1. Клеточная мембрана
2. Фосфолипиды
3. Текучесть
4. Мембранные белки
5. Гликокаликс
6. Список использованной литературы

P.S. Клетка окружена мембраной, специфическое строение которой определяет ее функции.

После того как мы в отдельной статье на сайте (просим Вас пользоваться формой поиска по сайту выше) кратко рассмотрели химический состав клетки (рис. 1) и идентифицировали некоторые важные компоненты, обратим внимание на клеточную поверхность.

а) Клеточная мембрана. Каждую клетку окружает мембрана толщиной примерно 5 нм. Она состоит из белков (55%), фосфолипидов (25%), холестерина (13%), прочих липидов (4%), а также углеводов (3%). Конечно, эти цифры лишь усредненные значения, так как в каждом случае набор липидов специфичен. На рис. 2 схематично показано строение клеточной (плазматической) мембраны.

Ее основа — двойной слой липидов (липидный бислой). Каждый из двух параллельно расположенных слоев состоит из плотно прилегающих друг к другу липидных молекул; они покрывают клетку, отделяя ее от внешней среды как физически, так и функционально.

б) Фосфолипиды. Гидрофильная головка каждой молекулы фосфолипидов обращена кнаружи в водную среду межклеточного пространства, а гидрофобный хвост — к середине липидного бислоя навстречу другому параллельному слою.

Присутствие таких амфифильных молекул (имеющих «сродство» одновременно к воде и к жирам) позволяет достигать сразу две цели: с одной стороны, клетка может беспрепятственно взаимодействовать со всеми веществами окружающей ее водной среды, а с другой — создает плотный барьер для защиты своей внутренней среды. Хотя вода и растворенные в ней вещества не могут проникнуть через барьер, это легко осуществляют жирорастворимые соединения, такие как кислород, углекислый газ и спирты.

в) Текучесть. Особое свойство липидной мембраны — ее чрезвычайная текучесть, или подвижность. Непрерывные изменения формы клеток, связанные с их перемещениями (миграцией клеток), делением (клеточным митозом), укорачиванием (сокращением), не сопровождаются растяжением мембраны (изменением местоположения фосфолипидов). В действительности мембрана сама перетекает туда, где требуется, поскольку она обладает собственным стабилизатором — холестерином.

г) Мембранные белки. На рис. 2 представлены причудливые образования, плавающие в липидном бислое, подобно айсбергам в океане. Это мембранные белки, большей частью гликопротеины. Различают два вида мембранных белков.

1. Интегральные белки пронизывают бислой мембраны насквозь, многие из них представляют собой структуры типа каналов (поры), через которые между внешним и внутриклеточным пространствами могут диффундировать в обоих направлениях молекулы воды или водорастворимые вещества, например ионы. Благодаря своим внутримолекулярным особенностям эти белковые каналы селективны, т. е. они пропускают вещества выборочно.

Другие интегральные белки выполняют функции молекул-переносчиков. Они связывают и переносят вещества (например, сахара) через липидный слой, который иначе был бы для этих соединений непроницаем. Иногда транспорт направлен против диффузии, и тогда он называется активным транспортом. Основу его составляют интегральные мембранные белки — так называемые мембранные насосы (помпы). Поскольку активный транспорт потребляет энергию расщепления богатых энергией субстратов (таких как АТФ), белки-насосы одновременно являются ферментами (АТФазами).

2. Периферические белки прочно закреплены в мембране гидрофобными боковыми цепями своих молекул, пронизывая ее, но не насквозь. Большей частью они находятся на внутренней стороне клеточной мембраны, часто в непосредственной близости от интегральных белков клетки. Периферические белки часто обладают ферментативными свойствами, выполняя роль посредников между интегральными белками и другими внутриклеточными соединениями.

д) Гликокаликс. Мембранные углеводы почти всегда встречаются в сочетании с белками или липидами в виде гликопротеинов или гликолипидов. Большинство интегральных белков — гликопротеины, однако не менее 10% липидов тоже снабжены боковыми углеводными цепями. Подобно «нанометровым антеннам», углеводные цепи выступают от поверхности клетки во внеклеточное пространство.

Другие углеводные соединения, заякоренные на боковых цепях белковых молекул, так называемые протеогликаны, более или менее свободно распределены на внешней стороне клеточной мембраны. Таким образом образуется углеводная оболочка клетки, или гликокаликс.

Гликокаликс выполняет ряд важных функций. Многие углеводные остатки несут отрицательные заряды, благодаря чему клетка может держать на расстоянии приближающиеся к ней другие отрицательно заряженные объекты. И наоборот, если гликокаликс другой клетки окажется комплементарным, может происходить сцепление клеток между собой. Некоторые микроскопические углеводные «антенны» служат рецепторами пептидных гормонов, например инсулина.

В результате взаимодействия гормона с рецептором активируются ближайшие белки внутри клетки; в итоге запускаются внутриклеточные каскады ферментативных реакций.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Цитоплазма клетки - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 20.6.2024