Структурата на клеточната мембрана. Функции, значење и структура на плазма мембраната

Клеточната мембрана- ова е клеточната мембрана која ги извршува следните функции: раздвојување на содржината на клетката и надворешната средина, селективен транспорт на супстанции (размена со околината надвор од клетката), место на некои биохемиски реакции, соединување на клетките во ткивата и приемот.

Клеточните мембрани се поделени на плазма (интрацелуларни) и надворешни. Главното својство на која било мембрана е полупропустливост, односно способност да помине само одредени супстанции. Ова овозможува селективна размена помеѓу ќелијата и надворешното опкружување или размена помеѓу клеточните прегради.

Плазма мембраните се липопротеински структури. Липидите спонтано формираат двослој (двослоен), а мембранските протеини „пливаат“ во него. Мембраните содржат неколку илјади различни протеини: структурни, транспортери, ензими итн. Помеѓу протеинските молекули има пори низ кои минуваат хидрофилните материи (липидниот двослој го спречува нивното директно навлегување во клетката). Гликозилните групи (моносахариди и полисахариди) се прикачени на некои молекули на површината на мембраната, кои се вклучени во процесот на препознавање на клетките за време на формирањето на ткивото.

Мембраните се разликуваат по дебелина, обично се движат од 5 до 10 nm. Дебелината се одредува според големината на амфифилната липидна молекула и е 5,3 nm. Понатамошното зголемување на дебелината на мембраната се должи на големината на мембранските протеински комплекси. Во зависност од надворешните услови (холестеролот е регулатор), структурата на двослојот може да се промени така што станува погуста или течна - брзината на движење на супстанциите долж мембраните зависи од ова.

Клеточните мембрани вклучуваат: плазма мембрана, кариолема, мембрани на ендоплазматичен ретикулум, апарат Голџи, лизозоми, пероксизоми, митохондрии, инклузии итн.

Липидите се нерастворливи во вода (хидрофобност), но растворливи во органски растворувачи и масти (липофилност). Составот на липидите во различни мембрани не е ист. На пример, плазма мембраната содржи многу холестерол. Најчести липиди во мембраната се фосфолипиди (глицерофосфатиди), сфингомиелини (сфинголипиди), гликолипиди и холестерол.

Фосфолипидите, сфингомиелините и гликолипидите се состојат од два функционално различни дела: хидрофобен неполарен кој не носи полнежи - „опашки“ што се состојат од масни киселини и хидрофилен што содржи наелектризирани поларни „глави“ - алкохолни групи (на пример, глицерол).

Хидрофобниот дел од молекулата обично се состои од две масни киселини. Една од киселините е заситена, а втората е незаситена. Ова ја одредува способноста на липидите спонтано да формираат двослојни (билипидни) мембрански структури. Мембранските липиди ги извршуваат следните функции: бариера, транспорт, протеинска микросредина, електричен отпор на мембраната.

Мембраните се разликуваат една од друга по нивниот сет на протеински молекули. Многу мембрански протеини се состојат од региони богати со поларни (носички) амино киселини и региони со неполарни амино киселини (глицин, аланин, валин, леуцин). Ваквите протеини во липидните слоеви на мембраните се лоцирани така што нивните неполарни делови се, како да се, потопени во „масниот“ дел од мембраната, каде што се наоѓаат хидрофобните делови на липидите. Поларниот (хидрофилен) дел од овие протеини е во интеракција со липидните глави и се соочува со водната фаза.

Биолошките мембрани имаат заеднички својства:

мембраните се затворени системи кои не дозволуваат содржината на клетката и нејзините прегради да се мешаат. Повреда на интегритетот на мембраната може да доведе до смрт на клетките;

површна (рамнина, странична) подвижност. Во мембраните постои континуирано движење на супстанции низ површината;

асиметрија на мембраната. Структурата на надворешниот и површинскиот слој е хемиски, структурно и функционално хетерогена.

Клеточната мембрана (плазма мембрана) е тенка, полупропустлива мембрана која ги опкружува клетките.

Функција и улога на клеточната мембрана

Неговата функција е да го заштити интегритетот на внатрешноста со тоа што дозволува некои суштински материи да влезат во ќелијата и спречувајќи други да влезат.

Исто така, служи како основа за приврзаност кон некои организми и со други. Така, плазматската мембрана го обезбедува и обликот на клетката. Друга функција на мембраната е да го регулира растот на клетките преку рамнотежа и.

