Улогата на клеточната мембрана во клетката. Најважните заклучоци за структурата и функциите на клеточните мембрани

Разграничување ( бариера) - издвојува клеточна содржина од надворешната средина;

Регулирање на размената помеѓу клетката и околината;

Тие ги делат клетките во оддели, или оддели, наменети за одредени специјализирани метаболички патишта ( делење);

Тоа е место на некои хемиски реакции (лесни реакции на фотосинтеза во хлоропластите, оксидативна фосфорилација за време на дишењето во митохондриите);

Обезбедете комуникација помеѓу клетките во ткивата на повеќеклеточните организми;

Транспорт- врши трансмембрански транспорт.

Рецептор- се локацијата на рецепторните места кои препознаваат надворешни дразби.

Транспорт на супстанциипреку мембраната - една од водечките функции на мембраната, обезбедувајќи размена на супстанции помеѓу клетката и надворешната средина. Во зависност од потрошувачката на енергија за пренос на супстанции, тие се разликуваат:

пасивен транспорт, или олеснета дифузија;

активен (селективен) транспорт со учество на АТП и ензими.

транспорт во мембранско пакување. Постојат ендоцитоза (во клетката) и егзоцитоза (надвор од клетката) - механизми кои транспортираат големи честички и макромолекули низ мембраната. За време на ендоцитозата, плазматската мембрана формира инвагинација, нејзините рабови се спојуваат и везикулата се ослободува во цитоплазмата. Везикулата е ограничена од цитоплазмата со една мембрана, која е дел од надворешната цитоплазматска мембрана. Постојат фагоцитоза и пиноцитоза. Фагоцитозата е апсорпција на големи честички кои се прилично тврди. На пример, фагоцитоза на лимфоцити, протозои, итн. Пиноцитозата е процес на фаќање и апсорпција на капки течност со супстанции растворени во неа.

Егзоцитозата е процес на отстранување на различни супстанции од клетката. За време на егзоцитозата, мембраната на везикулата, или вакуолата, се спојува со надворешната цитоплазматска мембрана. Содржината на везикулата се отстранува надвор од површината на клетката, а мембраната е вклучена во надворешната цитоплазматска мембрана.

Во сржта пасивнотранспортот на ненаполнетите молекули лежи во разликата помеѓу концентрациите на водород и полнежи, т.е. електрохемиски градиент. Супстанциите ќе се движат од област со поголем градиент во област со помал градиент. Брзината на транспорт зависи од разликата во градиентите.

Едноставна дифузија е транспорт на супстанции директно преку липидниот двослој. Карактеристично за гасови, неполарни или мали ненаполнети поларни молекули, растворливи во масти. Водата брзо продира во двослојот бидејќи неговата молекула е мала и електрично неутрална. Дифузијата на вода низ мембраните се нарекува осмоза.

Дифузијата низ мембранските канали е транспорт на наелектризирани молекули и јони (Na, K, Ca, Cl) кои продираат низ мембраната поради присуството на специјални протеини кои формираат канали кои формираат водени пори.

Олесната дифузија е транспорт на супстанции со помош на специјални транспортни протеини. Секој протеин е одговорен за строго дефинирана молекула или група на поврзани молекули, комуницира со него и се движи низ мембраната. На пример, шеќери, амино киселини, нуклеотиди и други поларни молекули.

Активен транспортспроведено од носители на протеини (ATP-аза) против електрохемиски градиент, со потрошувачка на енергија. Нејзиниот извор се молекулите на АТП. На пример, натриумот е пумпа за калиум.

Концентрацијата на калиум внатре во клетката е многу повисока отколку надвор од неа, а натриум - обратно. Затоа, катјоните на калиум и натриум пасивно се дифузираат низ водните пори на мембраната долж градиентот на концентрацијата. Ова се објаснува со фактот дека пропустливоста на мембраната за јони на калиум е поголема отколку за јони на натриум. Соодветно на тоа, калиумот дифундира надвор од клетката побрзо од натриумот во клетката. Меѓутоа, за нормално функционирање на клетките, потребен е одреден сооднос од 3 калиум и 2 натриумови јони. Затоа, во мембраната има пумпа на натриум-калиум која активно го испумпува натриумот од клетката, а калиумот во клетката. Оваа пумпа е трансмембрански мембрански протеин способен за конформациски преуредувања. Затоа, може да се закачи за себе и јони на калиум и натриум (антипорт). Процесот е енергетски интензивен:

Од внатрешноста на мембраната, натриумовите јони и молекулата на АТП влегуваат во протеинот на пумпата, а јоните на калиум доаѓаат однадвор.

