Функции клеточной мембраны

Клеточная мембрана называется плазмалеммой или плазматической мембраной. Основные функции клеточной мембраны — поддержание целостности клетки и связь с внешней средой.

Строение

Клеточные мембраны состоят из липопротеиновых (жирово-белковых) структур и имеют толщину 10 нм. Стенки мембран состоят из трех классов липидов:

  • фосфолипиды – соединения фосфора и жира;
  • гликолипиды – соединения липидов и углеводов;
  • холестерин (холестерин) – жирные спирты.

Эти вещества образуют жидкую мозаичную структуру, состоящую из трех слоев. Фосфолипиды образуют два внешних слоя. У них есть гидрофильная головка, от которой отходят два гидрофобных хвоста. Хвосты завернуты внутрь конструкции и образуют внутренний слой. Когда холестерин включается в хвосты фосфолипидов, мембрана становится жесткой.

Функции клеточной мембраны

Рис. 1. Мембранное строение.

Между фосфолипидами построены гликолипиды, выполняющие рецепторную функцию, и два типа белков:

  • периферические (наружные, поверхностные) – располагаются на липидной поверхности, не проникая глубоко в мембрану;
  • интегральный – внедрен на разных уровнях, может проникать через всю мембрану, только внутренний или внешний липидный слой;

Все белки различны по структуре и выполняют разные функции. Например, глобулярные белковые соединения имеют гидрофобно-гидрофильную структуру и выполняют транспортную функцию.

Функции клеточной мембраны

Рис. 2. Типы мембранных белков.

Плазмалемма – текучая структура, т.к липиды не связаны между собой, а просто выстроены в плотные ряды. Благодаря этому свойству мембрана может изменять конфигурацию, быть подвижной и эластичной, а также осуществлять транспорт веществ.

Функции

Какие функции выполняет клеточная мембрана:

  • барьерный – отделяет содержимое клетки от внешней среды;
  • транспортный – регулирует обмен веществ;
  • ферментативный – осуществляет ферментативные реакции;
  • рецептор – распознает внешние раздражители.
  • контакт – способствуют соединению клеток друг с другом

Важнейшая функция – транспорт веществ в процессе обмена веществ. Жидкие и твердые вещества постоянно поступают в клетку из внешней среды. Продукты обмена веществ выходят наружу. Все вещества проходят через клеточную мембрану. Транспортировка происходит несколькими способами, которые описаны в таблице.

Вид

Вещества

Процесс

Диффузия

Газы, жирорастворимые молекулы

Незаряженные молекулы свободно проходят через липидный слой или с помощью специального белкового канала, не затрачивая энергии

Осмос

Решения

Односторонняя диффузия в сторону более высокой концентрации растворенных веществ

Эндоцитоз

Твердые и жидкие вещества во внешней среде

Перенос жидкостей называется пиноцитозом, а перенос твердых веществ — фагоцитозом. Проникните, потянув мембрану внутрь до образования пузыря

Экзоцитоз

Твердые и жидкие вещества во внутренней среде

Обратный процесс эндоцитоза. Пузырьки, содержащие вещества, перемещаются цитоплазмой к мембране и сливаются с ней, высвобождая содержимое наружу

Функции клеточной мембраны

Рис. 3. Эндоцитоз и экзоцитоз.

Активный транспорт молекул веществ (натрий-калиевый насос) осуществляется с помощью белковых структур, встроенных в мембрану, и требует затраты энергии в виде АТФ.

Что мы узнали?

Мы рассмотрели основные функции мембраны и способы транспортировки веществ в клетку и обратно. Мембрана представляет собой липопротеиновую структуру, состоящую из трех слоев. Отсутствие прочных связей между липидами обеспечивает пластичность мембраны и обеспечивает транспорт веществ. Плазлемма придает клетке форму, защищает ее от внешних воздействий и взаимодействует с окружающей средой.