Животная эукариотическая клетка
Растительная эукариотическая клетка
Поверхностный аппарат клетки Плазматическая мембрана клеток
Клеточная (плазматическая) мембрана – это полупроницаемый барьер, отделяющий цитоплазму клеток от окружающей среды.
В настоящее время в биологии принята за основу жидкостно-мозаичная модель мембраны, предложенная в 70-е годы XX века Дж. Сингером и Г. Никольсоном
Эта модель базируется на нескольких основных принципах:
1. Структурной основой мембран является двойной слой липидов
Характерной особенностью липидов мембран является разделение их молекулы на две функционально различные части: неполярные, гидрофобные (не несущие зарядов) хвосты, состоящие из жирных кислот, и заряженные полярные гидрофильные головки. Гидрофильные, полярные части молекул (головки) располагаются снаружи мембраны, гидрофобные, неполярные части (хвостовые) – внутри.
Характерными представителями липидов, встречающихся в клеточных мембранах, являются
фосфолипиды (глицерофосфатиды),
сфингомиелины
Стериновый липид – холестерол. От количества холестерола зависит «текучесть» мембраны. Чем его больше – тем более жесткая мембрана. В растительных клетках холестерол не обнаружен, его там заменяют фитостерины. У бактерий стерины отсутствуют.
В целом для плазматической мембраны характерно высокое содержание холестерина и сфинголипидов, а также преобладание насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в составе фосфолипидов,
Состав липидов, входящих в мембраны клетки, очень разнообразен. Разные мембраны клетки могут отличаться друг от друга по количеству липидов. Так, плазматическая мембрана содержит 35-40% липидов, а мембраны митохондрий – 27-29%. Самое высокое содержание липидов в плазматической мембране шванновских клеток, образующих миелиновую оболочку нервов, - до 80%. Отличаются по составу липидов даже наружный и внутренний слой липидов в пределах одной мембраны.
Было обнаружено, что клеточные мембраны сильно отличаются друг от друга по составу липидов. Так, плазматические мембраны клеток животных богаты холестерином (до 30%) и в них мало лецитина, в то время как мембраны митохондрий, наоборот, богаты фосфолипидами и бедны холестерином. Липидная основа мембраны обладает свойствами жидкости (типа жидкого масла) и может менять свою плотность. Вязкость мембраны зависит от состава липидов (в основном от содержания в мембране холестерола) и температуры. В связи с этим, мембранные белки и сами липиды могут свободно двигаться по мембране и внутри ее. Это очень важное свойство мембраны, которое обеспечивает выполнение мембраной множества функций.
В митохондриях,
эндоплазматической сети и во многих
других
2. В липидный бислой мозаично встроены мембранные белки.
Одни из них проходят через мембрану насквозь (их называют – интегральными), другие располагаются на внешней или внутренней поверхности мембраны (их называют – периферическими). По биологической роли мембранные белки можно разделить на три группы: ферменты, рецепторные белки и структурные белки.
В весовом отношении в зависимости от типа мембран на долю белков приходится 40-75%. Белки, как и липиды обладают определенной подвижностью: могут перемещаться вдоль мембраны, например, собираясь в определенном месте (кеппинг - шапочка), вращаться вокруг своей оси, переворачиваться (флип-флоп). Тем самым белки принимают участие в выполнении ряда важных функций мембраны.
Функции белков в мембране:
1 – транспортная
2 - ферментативная
3 – рецепторная
4 – межклеточной связи (контакты)
5 - клеточного «узнавания»
6 - связь с межклеточным матриксом и цитоскелетом
Состав белков в мембране каждой клетке различается, в зависимости от типа ее дифференцировки. Также отличается набор белков в мембранах разных органоидов клетки.