Натриумовите јони се комбинираат со протеинска молекула, а протеинот добива активност на АТПаза, т.е. способноста да се предизвика хидролиза на АТП, која е придружена со ослободување на енергија што ја движи пумпата.

Фосфатот ослободен при хидролиза на АТП се прикачува на протеинот, т.е. го фосфорилира протеинот.

Фосфорилацијата предизвикува конформациски промени во протеинот; тој не може да ги задржи натриумовите јони. Тие се ослободуваат и се движат надвор од клетката.

Новата конформација на протеинот го промовира прицврстувањето на калиумовите јони кон него.

Додавањето на јони на калиум предизвикува дефосфорилација на протеинот. Повторно ја менува својата конформација.

Промената на конформацијата на протеините доведува до ослободување на јони на калиум во клетката.

Протеинот повторно е подготвен да прикачи натриумови јони за себе.

Во еден циклус на работа, пумпата испумпува 3 натриумови јони од ќелијата и пумпа 2 јони на калиум.

Цитоплазма– задолжителна компонента на клетката, сместена помеѓу површинскиот апарат на клетката и јадрото. Ова е комплексен хетероген структурен комплекс кој се состои од:

хијалоплазма

органели (постојани компоненти на цитоплазмата)

инклузиите се привремени компоненти на цитоплазмата.

Цитоплазматска матрица(хијалоплазма) е внатрешната содржина на клетката - безбоен, густ и транспарентен колоиден раствор. Компонентите на цитоплазматската матрица вршат процеси на биосинтеза во клетката и содржат ензими неопходни за производство на енергија, главно поради анаеробна гликолиза.

Основни својства на цитоплазматската матрица.

Ги одредува колоидните својства на клетката. Заедно со интрацелуларните мембрани на вакуоларниот систем, може да се смета за високо хетероген или повеќефазен колоиден систем.

Обезбедува промена во вискозноста на цитоплазмата, премин од гел (подебел) во сол (повеќе течност), што се јавува под влијание на надворешни и внатрешни фактори.

Обезбедува циклоза, амебоидно движење, клеточна делба и движење на пигментот во хроматофорите.

Ја одредува поларитетот на локацијата на интрацелуларните компоненти.

Обезбедува механички својства на клетките - еластичност, способност за спојување, ригидност.

Органели– постојани клеточни структури кои обезбедуваат клетката да извршува специфични функции. Во зависност од структурните карактеристики, тие се разликуваат:

мембрански органели - имаат мембранска структура. Тие можат да бидат едномембрански (ER, Golgi апарат, лизозоми, вакуоли од растителни клетки). Двојна мембрана (митохондрии, пластиди, јадро).

Немембрански органели - немаат мембранска структура (хромозоми, рибозоми, клеточен центар, цитоскелет).

Органелите за општа намена се карактеристични за сите клетки: јадро, митохондрии, клеточен центар, апарат Голџи, рибозоми, EPS, лизозоми. Кога органелите се карактеристични за одредени типови на клетки, тие се нарекуваат специјализирани органели (на пример, миофибрили кои собираат мускулни влакна).

Ендоплазматичен ретикулум- единствена континуирана структура, чија мембрана формира многу инвагинации и набори кои личат на тубули, микровакуоли и големи цистерни. ER мембраните се, од една страна, поврзани со клеточната цитоплазматска мембрана, а од друга, со надворешната обвивка на нуклеарната мембрана.

Постојат два типа на EPS - груб и мазен.

Во груба или грануларна ЕР, цистерните и тубулите се поврзани со рибозоми. е надворешната страна на мембраната Мазна или агрануларна ЕР нема врска со рибозомите. Ова е внатрешната страна на мембраната.

