Оболочка клетки - плазмолемма

I - собственно элементарная биологическая мембрана; II - надмембранный комплекс (гликокаликс); III - подмембранный комплекс.

1 – гидрофобные хвосты липидов, 2 – гидрофильная головка липидов, 3 - интегральные белки, 4 - полуинтегральные белки, 5 - переферические: а - внешние, б – внутренние, 6 – микрофиламенты, 7 - микротрубочки, 8 - углеводные разветвления, 9 – гликопротеид, 10 – гликолипид, 11 – липиды.

Липиды

 

Липиды в мембранах представлены фосфолипидами, гликолипидами и стеролами.

 

Липиды состоят из o головки - полярной (заряженной) гидрофильной (растворимой в воде), o хвоста - неполярного (незаряженного) гидрофобного (нерастворимого в воде).   Липиды в бислое мембраны располагаются друг к другу гидрофобными хвостами, а головки обращены к наружи.

 

Состав жирных кислот в клетках, в том числе и в их мембранах, у пресноводных рыб, оби­тающих в средних широтах, зависит от температуры окружающей среды. Летом в клетках бывает больше ненасыщенных, а зимой – насыщенных жирных кислот. В клетках теплокровных животных насыщенных жирных кислот больше чем их в клетках холоднокровных.

Белки

Белки в мембране могут по разному располагаться относительно бислоя:

· Поверхностные или периферические: внутренние и наружные;

· Полуинтегральные (полупогруженные);

· Интегральные (трансмембранные, сквозные).

В структуре плазмолеммы, кроме элементарной биологической мембраны, выделяют надмембранный и подмембранный комплексы.

Надмембранная система

Надмембранный комплекс называется гликокаликсом.

В его состав входят:

· периферические белки мембраны,

· углеводные части гликолипидов (соединения липидов с углеводами) и гликопротеинов (соединения белков с углеводами).

 

Функция гликолипидов и гликопротеинов мембраны, а следовательно и гликокаликса и всей мембраны в целом, - рецепторная (распознающая), обеспечивает «индивидуализацию» клетки.

Растительная клетка поверх цитоплазматической мембраны имеет клеточную стенку, состоящую из целлюлозы.

Субмембранная система

 

Состоит из микротрубочек и микрофиламентов, формирующих цитоскелет клетки.

Свойства мембран

- Все мембраны замкнуты сами на себя. В клетке нет мембран со свободными концами.

- Плазматическая мембрана обладает малой вязкостью, что позволяет ее белкам быстро перемещаться в латеральном направлении.

- Мембрана очень динамичная структура – ее свойства меняются под действием факторов окружающей среды, что непременно будет сказываться на функциях, которые мембраны выполняют. И белки и липиды мембраны могут перемещаться как в пределах одного слоя, так и из одного слоя в другой.

- Плазматические мембраны постоянно обновляются.

- Мембраны ассиметричны – нет симметрии между верхним и нижним слоями липидов.

- Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью; через них медленно диффундируют глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты, глицерол и ионы. Мембраны сами регулируют этот процесс - одни вещества пропускают, другие – нет.

Функции мембран:

- Отграничивающая – содержимое клетки,

- Барьерная,

- обеспечивают связь с внеклеточной средой,

- регуляторная - регулируют обмен между клеткой и средой;

- барьерная функция - являются осмотическим барьером;

- выполняют транспортную функцию;

- выполняют структурную функцию – являясь структурным компонентом большинства органоидов, делят клетки на отсеки, (или компартменты), предназначенные для тех или иных специализированных метаболических путей;

- ферментативную - некоторые химические реакции, в частности световые реакции фотосинтеза в хлоропластах или окислительное фосфорилирование при дыхании в митохондриях, протекают на самих мембранах;

- рецепторную - на мембранах располагаются рецепторные участки (гликолипиды, гликопротеины) для распознавания внешних стимулов (гормонов или других химических веществ), поступающих из окружающей среды или из другой части самого организма;

- принимает участие в образовании межклеточных контактов.

Транспорт

Плазматическая мембрана, является полупроницаемой. Это значит, что через нее с различной скоростью проходят разные молекулы, и чем больше размер молекул, тем меньше скорость прохождения их через мембрану.

Транспорт веществ обеспечивает:

1. поддержание гомеостаза

2. поступление веществ в клетку (эндоцитоз)

3. выведение веществ из клетки (экзоцитоз)

4. создание ионного градиента.