разделителен ( бариера) - отделете клетъчното съдържание от външна среда;
Регулират обмена между клетката и околната среда;
Те разделят клетките на отделения или отделения, предназначени за определени специализирани метаболитни пътища ( разделяне);
Това е мястото на някои химични реакции (светлинни реакции на фотосинтеза в хлоропласти, окислително фосфорилиране по време на дишане в митохондриите);
Осигуряват комуникация между клетките в тъканите на многоклетъчните организми;
транспорт- осъществява трансмембранен транспорт.
Рецептор- са местоположението на рецепторните места, които разпознават външни стимули.
Транспорт на веществапрез мембраната - една от водещите функции на мембраната, осигуряваща обмена на вещества между клетката и външната среда. В зависимост от разхода на енергия за пренос на вещества се разграничават:
пасивен транспорт или улеснена дифузия;
активен (селективен) транспорт с участието на АТФ и ензими.
транспорт в мембранна опаковка. Има ендоцитоза (вътре в клетката) и екзоцитоза (извън клетката) - механизми, които транспортират големи частици и макромолекули през мембраната. По време на ендоцитозата плазмената мембрана образува инвагинация, краищата й се сливат и везикулът се освобождава в цитоплазмата. Везикулата е ограничена от цитоплазмата с единична мембрана, която е част от външната цитоплазмена мембрана. Има фагоцитоза и пиноцитоза. Фагоцитозата е абсорбцията на големи частици, които са доста твърди. Например фагоцитоза на лимфоцити, протозои и др. Пиноцитозата е процес на улавяне и абсорбиране на капчици течност с разтворени в нея вещества.
Екзоцитозата е процесът на отстраняване на различни вещества от клетката. По време на екзоцитозата мембраната на везикулата или вакуолата се слива с външната цитоплазмена мембрана. Съдържанието на везикулата се отстранява извън клетъчната повърхност и мембраната се включва във външната цитоплазмена мембрана.
В основата пасивентранспортирането на незаредени молекули се крие в разликата между концентрациите на водород и заряди, т.е. електрохимичен градиент. Веществата ще се движат от зона с по-висок градиент към област с по-нисък. Скоростта на транспортиране зависи от разликата в наклоните.
Простата дифузия е транспортирането на вещества директно през липидния двоен слой. Характерни за газове, неполярни или малки незаредени полярни молекули, разтворими в мазнини. Водата бързо прониква в двуслойния слой, защото неговата молекула е малка и електрически неутрална. Дифузията на вода през мембраните се нарича осмоза.
Дифузията през мембранните канали е транспортирането на заредени молекули и йони (Na, K, Ca, Cl), проникващи през мембраната поради наличието на специални каналообразуващи протеини, които образуват водни пори.
Улеснената дифузия е транспортирането на вещества с помощта на специални транспортни протеини. Всеки протеин отговаря за строго определена молекула или група от свързани молекули, взаимодейства с нея и се движи през мембраната. Например захари, аминокиселини, нуклеотиди и други полярни молекули.
Активен транспортизвършва се от протеини носители (АТФаза) срещу електрохимичен градиент, с консумация на енергия. Неговият източник са АТФ молекули. Например натрият е калиева помпа.
Концентрацията на калий вътре в клетката е много по-висока, отколкото извън нея, а на натрий – обратното. Следователно, калиеви и натриеви катиони пасивно дифундират през водните пори на мембраната по градиент на концентрация. Това се обяснява с факта, че пропускливостта на мембраната за калиеви йони е по-висока, отколкото за натриеви йони. Съответно, калият дифундира от клетката по-бързо от натрия в клетката. Но за нормалното функциониране на клетките е необходимо определено съотношение от 3 калиеви и 2 натриеви йона. Следователно в мембраната има натриево-калиева помпа, която активно изпомпва натрия от клетката и калия в клетката. Тази помпа е трансмембранен мембранен протеин, способен на конформационни пренареждания. Следователно, той може да прикрепи към себе си както калиеви, така и натриеви йони (антипорт). Процесът е енергоемък:
СЪС вътремембрани, натриевите йони и ATP молекула навлизат в протеина на помпата, а калиевите йони идват от външната мембрана.
