Клеточная мембрана и ее структура

Клеточная или плазматическая, мембрана (плазмалема) – основной строительный материал клетки, она покрывает ее поверхность, то есть формирует границу между клеткой и внешней средой, разделяю клетку на функциональные отсеки, образует ядерную оболочку и большую часть органелл клетки. Не случайно клеточная мембрана является крупнейшей по массе структурой клетки.

Мнение о наличии на поверхности клетки особой пленки, имеет свойство избирательной проницаемости, ученые высказывали задолго до того, как появилась возможность ее рассмотреть. Уже тогда эту пленку называли плазматической мембраной и определили ее физические свойства. Заряженные молекулы проникают в клетку медленнее, чем незаряженные. Все это способствовало формированию представления о клеточную мембрану как полупроницаемую очень тонкую заряженную пленку, ее основу составляют липиды.

Структура клеточной мембраны. Исследование ультратонких срезов клеток с помощью электронного микроскопа показали, что клеточная мембрана состоит из трех слоев: двух внешних темных и внутреннего светлого (177). Подобная структура возникает и при попытках создать искусственную мембрану, когда в воде смешивают фос – фолипиды и белки. (Вспомните, в чем заключается особенность строения фосфолипидов.) Поэтому было высказано предположение, что клеточная мембрана – это структура из белков и липидов, в которой последние преобладают. Впоследствии выяснилось, что в состав клеточной мембраны входят фосфолипидп, гликолипиды и холистирол. Было установлено, что наличие двойного липидного слоя связана с особенностями строения фосфолипидов, молекулы которых асимметричные и имеют гидрофильный конец с электрическим зарядом, и гидрофобный – нейтральный. К тому же они упакованы так, что их заряженные части обращены к внешней и внутренней поверхностей клетки, а гидрофобные – «прячутся » в толще мембраны. Важную часть мембраны составляют белки, пронизывающие ее. Именно они формируют разнообразные свойства мембран. Состав белков и характер их расположения в различных мембранах неодинаков. Выяснилось, что непременным компонентом мембраны являются углеводы, которые образуют соединение с липидами. Клеточные мембраны бывают асимметричными, когда два слоя отличаются по составу липидов. В результате усложняется переход молекул из одного слоя мембраны в другой.

Сейчас общепринятой считают жидкостно-мозаичную модель строения клеточных мембран. Такое название она получила потому, что около 30% липидов мембран тесно связаны с внутренними белками, а другая их часть находится в жидком состоянии. Поэтому комплексы белков и связанных с ними липидов как «плавают » в жидкой липидной массе (178). В молекул липидов, расположенных в виде двойного слоя, полярные гидрофильные «головки » обращены к внешней и внутренней стороны мембраны, а гидрофобные неполярные « хвосты » – внутрь. Поэтому, если взглянуть сверху на мембрану, она будет напоминать мозаику, созданную полярными « головками » липидов и молекулами белков, расположенными поверхностно или пересекая мембрану. Между молекулами белков или их частями часто имеются поры (канальцы). Молекулы, которые входят в состав биологических мембран, способны передвигаться, поэтому при незначительных повреждений мембраны быстро обновляются.

Теги: Биология, жидкостно-мозаичная модель, определение, плазматическая мембрана, структура