При ендоцитоза, липидите и протеините се отстрануваат од клеточната мембрана додека супстанциите се апсорбираат. За време на егзоцитозата, везикулите кои содржат липиди и протеини се спојуваат со клеточната мембрана, зголемувајќи ја големината на клетките. , а габичните клетки имаат плазма мембрани. Внатрешните, на пример, се исто така затворени во заштитни мембрани.

Структура на клеточната мембрана

Плазматската мембрана главно се состои од мешавина на протеини и липиди. Во зависност од локацијата и улогата на мембраната во телото, липидите можат да сочинуваат 20 до 80 проценти од мембраната, а остатокот се протеини. Додека липидите помагаат да се даде флексибилност на мембраната, протеините ја контролираат и одржуваат хемијата на клетката и помагаат во транспортот на молекулите низ мембраната.

Мембрански липиди

Фосфолипидите се главната компонента на плазма мембраните. Тие формираат липиден двослој во кој хидрофилните (водо-привлечени) региони на главата спонтано се организираат за да се соочат со воден цитозол и екстрацелуларната течност, додека хидрофобните (водоотфрлени) опашки региони се свртени подалеку од цитозолот и екстрацелуларната течност. Липидниот двослој е полупропустлив, дозволувајќи само некои молекули да се дифузираат низ мембраната.

Холестеролот е уште една липидна компонента на животинските клеточни мембрани. Молекулите на холестеролот селективно се дисперзираат помеѓу мембранските фосфолипиди. Ова помага да се одржи ригидноста на клеточните мембрани со тоа што спречува фосфолипидите да станат премногу густи. Холестеролот е отсутен во растителните клеточни мембрани.

Гликолипидите се наоѓаат на надворешната површина на клеточните мембрани и се поврзани со нив со синџир на јаглени хидрати. Тие и помагаат на клетката да ги препознае другите клетки во телото.

Мембрански протеини

Клеточната мембрана содржи два вида поврзани протеини. Протеините на периферната мембрана се надворешни и се поврзани со неа преку интеракција со други протеини. Интегралните мембрански протеини се внесуваат во мембраната и повеќето минуваат низ. Делови од овие трансмембрански протеини се наоѓаат на двете страни од него.

Протеините на плазма мембраната имаат голем број различни функции. Структурните протеини обезбедуваат поддршка и облик на клетките. Протеините на мембранските рецептори им помагаат на клетките да комуницираат со нивната надворешна средина користејќи хормони, невротрансмитери и други сигнални молекули. Транспортните протеини, како што се глобуларните протеини, транспортираат молекули низ клеточните мембрани со олеснета дифузија. Гликопротеините имаат синџир на јаглени хидрати прикачен на нив. Тие се вградени во клеточната мембрана, помагајќи во размената и транспортот на молекулите.

Органели мембрани

Некои клеточни органели се исто така опкружени со заштитни мембрани. Јадро,

Краток опис:

Сазонов В.Ф. 1_1 Структура на клеточната мембрана [Електронски ресурс] // Кинезиолог, 2009-2018: [веб-страница]. Датум на ажурирање: 06.02.2018..__.201_). _Опишана е структурата и функционирањето на клеточната мембрана (синоними: плазмалема, плазмалема, биомембрана, клеточна мембрана, надворешна клеточна мембрана, клеточна мембрана, цитоплазматска мембрана). Оваа почетна информација е неопходна и за цитологија и за разбирање на процесите на нервната активност: нервна возбуда, инхибиција, функционирање на синапсите и сензорните рецептори.

Клеточна мембрана (плазма) Алема или плазма Олема)

Дефиниција на концептот

Клеточната мембрана (синоними: плазмалема, плазмалема, цитоплазматска мембрана, биомембрана) е тројна липопротеинска мембрана (т.е. „масти-протеин“) која ја одделува клетката од околината и врши контролирана размена и комуникација помеѓу клетката и нејзината околина.

Главната работа во оваа дефиниција не е дека мембраната ја одвојува клетката од околината, туку токму тоа што таа поврзува клетка со околината. Мембраната е активни структурата на клетката, таа постојано работи.

Биолошката мембрана е ултратенок бимолекуларен филм од фосфолипиди обложен со протеини и полисахариди. Оваа клеточна структура лежи во основата на бариерните, механичките и матричните својства на живиот организам (Антонов В.Ф., 1996).