Клеточната мембрана е структура која ја покрива надворешноста на клетката. Се нарекува и цитолема или плазмалема.

Оваа формација е изградена од билипиден слој (двослој) со протеини вградени во него. Јаглехидратите кои ја сочинуваат плазмалмата се во врзана состојба.

Распределбата на главните компоненти на плазмалемата е како што следува: повеќе од половина од хемискиот состав се протеини, четвртина е окупирана од фосфолипиди, а десетина е холестерол.

Клеточната мембрана и нејзините типови

Клеточната мембрана е тенок филм, чија основа е составена од слоеви на липопротеини и протеини.

Според локализацијата, се разликуваат мембрански органели кои имаат некои карактеристики во растителните и животинските клетки:

• митохондриите;
• јадро;
• ендоплазматичен ретикулум;
• комплекс Голџи;
• лизозоми;
• хлоропласти (во растителните клетки).

Исто така, постои внатрешна и надворешна (плазмолема) клеточна мембрана.

Структура на клеточната мембрана

Клеточната мембрана содржи јаглехидрати кои ја покриваат во форма на гликокаликс. Ова е надмембранска структура која врши функција на бариера. Протеините лоцирани овде се во слободна состојба. Неврзаните протеини учествуваат во ензимските реакции, обезбедувајќи екстрацелуларно разградување на супстанциите.

Протеините на цитоплазматската мембрана се претставени со гликопротеини. Врз основа на нивниот хемиски состав, протеините кои се целосно вклучени во липидниот слој (по целата должина) се класифицирани како интегрални протеини. Исто така периферна, не достигнувајќи една од површините на плазмалемата.

Првите функционираат како рецептори, врзувајќи се за невротрансмитери, хормони и други супстанции. Вметнувачките протеини се неопходни за изградба на јонски канали преку кои се врши транспорт на јони и хидрофилни супстрати. Последните се ензими кои ги катализираат интрацелуларните реакции.

Основни својства на плазма мембраната

Липидниот двослој го спречува пенетрацијата на водата. Липидите се хидрофобни соединенија претставени во клетката со фосфолипиди. Фосфатната група е свртена нанадвор и се состои од два слоја: надворешниот, насочен кон екстрацелуларната средина и внатрешниот, разграничувајќи ја меѓуклеточната содржина.

Областите растворливи во вода се нарекуваат хидрофилни глави. Местата на масни киселини се насочени во клетката, во форма на хидрофобни опашки. Хидрофобниот дел е во интеракција со соседните липиди, што обезбедува нивна приврзаност еден кон друг. Двојниот слој има селективна пропустливост во различни области.

Значи, во средината мембраната е непропустлива за гликоза и уреа; хидрофобните супстанции минуваат овде слободно: јаглерод диоксид, кислород, алкохол. Холестеролот е важен; содржината на вториот ја одредува вискозноста на плазмалмата.

Функции на надворешната клеточна мембрана

Карактеристиките на функциите се накратко наведени во табелата:

Функција на мембраната	Опис
Бариерна улога	Плазмалемата врши заштитна функција, заштитувајќи ја содржината на клетката од ефектите на странските агенси. Благодарение на посебната организација на протеини, липиди и јаглени хидрати, се обезбедува полупропустливост на плазмалмата.
Функција на рецепторот	Биолошки активните супстанции се активираат преку клеточната мембрана во процесот на врзување за рецепторите. Така, имунолошките реакции се посредувани преку препознавање на туѓи агенси од апаратот на клеточниот рецептор локализиран на клеточната мембрана.
Транспортна функција	Присуството на пори во плазмалемата ви овозможува да го регулирате протокот на супстанции во клетката. Процесот на пренос се случува пасивно (без потрошувачка на енергија) за соединенија со мала молекуларна тежина. Активниот транспорт е поврзан со трошењето на енергија ослободена за време на разградувањето на аденозин трифосфат (ATP). Овој метод се одвива за пренос на органски соединенија.
Учество во дигестивните процеси	Супстанциите се депонираат на клеточната мембрана (сорпција). Рецепторите се врзуваат за подлогата, преместувајќи ја во ќелијата. Се формира меур, слободно лежи во внатрешноста на клетката. Спојувајќи се, таквите везикули формираат лизозоми со хидролитички ензими.
Ензимска функција	Ензимите се суштински компоненти на интрацелуларното варење. Реакциите кои бараат учество на катализатори се случуваат со учество на ензими.

