровень экспрессии LAT1 обнаружен в мозге в капиллярах гематоэнцефалического барьера.