Фигуративна претстава на мембрана

За мене клеточната мембрана изгледа како решеткаста ограда со многу врати во неа, која опкружува одредена територија. Секое мало живо суштество може слободно да се движи напред-назад низ оваа ограда. Но, поголемите посетители можат да влезат само низ вратите, а дури и тогаш не сите врати. Различни посетители имаат клучеви само од своите врати и не можат да поминат низ туѓи врати. Значи, низ оваа ограда постојано има текови на посетители напред-назад, бидејќи главната функција на мембранската ограда е двојна: да ја одвои територијата од околниот простор и во исто време да ја поврзе со околниот простор. Еве зошто има многу дупки и врати во оградата - !

Карактеристики на мембраната

1. Пропустливост.

2. Полупропустливост (делумна пропустливост).

3. Селективна (синоним: селективна) пропустливост.

4. Активна пропустливост (синоним: активен транспорт).

5. Контролирана пропустливост.

Како што можете да видите, главната карактеристика на мембраната е нејзината пропустливост на различни супстанции.

6. Фагоцитоза и пиноцитоза.

7. Егзоцитоза.

8. Присуство на електрични и хемиски потенцијали, поточно потенцијалната разлика помеѓу внатрешната и надворешната страна на мембраната. Фигуративно можеме да го кажеме тоа „мембраната ја претвора ќелијата во „електрична батерија“ со контролирање на јонските текови“. Детали: .

9. Промени во електричниот и хемискиот потенцијал.

10. Раздразливост. Специјални молекуларни рецептори лоцирани на мембраната можат да се поврзат со сигнални (контролни) супстанции, како резултат на што состојбата на мембраната и целата клетка може да се промени. Молекуларните рецептори предизвикуваат биохемиски реакции како одговор на поврзувањето на лигандите (контролните супстанции) со нив. Важно е да се напомене дека сигналната супстанција делува на рецепторот однадвор, а промените продолжуваат внатре во клетката. Излегува дека мембраната пренесувала информации од околината во внатрешната средина на клетката.

11. Каталитичка ензимска активност. Ензимите можат да бидат вградени во мембраната или да се поврзат со нејзината површина (и внатре и надвор од клетката) и таму ги извршуваат своите ензимски активности.

12. Промена на обликот на површината и нејзината површина. Ова и овозможува на мембраната да формира израстоци нанадвор или, обратно, инвагинации во клетката.

13. Способност да се формираат контакти со други клеточни мембрани.

14. Адхезија - способност за лепење на тврди површини.

Кратка листа на својства на мембраната

• Пропустливост.
• Ендоцитоза, егзоцитоза, трансцитоза.
• Потенцијали.
• Раздразливост.
• Ензимска активност.
• Контакти.
• Адхезија.

Функции на мембраната

1. Нецелосно изолирање на внатрешните содржини од надворешното опкружување.

2. Главната работа во функционирањето на клеточната мембрана е размена различни супстанции помеѓу клетката и меѓуклеточната средина. Ова се должи на мембранското својство на пропустливост. Покрај тоа, мембраната ја регулира оваа размена со регулирање на нејзината пропустливост.

3. Друга важна функција на мембраната е создавајќи разлика во хемиските и електричните потенцијали помеѓу неговата внатрешна и надворешна страна. Поради ова, внатрешноста на ќелијата има негативен електричен потенцијал - .

4. Мембраната исто така врши размена на информации помеѓу клетката и нејзината околина. Специјалните молекуларни рецептори лоцирани на мембраната можат да се врзат за контролните супстанции (хормони, медијатори, модулатори) и да предизвикаат биохемиски реакции во клетката, што доведува до различни промени во функционирањето на клетката или во нејзините структури.

Видео:Структура на клеточната мембрана

Видео предавање:Детали за структурата и транспортот на мембраната

Структура на мембраната

Клеточната мембрана има универзална трислоен структура. Неговиот среден масен слој е континуиран, а горните и долните протеински слоеви го покриваат во форма на мозаик од посебни протеински области. Масниот слој е основата која обезбедува изолација на клетката од околината, изолирајќи ја од околината. Сам по себе, тоа им овозможува на супстанциите растворливи во вода да минуваат многу слабо, но лесно им дозволува на супстанциите растворливи во масти да поминат низ. Затоа, пропустливоста на мембраната за супстанции растворливи во вода (на пример, јони) мора да се обезбеди со посебни протеински структури - и.