Која е важноста на клеточната мембрана

Клеточната мембрана е вклучена во одржувањето на хомеостазата поради високата селективност на супстанциите што влегуваат и излегуваат од клетката (во биологијата ова се нарекува селективна пропустливост).

Израстоците на плазмалемата ја делат клетката во прегради (оддели) одговорни за извршување на одредени функции. Специфично дизајнираните мембрани што одговараат на моделот на течност-мозаик го обезбедуваат интегритетот на клетката.

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.

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.

Клеточната мембрана -молекуларна структура која се состои од липиди и протеини. Неговите главни својства и функции:

• одвојување на содржината на која било клетка од надворешната средина, обезбедување на нејзиниот интегритет;
• контрола и воспоставување на размена помеѓу околината и клетката;
• интрацелуларните мембрани ја делат клетката во посебни оддели: органели или одделенија.

Зборот „мембрана“ на латински значи „филм“. Ако зборуваме за клеточната мембрана, тогаш тоа е комбинација од два филма кои имаат различни својства.

Биолошката мембрана вклучува три типа на протеини:

1. Периферен - се наоѓа на површината на филмот;
2. Интегрален – целосно навлегува во мембраната;
3. Полуинтегрален - едниот крај продира во билпидниот слој.

Кои функции ги извршува клеточната мембрана?

1. Клеточниот ѕид е издржлива клеточна мембрана која се наоѓа надвор од цитоплазматската мембрана. Врши заштитни, транспортни и структурни функции. Присутен во многу растенија, бактерии, габи и археи.

2. Обезбедува функција на бариера, односно селективен, регулиран, активен и пасивен метаболизам со надворешната средина.

3. Способен да пренесува и складира информации, а учествува и во процесот на репродукција.

4. Врши транспортна функција која може да транспортира супстанции во и надвор од клетката преку мембраната.

5. Клеточната мембрана има еднонасочна спроводливост. Благодарение на ова, молекулите на водата можат да поминат низ клеточната мембрана без одлагање, а молекулите на други супстанции продираат селективно.

6. Со помош на клеточната мембрана се добива вода, кислород и хранливи материи, а преку неа се отстрануваат продуктите од клеточниот метаболизам.

7. Врши клеточен метаболизам преку мембрани и може да ги изврши со користење на 3 главни типа на реакции: пиноцитоза, фагоцитоза, егзоцитоза.

8. Мембраната ја обезбедува специфичноста на меѓуклеточните контакти.

9. Мембраната содржи бројни рецептори кои се способни да согледаат хемиски сигнали - медијатори, хормони и многу други биолошки активни супстанции. Значи има моќ да ја промени метаболичката активност на клетката.

10. Основни својства и функции на клеточната мембрана:

• Матрица
• Бариера
• Транспорт
• Енергија
• Механички
• Ензимски
• Рецептор
• Заштитна
• Обележување
• Биопотенцијал

Каква функција врши плазматската мембрана во клетката?

1. Ја разграничува содржината на ќелијата;
2. Врши влез на супстанции во клетката;
3. Обезбедува отстранување на голем број супстанции од клетката.

Структура на клеточната мембрана

Клеточни мембрани вклучуваат липиди од 3 класи:

• гликолипиди;
• Фосфолипиди;
• Холестерол.

Во основа, клеточната мембрана се состои од протеини и липиди и има дебелина од не повеќе од 11 nm. Од 40 до 90% од сите липиди се фосфолипиди. Исто така, важно е да се забележат гликолипидите, кои се една од главните компоненти на мембраната.

Структурата на клеточната мембрана е трислојна. Во центарот има хомоген течен билипиден слој, а протеините го покриваат од двете страни (како мозаик), делумно продирајќи во дебелината. Протеините се исто така неопходни за мембраната да дозволи специјални супстанции да влезат и да излегуваат од клетките кои не можат да навлезат во масниот слој. На пример, јони на натриум и калиум.

• Ова е интересно -

Структура на клетките - видео