Натриевите йони се комбинират с протеинова молекула, а протеинът придобива АТФазна активност, т.е. способността да предизвиква хидролиза на АТФ, която е придружена от освобождаване на енергия, която задвижва помпата.
Фосфатът, освободен при хидролизата на АТФ, се прикрепя към протеина, т.е. фосфорилира протеина.
Фосфорилирането причинява конформационни промени в протеина; той става неспособен да задържа натриеви йони. Те се освобождават и се придвижват извън клетката.
Новата конформация на протеина насърчава прикрепването на калиеви йони към него.
Добавянето на калиеви йони предизвиква дефосфорилиране на протеина. Променя отново конформацията си.
Промяната в конформацията на протеина води до освобождаване на калиеви йони вътре в клетката.
Протеинът отново е готов да прикрепи към себе си натриеви йони.
В един цикъл на работа помпата изпомпва 3 натриеви йона от клетката и изпомпва 2 калиеви йона.
Цитоплазма– задължителен компонент на клетката, разположен между повърхностния апарат на клетката и ядрото. Това е сложен разнороден структурен комплекс, състоящ се от:
хиалоплазма
органели (постоянни компоненти на цитоплазмата)
включванията са временни компоненти на цитоплазмата.
Цитоплазмена матрица(хиалоплазма) е вътрешното съдържание на клетката - безцветен, гъст и прозрачен колоиден разтвор. Компонентите на цитоплазмения матрикс извършват процеси на биосинтеза в клетката и съдържат ензими, необходими за производството на енергия, главно поради анаеробна гликолиза.
Основни свойства на цитоплазмения матрикс.
Определя колоидните свойства на клетката. Заедно с вътреклетъчните мембрани на вакуоларната система, тя може да се счита за силно хетерогенна или многофазна колоидна система.
Осигурява промяна във вискозитета на цитоплазмата, преход от гел (по-дебел) към зол (по-течен), което се случва под въздействието на външни и вътрешни фактори.
Осигурява циклоза, амебоидно движение, клетъчно делене и движение на пигмента в хроматофорите.
Определя полярността на местоположението на вътреклетъчните компоненти.
Осигурява механични свойства на клетките - еластичност, способност за сливане, твърдост.
Органели– постоянни клетъчни структури, които гарантират, че клетката изпълнява специфични функции. В зависимост от структурните характеристики те се разграничават:
мембранни органели – имат мембранна структура. Те могат да бъдат едномембранни (ER, апарат на Голджи, лизозоми, вакуоли на растителни клетки). Двойна мембрана (митохондрии, пластиди, ядро).
Немембранни органели - нямат мембранна структура (хромозоми, рибозоми, клетъчен център, цитоскелет).
Органелите с общо предназначение са характерни за всички клетки: ядро, митохондрии, клетъчен център, апарат на Голджи, рибозоми, EPS, лизозоми. Когато органелите са характерни за определени видове клетки, те се наричат специални органели (например миофибрили, които свиват мускулно влакно).
Ендоплазмения ретикулум- единична непрекъсната структура, чиято мембрана образува множество инвагинации и гънки, които приличат на тубули, микровакуоли и големи цистерни. EPS мембраните са свързани, от една страна, с цитоплазмената мембрана на клетката, а от друга, с външна обвивкаядрена мембрана.
Има два вида EPS - грапав и гладък.
При груб или гранулиран ER цистерните и тубулите са свързани с рибозоми. е външната страна на мембраната.Гладкият или агрануларен ER няма връзка с рибозомите. Това е вътрешната страна на мембраната.
Биологични мембрани.
Терминът "мембрана" (лат. membrana - кожа, филм) започва да се използва преди повече от 100 години за обозначаване на клетъчна граница, която служи, от една страна, като бариера между съдържанието на клетката и външната среда, и от друга, като полупропусклива преграда, през която може да преминава вода и някои вещества. Функциите на мембраната обаче не се ограничават до това,тъй като биологичните мембрани формират основата на структурната организация на клетката.
