Схема строения плазматической мембраны

Плазмалемма состоит из двух слоев липидов, молекулы которых расположены таким образом, что их полярные «головки» (гидрофильные участки) обращены к внутренней и внешней водной среде, а их длинные неполярные «хвосты» (гидрофобные участки) находятся в глубине мембраны и обра­щены друг к другу. Снаружи с головками соединены периферические мембранные белки. Другие белковые молекулы погружаются в липидный слой (погруженные белки), большая часть из них - ферменты. Часть белков пронизывают мембрану насквозь (пронизывающие белки), они образуют поры, через которые химические вещества могут переходить с одной стороны мембраны на другую. Плазмалемма снаружи может быть покрыта слоем гликокаликса, основными компонентами которого служат комплексы полисахаридов с белками (гликопротеиды) и жирами (гликолипиды). Из таких же по строению мембран построены мембранные органоиды клетки.

Клеточные мембраны обладают рядом свойств:

1. Текучесть – могут изменять свою конфигурацию, поскольку между молекулами липидов и белков отсутствуют ковалентные связи.

2. Динамичность – могут растягиваться и сжиматься при клеточных движениях.

3. Индивидуальность – для каждого типа клеток характерны свои особенности химического состава мембран, соотношения белков, липидов и гликопротеинов.

4. Избирательная проницаемость – различные молекулы и ионы способны проходить через мембраны с различной скоростью, в зависимости от их размера.

Функции плазмолеммы:

1) отграничение и защита содержимого цитоплазмы от воздействий окружающей среды;

2) обеспечение связи между клетками;

3) рецепторная функция - на плазмолемме располагаются рецепторы, воспринимающие и передающие сигналы извне внутрь клетки;

4) место протекания многочисленных биохимических процессов, благодаря встроенным ферментам.

5) трансмембранный транспорт веществ:

а). Пассивный транспорт осуществляется без затрат энергии по градиенту концентрации веществ, из области с большей концентрацией веществ в область с меньшей. Путем диффузии поступают газы. Диффузию воды через мембрану называют осмосом.

б). Активный транспорт. Транспорт веществ осуществляется белками-переносчиками против градиента концентрации веществ с затратами энергии. Например: натрий-калиевый насос - интегральный белок, выкачивает из клетки ионы натрия в обмен на ионы калия, использует для этого энергию АТФ.

Транспорт веществ в мембранной упаковке:

Эндоцитоз - поглощение клеткой веществ, которые не способны проникать через мембранные поры. Плазматическая мембрана образует впячивания, которые затем отделяясь, превращаются в вакуоли. Виды эндоцитоза: фагоцитоз (захват и поглощение клеткой твердых частиц) и пиноцитоз (поглощения капелек жидкости).

Экзоцитоз - процесс, обратный эндоцитозу. Таким способом осуществляется выведение из клетки различных веществ: из пищеварительных вакуолей удаляются твердые непереваренные частицы, а из секреторных клеток выводятся жидкие секреты.

Клеточная стенка (оболочка) -обязательный компонент клеток растений и грибов, бактерий. Она придает клеткам механическую прочность, защищает их содержимое от повреждений и избыточной потери воды, поддерживает форму, препятствует разрыву клеток в гипотонических условиях, участвует в обмене различных ионов и транспорте веществ.

Основой клеточной оболочки растений, ее каркасом, являются молекулы целлюлозы, собранные в микрофибриллы. Каркас погружен в матрикс, состоящий из гемицеллюлозы и пектиновых веществ. В зависимости от типа ткани, в состав которой входит клетка, в клеточной оболочке могут быть и другие органические вещества: лигнин (приводит к одревеснению клеточных оболочек); суберин (откладывается на оболочку изнутри и делает ее практически непроницаемой для воды и растворов, при отмирании клетки, приводит к опробкованию); кутин и воск (образуются снаружи и защищают клетки от повреждений и уменьшают испарение воды).

Структурным компонентом клеточной стенки грибов является хитин. Основу клеточной стенки прокариот представляет жесткая решетка, состоящая из пептидогликана (муреина), в которую встроены другие вещества: белки, полисахариды.