Клеточные мембраны

Клеточная мембрана представляет собой двойной слой (бислой) молекул класса липидов, большинство из которых представляет собой так называемые сложные липиды — фосфолипиды. Молекулы липидов имеют гидрофильную ("головка") и гидрофобную ("хвост") часть. При образовании мембран гидрофобные участки молекул оказываются обращены внутрь, а гидрофильные - экспонированы наружу. Мембраны — структуры инвариабельные, весьма сходные у разных организмов. Некоторое исключение составляют, пожалуй, археи, у которых мембраны образованы глицерином и терпеноидными спиртами. Толщина мембраны составляет около 10 нм.

Биологическая мембрана может включать и различные протеины: интегральные (пронизывающие мембрану насквозь), полуинтегральные (погруженные одним концом во внешний или внутренний липилный слой), поверхностные (расположенные на внешней или прилегающие к внутренней сторонам мембраны). Некоторые интегральные протеины выполняют функцию ионных каналов, различных транспортеров и рецепторов.

Содержание

Функции биомембран

Одна из важнейших функций биомембраны - барьерная, в частности, клеточная мембрана или плазматическая мембрана отделяет содержимое клетки от внешней среды. Биомембраны также разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определенные условия внутриклеточной среды. Например, мембрана пероксисом защищает цитоплазму от опасных для клетки пероксидов.

Еще одно важное свойство биомембраны - избирательная проницаемость. Это значит, что проницаемость мембраны для различных атомов или молекул зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств. Избирательная проницаемость определяет успешное отделение клетки и клеточных компартментов от окружающей среды и снабжение их необходимыми веществами.

Частицы, по какой-либо причине не способные пересечь мембранный барьер (например, из-за крупных размеров), но необходимые для клетки, могут проникнуть через специальные транспортеры и протеиновые каналы или путем эндоцитоза.

Дополнение. Альтернативный подход объясняет указанные функции не свойствами мембраны, а свойствами цитоплазмы, которая отнюдь не является просто раствором ее компонентов (взгляд, сформировавшийся в середине XIX века). За последние 30 лет было ясно показано, что цитоплазма является сложно организованным образованием, функции структурных элементов которого остаются актуальным вопросом современной науки. Подробнее см. http://bioparadigma.narod.ru/revolution.htm . Vladimir Matveev (http://actomyosin.narod.ru), 14.11.2006

Структура и состав биомембран

Мембраны состоят из липидов трех классов: фосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Фосфолипиды и гликолипиды состаят из двух длинных гидрофобных углеводородных "хвостов", которые связаны с заряженной гидрофильной "головой". Холестерол придает мембране жесткость, занимая свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов и не позволяя им изгибаться. Поэтому мембраны с малым содержанием холестерола более гибкие, а с большим - более жесткие и хрупкие.

Клеточные мембраны часто асимметричны, то есть слои отличаются по составу липидов, переход отдельной молекулы из одного слоя в другой (так называемый флип-флоп) затруднен. Различается состав и ориентация мембранных белков.

Мембраные органеллы

Это замкнутые одиночные или связанные друг с другом участки цитоплазмы, отделённые от гиалоплазмы мембранами. К мембранным органеллам относятся эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, лизосомы, пероксисомы, хлоропласты и т. д. Снаружи клетка ограничена так называемой плазматической мембраной. Строение мембран различных органелл отличается по составу липидов и мембранных белков.


Ссылки

Molecular Biology Of The Cell, 4е издание, 2002 г. - учебник по молекулярной биологии на английском языке

См. также

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home