Структура на мембраната. Според този модел основната мембрана е двуслоен липиден слой, в който хидрофобните опашки на молекулите са обърнати навътре, а хидрофилните глави са обърнати навън. Липидите са представени от фосфолипиди - производни на глицерол или сфингозин. Протеините са свързани с липидния слой. Интегралните (трансмембранни) протеини проникват през мембраната и са здраво свързани с нея; периферните не проникват и са по-слабо свързани с мембраната. Функции на мембранните протеини: поддържане на структурата на мембраната, приемане и преобразуване на сигнали от околната среда. среда, транспорт на определени вещества, катализа на реакциите, протичащи върху мембраните. Дебелината на мембраната варира от 6 до 10 nm.
Свойства на мембраната:
1. Течливост. Мембраната не е твърда структура; повечето от нейните съставни протеини и липиди могат да се движат в равнината на мембраната.
2. Асиметрия. Състав на външни и вътрешни слоевекакто протеините, така и липидите са различни. Освен това, плазмени мембраниживотинските клетки имат слой от гликопротеини отвън (гликокаликс, който изпълнява сигнални и рецепторни функции, а също така е важен за обединяването на клетките в тъканите)
3. Полярност. Външната страна на мембраната носи положителен заряд, докато вътрешната страна носи отрицателен заряд.
4. Селективна пропускливост. Мембраните на живите клетки, в допълнение към водата, пропускат само определени молекули и йони на разтворени вещества (използването на термина "полупропускливост" по отношение на клетъчните мембрани не е напълно правилно, тъй като тази концепция предполага, че мембраната позволява преминаването само на молекули на разтворителя, като същевременно задържа всички молекули и йони на разтворените вещества.)
Външната клетъчна мембрана (плазмалема) е ултрамикроскопичен филм с дебелина 7,5 nm, състоящ се от протеини, фосфолипиди и вода. Еластичен филм, който се намокря добре от вода и бързо възстановява целостта си след повреда. Има универсална структура, типична за всички биологични мембрани. Граничното положение на тази мембрана, нейното участие в процесите на селективна пропускливост, пиноцитоза, фагоцитоза, екскреция на екскреторни продукти и синтез, във взаимодействие със съседните клетки и защита на клетката от увреждане прави нейната роля изключително важна. Животинските клетки извън мембраната понякога са покрити с тънък слой, състоящ се от полизахариди и протеини - гликокаликс. От външната страна на растителните клетки клетъчната мембранаима здрава клетъчна стена, която създава външна опора и поддържа формата на клетката. Състои се от фибри (целулоза), водонеразтворим полизахарид.
Плазмената мембрана , или плазмалема,- най-постоянната, основна, универсална мембрана за всички клетки. Това е тънък (около 10 nm) филм, покриващ цялата клетка. Плазмалема се състои от протеинови молекули и фосфолипиди (фиг. 1.6).
Фосфолипидните молекули са подредени в два реда - с хидрофобни краища навътре, хидрофилни глави към вътрешната и външната водна среда. На някои места двойният слой (двоен слой) на фосфолипидите е проникнат през и през от протеинови молекули (интегрални протеини). Вътре в такива протеинови молекули има канали - пори, през които преминават водоразтворимите вещества. Други протеинови молекули проникват в липидния бислой наполовина от едната или другата страна (полуинтегрални протеини). На повърхността на мембраните на еукариотните клетки има периферни протеини. Липидните и протеиновите молекули се държат заедно поради хидрофилно-хидрофобни взаимодействия.
Свойства и функции на мембраните.Всички клетъчни мембрани са подвижни течни структури, тъй като липидните и протеиновите молекули не са свързани помежду си чрез ковалентни връзки и могат да се движат доста бързо в равнината на мембраната. Благодарение на това мембраните могат да променят конфигурацията си, т.е. те имат течливост.
Мембраните са много динамични структури. Те бързо се възстановяват от увреждане и също така се разтягат и свиват с клетъчните движения.
Мембраните на различните видове клетки се различават значително както по химичен състав, така и по относителното съдържание на протеини, гликопротеини, липиди в тях и следователно по естеството на рецепторите, които съдържат. Следователно всеки тип клетка се характеризира с индивидуалност, която се определя основно гликопротеини.Гликопротеините с разклонена верига, излизащи от клетъчната мембрана, участват в факторно разпознаваневъншната среда, както и при взаимното разпознаване на сродни клетки. Например яйцеклетка и сперматозоид се разпознават взаимно чрез гликопротеини на клетъчната повърхност, които се вписват заедно като отделни елементи на цяла структура. Такова взаимно признаване е необходим етап, предхождащ оплождането.