Подолу се прикажани микрографи на реални клеточни мембрани на контактни клетки добиени со помош на електронски микроскоп, како и шематски цртеж што ја прикажува трислојната структура на мембраната и мозаичната природа на нејзините протеински слоеви. За да ја зголемите сликата, кликнете на неа.

Посебна слика на внатрешниот липиден (масен) слој на клеточната мембрана, проникнат со интегрални вградени протеини. Горниот и долниот протеински слој се отстранети за да не се попречува гледањето на липидниот двослој

Слика погоре: Делумно шематски приказ на клеточна мембрана (клеточна мембрана), дадена на Википедија.

Ве молиме имајте предвид дека надворешниот и внатрешниот протеински слој се отстранети од мембраната овде за да можеме подобро да го видиме централниот масен липиден двослој. Во вистинска клеточна мембрана, големи протеински „острови“ лебдат над и под масното филмче (мали топчиња на сликата), а мембраната се покажува подебела, трислојна: протеин-масти-протеин . Значи всушност е како сендвич од две протеински „парчиња леб“ со масен слој „путер“ во средината, т.е. има трислојна структура, а не двослојна.

На оваа слика, малите сини и бели топчиња одговараат на хидрофилните (мокри) „глави“ на липидите, а „жиците“ прикачени на нив одговараат на хидрофобните (ненавлажливи) „опашки“. Од протеините, прикажани се само интегрални мембрански протеини од крај до крај (црвени глобули и жолти спирали). Жолтите овални точки во внатрешноста на мембраната се молекули на холестерол Жолто-зелените синџири на монистра од надворешната страна на мембраната се синџири на олигосахариди кои го формираат гликокаликсот. Гликокаликсот е вид на јаглехидрати („шеќер“) „пената“ на мембраната, формирана од долги јагленохидратно-протеински молекули што се држат надвор од неа.

Ливинг е мала „протеинско-масна кесичка“ исполнета со полутечна содржина слична на желе, која е проникната со филмови и цевки.

Ѕидовите на оваа кеса се формираат со двоен масен (липиден) филм, покриен внатре и надвор со протеини - клеточната мембрана. Затоа велат дека мембраната има трислојна структура : протеини-масти-протеини. Внатре во клетката има и многу слични масни мембрани кои го делат нејзиниот внатрешен простор во прегради. Истите мембрани ги опкружуваат клеточните органели: јадро, митохондрии, хлоропласти. Значи, мембраната е универзална молекуларна структура заедничка за сите клетки и сите живи организми.

На левата страна веќе не е вистински, туку вештачки модел на парче биолошка мембрана: ова е моментална снимка од масен фосфолипиден двослој (т.е. двослој) во процесот на неговата симулација на молекуларна динамика. Прикажана е пресметковната ќелија на моделот - 96 молекули на компјутер ( ѓосфатидил Xолина) и 2304 молекули на вода, за вкупно 20544 атоми.

На десната страна е визуелен модел на една молекула од истиот липид од кој е склопен мембранскиот липиден двослој. На врвот има хидрофилна (водољубива) глава, а на дното има две хидрофобни (плашени од вода) опашки. Овој липид има едноставно име: 1-стероил-2-докосахексаеноил-Sn-глицеро-3-фосфатидилхолин (18:0/22:6(n-3)cis PC), но не треба да го запомните освен ако не планирате да го натерате вашиот наставник да се онесвести со длабочината на вашето знаење.

Може да се даде попрецизна научна дефиниција за клетка:

е уреден, структуриран, хетероген систем на биополимери ограничен со активна мембрана, кој учествува во единствен сет на метаболички, енергетски и информациски процеси, а исто така го одржува и репродуцира целиот систем како целина.

Внатре во клетката е исто така проникната со мембрани, а меѓу мембраните нема вода, туку вискозен гел/сол со променлива густина. Според тоа, молекулите во интеракција во клетката не лебдат слободно, како во епрувета со воден раствор, туку најчесто седат (имобилизирани) на полимерните структури на цитоскелетот или интрацелуларните мембрани. И затоа хемиските реакции се случуваат внатре во клетката речиси како во цврста, а не во течност. Надворешната мембрана што ја опкружува клетката е исто така обложена со ензими и молекуларни рецептори, што ја прави многу активен дел од клетката.

