Плазматическая мембрана - это:

Плазматическая мембрана - это структурный элемент клетки, состоящий из липидов и белков, который отделяет содержимое клетки от внешней среды.

Синонимы: клеточная мембрана, цитолемма, плазмалемма.

 

Общие свойства мембран всех клеток:

1. Назначение:

Все клетки без исключения заключены в плазматическую мембрану, через которую внутрь проходят питательные вещества и выводятся отходы жизнедеятельности.

Мембрана позволяет клетке:

1) Концентрировать питательные вещества внутри клетки.

2) Сохранять все продукты, которые она синтезировала.

3) Выделять отходы метаболизма.

Наличие плазматической мембраны обеспечивает целостность клетки как согласованной химической системы.

 

2. Строение плазматической мембраны:

Мембрана состоит из молекул фосфолипидов, которые состоят из двух частей:

1) гидрофильной (любящей воду) – фосфатная группа

2) гидрофобной (не любящей воду) – углеводородный хвост (—СН2—СН2—СН2—)

Одновременное наличие гидрофильных и гидрофобных свойств у фосфолипидов называется амфипатичностью (или амфифильностью).

Такие молекулы при погружении в воду выстраивают свои гидрофобные части как можно ближе к друг другу (подальше от воды), а гидрофильные выставляют наружу. При этом возможно формирование бислоя (двойной слой) молекул вокруг замкнутых пузырьков воды.

 

Рисунок 1. Смешивание фосфолипидов с водой в пробирке показывает принцип образования мембраны из молекул фосфолипидов. На границе между водой и маслом молекулы выстраиваются в один слой: фосфатные группы - со стороны воды, а хвостовые — со стороны масла. При погружении в воду молекулы формируют двойной слой, вокруг пузырьков с водой.

 

3. Самосборка:

Клетки синтезируют молекулы, химические свойства которых приводят к их самопроизвольной сборке в нужные ей структуры.

Самосборка структурных элементов – это важное свойство, характерное для всех клеток.

Формирование бислоя фосфолипидов в воде – это пример самопроизвольной сборки (Рисунок 1).

 

4. Транспорт веществ, через мембрану:

Перенос веществ в клетку и из клетки осуществляется специальными белками, которые находятся в мембране (мембранные транспортные белки).

Рисунок 2а. Структура транспортного белка бактериородопсин архебактерии Halobacterium halobium. Данные транспортный белок поглощает энергию свет и перекачивает из клетки протоны (ионы Н+). Полипептидная цепь белка пронизывает мембрану несколько раз; спиральные сегменты белка формируют стенки канала, через который выводятся ионы.

Рисунок 2б. Набор транспортных белков в мембране Thermotoga maritime (бактерия). В круглых скобках цифры – число различных транспортных белков каждого типа.

Мембранные транспортные белки схожи даже у отдаленных групп живых организмов.

В значительной степени транспортные белки определяют какие молекулы поступают в клетку, а ферменты определяют реакции, которым эти молекулы подвергаются. Таким образом, ДНК программирует всю химию клетки, включая форму и поведение клетки, поскольку они тоже строятся и управляются белками.

 

1) 

2)