Подобно явление се наблюдава в процеса на тъканна диференциация. В този случай клетки с подобна структура, с помощта на зони за разпознаване на плазмалемата, са правилно ориентирани една спрямо друга, като по този начин се осигурява тяхната адхезия и образуване на тъкани. Свързано с разпознаване регулиране на транспортамолекули и йони през мембраната, както и имунологичен отговор, при който гликопротеините играят ролята на антигени. По този начин захарите могат да функционират като информационни молекули (като протеини и нуклеинови киселини). Мембраните също съдържат специфични рецептори, преносители на електрони, преобразуватели на енергия и ензимни протеини. Протеините участват в осигуряването на транспорта на определени молекули във или извън клетката, осигуряват структурна връзка между цитоскелета и клетъчните мембрани или служат като рецептори за приемане и преобразуване на химически сигнали от околната среда.
Най-важното свойство на мембраната е също селективна пропускливост.Това означава, че молекулите и йоните преминават през него с на различни скорости, а колкото по-голям е размерът на молекулите, толкова по-малка е скоростта на преминаването им през мембраната. Това свойство определя плазмената мембрана като осмотична бариера.Водата и разтворените в нея газове имат максимална проникваща способност; Йоните преминават през мембраната много по-бавно. Дифузията на водата през мембраната се нарича чрез осмоза.
Има няколко механизма за транспортиране на вещества през мембраната.
дифузия- проникване на вещества през мембрана по концентрационен градиент (от област, където концентрацията им е по-висока, към област, където концентрацията им е по-ниска). Дифузният транспорт на вещества (вода, йони) се осъществява с участието на мембранни протеини, които имат молекулни пори, или с участието на липидната фаза (за мастноразтворимите вещества).
С улеснена дифузияспециални мембранни транспортни протеини селективно се свързват с един или друг йон или молекула и ги транспортират през мембраната по концентрационен градиент.
Активен транспортвключва енергийни разходи и служи за транспортиране на вещества срещу градиента на тяхната концентрация. Тойосъществявани от специални протеини-носители, които образуват т.нар йонни помпи.Най-изследваната е Na - / K - помпата в животинските клетки, която активно изпомпва Na + йони, докато абсорбира K - йони. Поради това в клетката се поддържа по-висока концентрация на K - и по-ниска концентрация на Na + в сравнение с околната среда. Този процес изисква ATP енергия.
В резултат на активен транспорт с помощта на мембранна помпа в клетката се регулира и концентрацията на Mg 2- и Ca 2+.
По време на процеса на активен транспорт на йони в клетката различни захари, нуклеотиди и аминокиселини проникват през цитоплазмената мембрана.
Макромолекулите на протеините, нуклеиновите киселини, полизахаридите, липопротеиновите комплекси и др. не преминават през клетъчните мембрани, за разлика от йоните и мономерите. Транспортирането на макромолекули, техните комплекси и частици в клетката става по съвсем различен начин - чрез ендоцитоза. При ендоцитоза (ендо...- навътре) определена област от плазмалемата улавя и, така да се каже, обгръща извънклетъчен материал, затваряйки го в мембранна вакуола, която възниква в резултат на инвагинация на мембраната. Впоследствие такава вакуола се свързва с лизозома, чиито ензими разграждат макромолекулите до мономери.
Обратният процес на ендоцитоза е екзоцитоза (екзо...- навън). Благодарение на него клетката отстранява вътреклетъчни продукти или несмлени остатъци, затворени във вакуоли или пу-
зирики. Везикулата се приближава до цитоплазмената мембрана, слива се с нея и съдържанието й се освобождава в околната среда. Така се отстраняват храносмилателни ензими, хормони, хемицелулоза и др.
По този начин биологичните мембрани, като основни структурни елементи на клетката, служат не само като физически граници, но са динамични функционални повърхности. Върху мембраните на органелите протичат множество биохимични процеси, като активно усвояване на вещества, преобразуване на енергия, синтез на АТФ и др.