Клеточната мембрана (плазмалема, плазмолема) е активна мембрана која ја одделува клетката од околината и ја поврзува со околината. © Сазонов В.Ф., 2016 година.

Од оваа дефиниција на мембраната произлегува дека таа не само што ја ограничува клетката, туку активно работи, поврзувајќи го со неговата околина.

Маснотијата што ги сочинува мембраните е посебна, па затоа нејзините молекули обично се нарекуваат не само масти, туку „липиди“, „фосфолипиди“, „сфинголипиди“. Мембранскиот филм е двоен, односно се состои од два филма залепени заедно. Затоа, во учебниците пишуваат дека основата на клеточната мембрана се состои од два липидни слоеви (или " двослој", т.е. двослоен). За секој поединечен липиден слој, едната страна може да се намокри со вода, но другата не. Значи, овие фолии се лепат еден до друг токму со нивните страни што не се навлажнуваат.

Мембрана на бактерии

Прокариотскиот клеточен ѕид на грам-негативни бактерии се состои од неколку слоеви, прикажани на сликата подолу.
Слоеви на обвивката на грам-негативни бактерии:
1. Внатрешна трислојна цитоплазматска мембрана, која е во контакт со цитоплазмата.
2. Клеточен ѕид, кој се состои од муреин.
3. Надворешната трислојна цитоплазматска мембрана, која има ист систем на липиди со протеински комплекси како и внатрешната мембрана.
Комуникацијата на грам-негативните бактериски клетки со надворешниот свет преку таква сложена структура од три фази не им дава предност во преживувањето во тешки услови во споредба со грам-позитивните бактерии кои имаат помалку моќна мембрана. Тие исто така не поднесуваат високи температури, зголемена киселост и промени на притисокот.

Видео предавање:Плазма мембрана. Е.В. Шевал, д-р.

Видео предавање:Мембрана како клеточна граница. А. Илјаскин

Важноста на мембранските јонски канали

Лесно е да се разбере дека само супстанции растворливи во масти можат да навлезат во клетката преку мембранскиот масен филм. Тоа се масти, алкохоли, гасови.На пример, во црвените крвни зрнца, кислородот и јаглерод диоксидот лесно минуваат и излегуваат директно низ мембраната. Но, водата и супстанциите растворливи во вода (на пример, јоните) едноставно не можат да поминат низ мембраната во која било клетка. Ова значи дека тие бараат посебни дупки. Но, ако само направите дупка во мрсната фолија, таа веднаш ќе се затвори. Што да се прави? Во природата беше пронајдено решение: неопходно е да се направат специјални структури за транспорт на протеини и да се протегаат низ мембраната. Токму така се формираат канали за премин на материи нерастворливи во масти - јонски канали на клеточната мембрана.

Така, за да и даде на својата мембрана дополнителни својства на пропустливост на поларните молекули (јони и вода), клетката синтетизира специјални протеини во цитоплазмата, кои потоа се интегрираат во мембраната. Тие доаѓаат во два вида: транспортни протеини (на пример, транспортни АТП-ази) и протеини кои формираат канали (креатори на канали). Овие протеини се вградени во масниот двоен слој на мембраната и формираат транспортни структури во форма на транспортери или во форма на јонски канали. Различни материи растворливи во вода кои инаку не можат да поминат низ филмот на масната мембрана сега можат да поминат низ овие транспортни структури.

Општо земено, се нарекуваат и протеините вградени во мембраната интегрален, токму затоа што се чини дека се вклучени во мембраната и продираат низ неа. Други протеини, кои не се интегрални, формираат острови, како што се, „лебдат“ на површината на мембраната: или на нејзината надворешна или на нејзината внатрешна површина. На крајот на краиштата, секој знае дека маснотиите се добар лубрикант и лесно е да се лизга преку него!

заклучоци

1. Во принцип, мембраната се покажува како трислојна:

1) надворешен слој на протеински „острови“,

2) масни двослојни „море“ (липиден двослој), т.е. двоен липиден филм,

3) внатрешен слој на протеински „острови“.

Но, постои и лабав надворешен слој - гликокаликсот, кој е формиран од гликопротеините што излегуваат од мембраната. Тие се молекуларни рецептори за кои се врзуваат контролните супстанции за сигнализација.

