2. Цитоплазматическая мембрана

В ее основе – двойной слой липидов (толщина 6 нм), как правило, фосфолипидов. Они имеют полярную головку (остаток фосфорной кислоты) и неполярные хвосты (цепи жирных кислот). Жидкостно-мозаичную модель мембраны предложили в 1972 г. Николсон и Сингер.

В двойном слое липиды обращены хвостами друг к другу, а полярными головками – кнаружи, образуя гидрофильные поверхности. На поверхности лежат белковые молекулы и полисахариды (удерживаются за счет электростатического взаимодействия с полярными головками липидов). Суммарная толщина такой мембраны (вместе с белками) – 8-12 нм.

Белки бывают:

- поверхностные;

- погруженные(взаимодействуют с неполярными хвостами липидов);

- пронизывающиемембрану (собраны в кружок, образуют пору для транспорта веществ через мембрану).

Погруженные белки – это ферменты, расположенные в определенном порядке на мембране, как конвейер, по которому идут субстраты и продукты реакции. Поверхностные белки "удерживают" ферменты этого конвейера в определенном порядке («рельсы»).

Функции мембраны:

А.Барьерная– отграничение клеток от внешней среды и друг от друга.

Б. Транспортная.

Транспорт веществ через мембрану бывает 2-х видов:

а) пассивный, т.е. без затрат энергии, по градиенту концентрации:

- простая диффузия(унипорт, симпорт, антипорт);

- облегченная диффузия– при наличии переносчика, например,пермеазы(белок, который захватывает сахара, аминокислоты, кальций, специфически связываясь с ними и изменяя свою конформацию, действуют как челнок);

б) активный, т.е. против градиента концентрации.

Пример: Na-K-насос, обеспечивающий перенос 3 ионовNa⁺из клетки и 2 ионов К⁺в клетку, при этом расходуется энергия (расщепляется АТФ). Представляет собой фермент –Na-K- зависимую АТФ-азу. Действует по принципуперистальтического насоса, т.е. происходит сжатие и расширение эластичной трубки.

Еще 2 вида транспорта:

- эндоцитоз(крупные частицы и жидкость перемещаются внутрь);

- экзоцитоз(крупные частицы и жидкость изнутри - в наружную среду).

Эндоцитоз бывает 2-х видов:
1.Фагоцитоз(греч.phagos– пожирать иcytos– вместилище, клетка). Открыл И.И.Мечников, пищеварение у простейших, защитная функция у высших, лейкоциты и макрофаги. 2. Пиноцитоз– захват капелек жидкости.

Оба процесса сходны (выпячивание мембраны, образование вакуоли, связаны с затратой АТФ).

Экзоцитоз– выведение гормонов, белков, жировых капель и других продуктов клетки. Образуется пузырек, отграниченный мембраной, сливается с наружной мембраной, выход веществ наружу.

В. Рецепторная функция мембраны – узнавание различных веществ или структур посредством рецепторов, расположенных на поверхности клеток (гликопротеиды, белки). При взаимодействии рецептора со своим индуктором происходит запуск ответа клетки (открываются каналы, начинается синтез каких-то веществ и т.д.). У животных клеток на поверхности цитоплазматической мембраны – слой гликопротеинов (гликокаликс).

Г. Функция межклеточных контактову многоклеточных организмов.

При контакте клеток друг с другом их цитоплазматические мембраны вступают во взаимодействие. При этом образуются особые объединяющие структуры — межклеточные соединения. Межклеточные соединения подразделяются на простые и сложные. В простых соединениях плазмалеммы соседних клеток формируют выросты наподобие зубцов, так что зубец одной клетки внедряется между двумя зубцами другой (зубчатое соединение) или переплетающихся между собой интердигитаций (пальцевидное соединение). Между плазмалеммами соседних клеток всегда сохраняется межклеточная щель шириной 15-20 нм.

Сложные соединения имеют более сложное строение, в их состав входят различные пластинки, белковые нити и т.д. К ним, например, относятся проводящие контакты синапсы ( функция передачи нервного импульса).

Д. Каркасная функция у растений

Снаружи от цитоплазматической мембраны – клеточная стенка из целлюлозы (полимер глюкозы), имеются каналы ("плазмодесмы") для транспорта веществ между клетками. Это трубочки, нити цитоплазмы, ограниченные цитоплазматической мембраной, соединяющие соседние клетки (точнее, их протопласты).