Функции на биологичните мембраниследното:
Те разграничават съдържанието на клетката от външната среда и съдържанието на органелите от цитоплазмата.
Те осигуряват транспорта на вещества в и извън клетката, от цитоплазмата до органелите и обратно.
Действат като рецептори (получават и преобразуват химикали от околната среда, разпознават клетъчни вещества и др.).
Те са катализатори (осигуряващи химически процеси в близост до мембраната).
Участвайте в преобразуването на енергия.
Основен структурна единицажив организъм - клетка, която е диференцирана част от цитоплазмата, заобиколена от клетъчна мембрана. Поради факта, че клетката изпълнява много важни функции, като възпроизводство, хранене, движение, мембраната трябва да бъде пластична и плътна.
История на откриването и изследването на клетъчната мембрана
През 1925 г. Грендел и Гордер поставят успешен експериментза идентифициране на „сенки“ на червени кръвни клетки или празни мембрани. Въпреки няколко сериозни грешки, учените откриха липидния двоен слой. Тяхната работа е продължена от Даниели, Доусън през 1935 г. и Робъртсън през 1960 г. В резултат на дългогодишна работа и натрупване на аргументи през 1972 г. Сингър и Никълсън създават флуидно-мозаечен модел на структурата на мембраната. По-нататъшни експерименти и проучвания потвърдиха работата на учените.
Значение
Какво е клетъчна мембрана? Тази дума започва да се използва преди повече от сто години, в превод от латински означава „филм“, „кожа“. Така се обозначава клетъчната граница, която е естествена бариера между вътрешното съдържание и външната среда. Структурата на клетъчната мембрана предполага полупропускливост, поради което влагата и хранителни веществаи продуктите от разлагането могат свободно да преминават през него. Тази обвивка може да се нарече основният структурен компонент на клетъчната организация.
Нека разгледаме основните функции на клетъчната мембрана
1. Разделя вътрешното съдържание на клетката и компонентите на външната среда.
2. Спомага за поддържането на постоянен химичен състав на клетката.
3. Регулира правилния метаболизъм.
4. Осигурява комуникация между клетките.
5. Разпознава сигнали.
6. Защитна функция.
"плазмена обвивка"
Външната клетъчна мембрана, наричана още плазмена мембрана, е ултрамикроскопичен филм, чиято дебелина варира от пет до седем наномилиметра. Състои се главно от протеинови съединения, фосфолиди и вода. Фолиото е еластично, лесно абсорбира вода и бързо възстановява целостта си след повреда.
Има универсална структура. Тази мембрана заема гранична позиция, участва в процеса на селективна пропускливост, отстраняване на продуктите на гниене и ги синтезира. Отношенията със съседите и надеждна защитавътрешното съдържание от увреждане го прави важен компонент в такъв въпрос като структурата на клетката. Клетъчната мембрана на животинските организми понякога е покрита с тънък слой - гликокаликс, който включва протеини и полизахариди. Растителните клетки извън мембраната са защитени от клетъчна стена, която служи като опора и поддържа формата. Основен компонент в състава му са фибри (целулоза) - полизахарид, който е неразтворим във вода.
По този начин външната клетъчна мембрана има функцията на възстановяване, защита и взаимодействие с други клетки.
Структура на клетъчната мембрана
Дебелината на тази подвижна обвивка варира от шест до десет наномилиметра. Клетъчната мембрана на клетката има специален състав, чиято основа е липиден двуслой. Хидрофобните опашки, инертни към водата, са разположени отвътре, докато хидрофилните глави, взаимодействащи с водата, са обърнати навън. Всеки липид е фосфолипид, който е резултат от взаимодействието на вещества като глицерол и сфингозин. Липидната рамка е тясно заобиколена от протеини, които са подредени в непрекъснат слой. Част от тях са потопени в липидния слой, останалите преминават през него. В резултат на това се образуват зони, пропускливи за вода. Функциите, изпълнявани от тези протеини, са различни. Някои от тях са ензими, останалите са транспортни протеини, които пренасят различни вещества от външната среда в цитоплазмата и обратно.
