Молекула мембранного фосфолипида
.
Схема организации плазматической мембраны эукариотической клетки (жидкостно- мозаичная модель):
А – схема строения; Б – схематическое изображение основных функций плазматической мембраны: 1 – интегральные мембранные белки; 2 – билипидный слой; 3 – периферические мембранные белки; 4 – углеводные цепочки глико-липидных комплексов; 5 - углеводные цепочки глико-протеиновых комплексов; 6 – 10 – функции мембраны:
барьерная (6); транспорт ионов (7); транспорт метаболитов (8); рецепторная (9); коммуникационная (межклеточные контакты) (10)
3. Мембраны большинства внутриклеточных мембранных органоидов имеют принципиальное сходство с плазматической мембраной, хотя по происхождению и составу различаются. Это связано, в том числе, и с происхождением всего органоида (см. теорию происхождения клеток).
Мембранная система клетки. Обратить внимание на расположение наружного или внутреннего слоев мембраны у различных органоидов клетки
Упрощенная схема строения мембраны, показывающая связь мембранных белков с липидным бислоем, структурами межклеточного матрикса и примембранным слоем цитоплазмы.
Образование мембран.
Сегодня можно сказать, что важнейшей функцией гранулярного ЭР, вне зависимости от специализации или тканевой принадлежности клеток, является функция образования, построения клеточных мембран, которая заключается в том, что элементы гранулярного ЭР синтезируют все мембранные белки, синтезируют липидный компонент мембран, но, кроме того, именно в гранулярном ЭР происходит сборка липопротеидных мембран.
От мембран гранулярного ЭПР отщепляются мелкие вакуоли, которые сливаются с мембранами аппарата Гольджи, от которого в свою очередь, отщепляются мелкие мембранные вакуоли, сливающиеся или с лизосомами, или с плазматической мембраной, или с секреторными вакуолями.
Таким образом, наблюдается последовательный каскад переходов одних мембран в другие. Первичные же мембранные вакуоли строятся за счет синтеза белка и липидов на мембранах гранулярного ЭПР.
Общая схема строения наружной плазматической мембраны клетки и ее компонентов
Функции плазматической мембраны.
Мембрана выполняет в клетке целый комплекс функций, связанный с поддержанием целостности клетки, обеспечением обмена веществ и энергии между клеткой и окружающей средой и взаимодействием с другими клетками.
Транспортная функция. Плазматическая мембрана обладает свойствами полупроницаемого барьера, который пропускает и не пропускает определенные вещества и молекулы. Выделяют несколько разновидностей транспорта через мембрану: пассивный транспорт, активный транспорт, ионный транспорт, транспорт в мембранной упаковке (эндо и экзоцитоз), трансцитоз
Пассивный транспорт – это транспорт через мембрану веществ из зоны высокой концентрации в зону низкой концентрации. Он осуществляется в двух формах: в форме простой диффузии и в форме «облегченной» диффузии. Оба этих процесса не нуждаются в энергии, идут относительно медленно и останавливаются, когда концентрация веществ по обе стороны мембраны уравняется.
Скорость диффузии и сама возможность транспорта веществ через мембрану зависит (помимо концентрации) от ряда факторов: температуры, размера молекул, способности растворяться в липидах. Жирорастворимые вещества проходят через липидные слои легко, водорастворимые – с трудом. В мембране существуют специальные липидные и белковые «поры», через которые и проходит диффузия. Простая диффузия относительно медленный процесс и природа приспособила для ускорения транспорта специальные мембранные белки – переносчики. Они соединяются с транспортируемым веществом и переносят его с одной стороны мембраны на другую. Для каждой группы веществ в мембране должны быть свои переносчики. Такой процесс и называется «облегченная диффузия», протекая в десятки раз быстрее простой диффузии.
Ионный транспорт – это разновидность пассивного транспорта для заряженных ионов, но имеет свои особенности. Белки в цитоплазме клетки несут на своей поверхности, как правило, отрицательный заряд, создавая определенный электрический фон в клетке. Если в клетку направляются потоки положительных (катионы) или отрицательных (анионы) ионов, то положительных ионов войдет больше, поскольку часть катионов будет связываться белками цитоплазмы, нейтрализоваться и создавать дополнительную разницу концентраций разнозаряженных ионов внутри и снаружи клетки. Для транспорта ионов в мембране есть либо специальные ионные поры, либо белки переносчики.