2. Специјални протеински структури се вградени во мембраната, обезбедувајќи нејзина пропустливост на јони или други супстанции. Не смееме да заборавиме дека на некои места морето од маснотии е проникнато низ и низ со интегрални протеини. И тоа се интегралните протеини кои формираат посебни транспортни структури клеточна мембрана (види дел 1_2 Механизми за транспорт на мембраната). Преку нив, супстанциите влегуваат во клетката и исто така се отстрануваат од клетката кон надвор.

3. На која било страна од мембраната (надворешна и внатрешна), како и внатре во мембраната, може да се лоцираат ензимски протеини, кои влијаат и на состојбата на самата мембрана и на животот на целата клетка.

Значи, клеточната мембрана е активна, променлива структура која активно работи во интерес на целата клетка и ја поврзува со надворешниот свет, а не е само „заштитна обвивка“. Ова е најважното нешто што треба да го знаете за клеточната мембрана.

Во медицината, мембранските протеини често се користат како „цели“ за лекови. Таквите цели вклучуваат рецептори, јонски канали, ензими и транспортни системи. Неодамна, покрај мембраната, мета на лекови станаа и гените скриени во клеточното јадро.

Видео:Вовед во биофизиката на клеточната мембрана: Структура на мембраната 1 (Владимиров Ју.А.)

Видео:Историја, структура и функции на клеточната мембрана: Структура на мембрана 2 (Владимиров Ју.А.)

© 2010-2018 Сазонов В.Ф., © 2010-2016 kineziolog.bodhy.

Основната структурна единица на живиот организам е клетката, која е диференциран дел од цитоплазмата опкружен со клеточна мембрана. Поради фактот што клетката врши многу важни функции, како што се репродукција, исхрана, движење, мембраната мора да биде пластична и густа.

Историја на откривањето и истражувањето на клеточната мембрана

Во 1925 година, Грендел и Гордер спроведоа успешен експеримент за да ги идентификуваат „сенките“ на црвените крвни зрнца, односно празните мембрани. И покрај неколку сериозни грешки, научниците го открија липидниот двослој. Нивната работа ја продолжија Даниели, Досон во 1935 година и Робертсон во 1960 година. Како резултат на долгогодишна работа и акумулација на аргументи, во 1972 година Сингер и Николсон создадоа флуидно-мозаичен модел на структурата на мембраната. Понатамошните експерименти и студии ги потврдија делата на научниците.

Значење

Што е клеточна мембрана? Овој збор почна да се користи пред повеќе од сто години, преведен од латински значи „филм“, „кожа“. Така е означена границата на клетката, која е природна бариера помеѓу внатрешната содржина и надворешната средина. Структурата на клеточната мембрана подразбира полупропустливост, поради што влагата и хранливите материи и производите за распаѓање можат слободно да минуваат низ неа. Оваа обвивка може да се нарече главна структурна компонента на клеточната организација.

Да ги разгледаме главните функции на клеточната мембрана

1. Ја одвојува внатрешната содржина на ќелијата и компонентите на надворешното опкружување.

2. Помага во одржување на постојан хемиски состав на клетката.

3. Го регулира правилниот метаболизам.

4. Обезбедува комуникација помеѓу клетките.

5. Препознава сигнали.

6. Заштитна функција.

„Плазма школка“

Надворешната клеточна мембрана, наречена и плазма мембрана, е ултрамикроскопски филм чија дебелина се движи од пет до седум наномилиметри. Се состои главно од протеински соединенија, фосфолиди и вода. Филмот е еластичен, лесно ја апсорбира водата и брзо го враќа својот интегритет по оштетување.

Има универзална структура. Оваа мембрана зазема гранична позиција, учествува во процесот на селективна пропустливост, отстранување на производите на распаѓање и ги синтетизира. Односот со неговите „соседи“ и сигурната заштита на внатрешната содржина од оштетување го прави важна компонента во прашање како што е структурата на ќелијата. Клеточната мембрана на животинските организми понекогаш е покриена со тенок слој - гликокаликс, кој вклучува протеини и полисахариди. Растителните клетки надвор од мембраната се заштитени со клеточен ѕид, кој служи како потпора и ја одржува формата. Главната компонента на неговиот состав е влакна (целулоза) - полисахарид кој е нерастворлив во вода.

Така, надворешната клеточна мембрана има функција на поправка, заштита и интеракција со другите клетки.