Клетъчната мембрана е проникната и тясно свързана с интегрални протеини, а връзката с периферните е по-слаба. Тези протеини изпълняват важна функция, която е да поддържат структурата на мембраната, да приемат и преобразуват сигнали от околната среда, да транспортират вещества и да катализират реакциите, протичащи върху мембраните.
Съединение
Основата на клетъчната мембрана е бимолекулен слой. Благодарение на своята непрекъснатост, клетката има бариерни и механични свойства. На различни етапи от живота този двуслой може да бъде нарушен. В резултат на това се образуват структурни дефекти на хидрофилни пори. В този случай абсолютно всички функции на такъв компонент като клетъчната мембрана могат да се променят. Ядрото може да страда от външни влияния.
Имоти
Клетъчната мембрана на клетката има интересни функции. Поради своята течливост тази мембрана не е твърда структура и по-голямата част от протеините и липидите, които я изграждат, се движат свободно по равнината на мембраната.
Като цяло клетъчната мембрана е асиметрична, така че съставът на протеиновия и липидния слой се различава. Плазмените мембрани в животинските клетки от външната страна имат гликопротеинов слой, който изпълнява рецепторни и сигнални функции, а също така играе голяма роля в процеса на комбиниране на клетките в тъкан. Клетъчната мембрана е полярна, тоест зарядът отвън е положителен, а зарядът отвътре е отрицателен. В допълнение към всичко по-горе, клетъчната мембрана има селективно прозрение.
Това означава, че освен вода, в клетката се допускат само определена група молекули и йони от разтворени вещества. Концентрацията на вещество като натрий в повечето клетки е много по-ниска, отколкото във външната среда. Калиевите йони имат различно съотношение: тяхното количество в клетката е много по-високо, отколкото в заобикаляща среда. В тази връзка натриевите йони са склонни да проникнат през клетъчната мембрана, а калиевите йони са склонни да се освобождават навън. При тези обстоятелства мембраната активира специална система, която играе „изпомпваща“ роля, изравнявайки концентрацията на веществата: натриевите йони се изпомпват към повърхността на клетката, а калиевите йони се изпомпват вътре. Тази функциявключен в основни функцииклетъчната мембрана.
Тази тенденция на натриевите и калиевите йони да се движат навътре от повърхността играе голяма роля в транспортирането на захар и аминокиселини в клетката. В процеса на активно отстраняване на натриевите йони от клетката, мембраната създава условия за нови постъпления на глюкоза и аминокиселини вътре. Напротив, в процеса на прехвърляне на калиеви йони в клетката, броят на „преносителите“ на разпадните продукти от вътрешността на клетката към външната среда се попълва.
Как става клетъчното хранене през клетъчната мембрана?
Много клетки поемат вещества чрез процеси като фагоцитоза и пиноцитоза. При първия вариант гъвкава външна мембрана създава малка вдлъбнатина, в която се озовава уловената частица. След това диаметърът на вдлъбнатината става по-голям, докато затворената частица навлезе в клетъчната цитоплазма. Чрез фагоцитозата се хранят някои протозои, като амебите, както и кръвни клетки - левкоцити и фагоцити. По същия начин клетките абсорбират течност, която съдържа необходимите хранителни вещества. Това явление се нарича пиноцитоза.
Външната мембрана е тясно свързана с ендоплазмения ретикулум на клетката.
Много видове основни тъканни компоненти имат издатини, гънки и микровласинки на повърхността на мембраната. Растителни клеткивъншната страна на тази черупка е покрита с друга, дебела и ясно видима под микроскоп. Фибрите, от които са съставени, спомагат за образуването на тъканна опора растителен произход, например дърво. Животинските клетки също имат редица външни структури, които са разположени на върха на клетъчната мембрана. Те имат изключително защитен характер, пример за това е съдържащият се в покривни клеткинасекоми
В допълнение към клетъчната мембрана има вътреклетъчна мембрана. Неговата функция е да разделя клетката на няколко специализирани затворени отделения – отделения или органели, където трябва да се поддържа определена среда.