Структура на клеточната мембрана

Дебелината на оваа подвижна обвивка варира од шест до десет наномилиметри. Клеточната мембрана на клетката има посебен состав, чија основа е липидниот двослој. Хидрофобните опашки, инертни за водата, се наоѓаат во внатрешноста, додека хидрофилните глави, во интеракција со водата, се свртени кон надвор. Секој липид е фосфолипид, кој е резултат на интеракцијата на супстанции како што се глицерол и сфингозин. Липидната рамка е тесно опкружена со протеини, кои се наредени во неконтинуиран слој. Некои од нив се потопуваат во липидниот слој, а остатокот поминува низ него. Како резултат на тоа, се формираат области пропустливи за вода. Функциите што ги извршуваат овие протеини се различни. Некои од нив се ензими, останатите се транспортни протеини кои пренесуваат различни материи од надворешната средина во цитоплазмата и назад.

Клеточната мембрана е проникната и тесно поврзана со интегрални протеини, а врската со периферните е помалку силна. Овие протеини вршат важна функција, а тоа е одржување на структурата на мембраната, примање и претворање на сигнали од околината, транспорт на супстанции и катализирање на реакциите што се случуваат на мембраните.

Соединение

Основата на клеточната мембрана е бимолекуларен слој. Благодарение на нејзиниот континуитет, ќелијата има бариерни и механички својства. Во различни фази од животот, овој двослој може да биде нарушен. Како резултат на тоа, се формираат структурни дефекти на преку хидрофилни пори. Во овој случај, апсолутно сите функции на таква компонента како клеточната мембрана можат да се променат. Јадрото може да страда од надворешни влијанија.

Својства

Клеточната мембрана на клетката има интересни карактеристики. Поради својата флуидност, оваа мембрана не е цврста структура, а најголемиот дел од протеините и липидите што ја сочинуваат слободно се движат по рамнината на мембраната.

Во принцип, клеточната мембрана е асиметрична, така што составот на протеинските и липидните слоеви се разликува. Плазма мембраните во животинските клетки, на нивната надворешна страна, имаат гликопротеински слој кој врши рецепторни и сигнални функции, а исто така игра голема улога во процесот на комбинирање на клетките во ткивото. Клеточната мембрана е поларна, односно полнежот однадвор е позитивен, а полнежот одвнатре е негативен. Покрај сето горенаведено, клеточната мембрана има селективен увид.

Тоа значи дека, покрај водата, во клетката е дозволена само одредена група на молекули и јони на растворени материи. Концентрацијата на супстанција како натриум во повеќето клетки е многу помала отколку во надворешната средина. Калиумовите јони имаат различен однос: нивната количина во клетката е многу поголема отколку во околината. Во овој поглед, натриумовите јони имаат тенденција да навлезат во клеточната мембрана, а јоните на калиум имаат тенденција да се ослободуваат надвор. Под овие околности, мембраната активира посебен систем кој игра „пумпачка“ улога, израмнувајќи ја концентрацијата на супстанциите: натриумовите јони се пумпаат на површината на клетката, а јоните на калиум се пумпаат внатре. Оваа карактеристика е една од најважните функции на клеточната мембрана.

Оваа тенденција на јоните на натриум и калиум да се движат навнатре од површината игра голема улога во транспортот на шеќер и амино киселини во клетката. Во процесот на активно отстранување на натриумовите јони од клетката, мембраната создава услови за нови дози на гликоза и амино киселини внатре. Напротив, во процесот на пренесување на јони на калиум во клетката, се надополнува бројот на „транспортери“ на производите на распаѓање од внатрешноста на клетката во надворешната средина.

Како настанува клеточната исхрана преку клеточната мембрана?

Многу клетки земаат супстанции преку процеси како што се фагоцитоза и пиноцитоза. Во првата опција, флексибилна надворешна мембрана создава мала вдлабнатина во која завршува заробената честичка. Дијаметарот на вдлабнатината потоа станува поголем додека затворената честичка не влезе во клеточната цитоплазма. Преку фагоцитозата се хранат некои протозои, како што се амебите, како и крвни зрнца - леукоцити и фагоцити. Слично на тоа, клетките апсорбираат течност, која ги содржи потребните хранливи материи. Овој феномен се нарекува пиноцитоза.

Надворешната мембрана е тесно поврзана со ендоплазматскиот ретикулум на клетката.

Многу типови на главни ткивни компоненти имаат испакнатини, набори и микровили на површината на мембраната. Растителните клетки од надворешната страна на оваа обвивка се покриени со друга, густа и јасно видлива под микроскоп. Влакната од кои се направени помагаат да се формира поддршка за растителните ткива, како што е дрвото. Животинските клетки имаат и голем број надворешни структури кои се наоѓаат на врвот на клеточната мембрана. Тие се исклучиво заштитни по природа, пример за тоа е хитинот содржан во интегралните клетки на инсектите.

Покрај клеточната мембрана, постои и интрацелуларна мембрана. Неговата функција е да ја подели клетката на неколку специјализирани затворени прегради - прегради или органели, каде што мора да се одржува одредена средина.

Така, невозможно е да се прецени улогата на таква компонента на основната единица на живиот организам како клеточната мембрана. Структурата и функциите сугерираат значително проширување на вкупната површина на клетката и подобрување на метаболичките процеси. Оваа молекуларна структура се состои од протеини и липиди. Одвојувајќи ја клетката од надворешната средина, мембраната го обезбедува нејзиниот интегритет. Со негова помош, меѓуклеточните врски се одржуваат на прилично силно ниво, формирајќи ткива. Во овој поглед, можеме да заклучиме дека клеточната мембрана игра една од најважните улоги во клетката. Структурата и функциите што ги извршува тој радикално се разликуваат во различни клетки, во зависност од нивната намена. Преку овие карактеристики се постигнуваат разновидни физиолошки активности на клеточните мембрани и нивните улоги во постоењето на клетките и ткивата.

Клеточната мембрана се нарекува плазмалема или плазма мембрана. Главните функции на клеточната мембрана се одржување на интегритетот на клетката и меѓусебно поврзување со надворешната средина.

Структура

Клеточните мембрани се состојат од липопротеински (масти-протеински) структури и имаат дебелина од 10 nm. Ѕидовите на мембраната се формираат од три класи на липиди:

• фосфолипиди - соединенија на фосфор и масти;
• гликолипиди - соединенија на липиди и јаглени хидрати;
• холестерол (холестерол) - масен алкохол.

Овие супстанции формираат течна мозаична структура која се состои од три слоја. Фосфолипидите ги формираат двата надворешни слоја. Имаат хидрофилна глава од која се протегаат две хидрофобни опашки. Опашките се свртени во внатрешноста на структурата, формирајќи внатрешен слој. Кога холестеролот е инкорпориран во опашките на фосфолипидите, мембраната станува цврста.

Ориз. 1. Структура на мембраната.

Помеѓу фосфолипидите се вградени гликолипиди кои вршат рецепторна функција и два вида протеини:

• периферни (надворешно, површно) - се наоѓа на липидната површина, без да навлезе длабоко во мембраната;
• интегрален - вграден на различни нивоа, може да навлезе низ целата мембрана, само внатрешниот или надворешниот липиден слој;

Сите протеини се разликуваат во нивната структура и вршат различни функции. На пример, глобуларните протеински соединенија имаат хидрофобно-хидрофилна структура и вршат транспортна функција.

ТОП 4 статиикои читаат заедно со ова

Ориз. 2. Видови мембрански протеини.

Плазмалемата е течна структура, бидејќи липидите не се меѓусебно поврзани, туку едноставно се наредени во густи редови. Благодарение на ова својство, мембраната може да ја промени конфигурацијата, да биде мобилна и еластична, а исто така да транспортира супстанции.

Функции

Кои функции ги извршува клеточната мембрана?

• бариера - ја одвојува содржината на ќелијата од надворешната средина;
• транспорт - го регулира метаболизмот;
• ензимски - врши ензимски реакции;
• рецептор - препознава надворешни дразби.

Најважната функција е транспортот на супстанции за време на метаболизмот. Течни и цврсти материи постојано влегуваат во клетката од надворешната средина. Излегуваат метаболички производи. Сите супстанции минуваат низ клеточната мембрана. Транспортот се случува на неколку начини, кои се опишани во табелата.

Ориз. 3. Ендоцитоза и егзоцитоза.

Активниот транспорт на молекули на супстанцијата (натриум-калиумова пумпа) се врши со помош на протеински структури вградени во мембраната и бара енергија во форма на АТП.

Просечна оцена: 4.7. Вкупно добиени оценки: 289.