По този начин е невъзможно да се надценява ролята на такъв компонент на основната единица на живия организъм като клетъчната мембрана. Структурата и функциите предполагат значително разширяване на общата клетъчна повърхност, подобрение метаболитни процеси. Тази молекулярна структура се състои от протеини и липиди. Отделяйки клетката от външната среда, мембраната осигурява нейната цялост. С негова помощ междуклетъчните връзки се поддържат на доста силно ниво, образувайки тъкани. В тази връзка можем да заключим, че един от критични ролиКлетъчната мембрана играе роля в клетката. Устройството и изпълняваните от него функции коренно се различават в различните клетки в зависимост от предназначението им. Чрез тези характеристики се постига разнообразие от физиологични дейности на клетъчните мембрани и тяхната роля в съществуването на клетките и тъканите.
Мембраната е ултра фина структура, която образува повърхностите на органелите и клетката като цяло. Всички мембрани имат сходна структура и са свързани в една система.
Химичен състав
Клетъчните мембрани са химически хомогенни и се състоят от протеини и липиди от различни групи:
- фосфолипиди;
- галактолипиди;
- сулфолипиди.
Те също така съдържат нуклеинови киселини, полизахариди и други вещества.
Физични свойства
При нормална температураМембраните са в течнокристално състояние и постоянно трептят. Вискозитетът им е близък до този на растителното масло.
Мембраната е възстановима, издръжлива, еластична и пореста. Дебелината на мембраната е 7 - 14 nm.
ТОП 4 статиикоито четат заедно с това
Мембраната е непропусклива за големи молекули. Малки молекули и йони могат да преминават през порите и самата мембрана под влияние на разликите в концентрацията от различните страни на мембраната, както и с помощта на транспортни протеини.
Модел
Обикновено структурата на мембраните се описва с помощта на флуиден мозаечен модел. Мембраната има рамка - два реда липидни молекули, плътно долепени една до друга, като тухли.
Ориз. 1. Биологична мембрана тип сандвич.
От двете страни повърхността на липидите е покрита с протеини. Мозаечният модел се образува от протеинови молекули, неравномерно разпределени по повърхността на мембраната.
Според степента на потапяне в билипидния слой протеиновите молекули се разделят на три групи:
- трансмембранен;
- потопени;
- повърхностен.
Протеините осигуряват основното свойство на мембраната - нейната избирателна пропускливост за различни вещества.
Видове мембрани
Всички клетъчни мембрани според локализацията могат да бъдат разделени на следните видове:
- външен;
- ядрен;
- органелни мембрани.
Външната цитоплазмена мембрана или плазмолемата е границата на клетката. Свързвайки се с елементите на цитоскелета, той запазва формата и размера си.
Ориз. 2. Цитоскелет.
Ядрената мембрана или кариолемата е границата на ядреното съдържание. Изградена е от две мембрани, много подобни на външната. Външната мембрана на ядрото е свързана с мембрани ендоплазмения ретикулум(EPS) и, през порите, с вътрешната мембрана.
ER мембраните проникват в цялата цитоплазма, образувайки повърхности, върху които се извършва синтеза на различни вещества, включително мембранни протеини.
Органелни мембрани
Повечето органели имат мембранна структура.
Стените са изградени от една мембрана:
- Комплекс Голджи;
- вакуоли;
- лизозоми
Пластидите и митохондриите са изградени от два слоя мембрани. Външната им мембрана е гладка, а вътрешната образува множество гънки.
Характеристиките на фотосинтетичните мембрани на хлоропластите са вградените молекули на хлорофила.
Животинските клетки имат въглехидратен слой на повърхността на външната им мембрана, наречен гликокаликс.
Ориз. 3. Гликокаликс.
Гликокаликсът е най-развит в клетките на чревния епител, където създава условия за храносмилане и защитава плазмалемата.
Таблица "Структура на клетъчната мембрана"
Какво научихме?
Разгледахме структурата и функциите на клетъчната мембрана. Мембраната е селективна (избирателна) бариера на клетката, ядрото и органелите. Структурата на клетъчната мембрана се описва от модела на течната мозайка. Според този модел протеиновите молекули са вградени в двуслойния слой на вискозните липиди.
Тест по темата
Оценка на доклада
среден рейтинг: 4.5. Общо получени оценки: 270.
