Строение поверхностной мембраны ( плазмолеммы) животной клетки

Все клеточные мембраны представляют собой тонкие (6-10 нм) пласты, состоящие из двух слоев липопротеидной природы. Основными компонентами клеточных мембран служат липиды (40%) и белки (60%). Во многих мембранах, особенно поверхностной клеточной мембране, выявлены также углеводы(5-10%), входящие в состав клеточных рецепторов.

Рис 30 Строение плазматической клеточной мембраны животной клетки

В настоящее время получила наибольшее подтверждение трехмерная жидкостно-мозаичная модель клеточной мембраны Николсона Г. и Сингера С.(1972 г). Согласно этой модели, мембрана состоит из двойного слоя (бислоя) фосфолипидных молекул, ориентированных таким образом, что гидрофобные концы молекул находятся внутри бислоя, а гидрофильные направлены в жидкую фазу(Рис 30).

В фосфолипидный слой интегрированы глобулярные белки, полярные участки которых образуют гидрофильную поверхность в жидкой фазе. Эти белки выполняют различные функции - рецепторную, ферментативную, образуют ионные каналы, являются мембранными насосами и переносчиками ионов и молекул, выполняя тем самым транспортные функции. Транспорт веществ через клеточную мембрану осуществляется двумя путями – за счет пассивного переноса веществ(воды, некоторых ионов и низкомолекулярных веществ) и активного транспорта против градиента концентрации с использованием энергии внутриклеточной АТФ. Так транспортируются молекулы сахаров, аминокислот и других биологически-активных молекул..

Крупные макромолекулы практически не проникают через плазматическую мембрану. Путь поступления таких больших молекул и даже крупных частиц (бактерий, вирусов, обломков клеток и т.д.) несколько иной – эти частицы проникают в клетку в результате процесса эндоцитоза - поглощения методом обволакивания и последующего переваривания.

Бислой ассиметричен – в каждом из монослоев локализуются разные липиды; гликолипиды (кислые жироподобные вещества) обнаруживаются только в наружном монослое. При этом, их углеводные цепи направлены наружу. И наоборот, к примеру, молекулы холестерина в мембранах высших клеток локализуются во внутреннем, обращенном к цитоплазме, монослое.

Одним из постулатов жидкостно-мозаичной теории Николсона является способность липидов и белков к латеральной диффузии в пределах монослоя. Иными словами, в монослое молекулы липидов и белков могут довольно свободно перемещаться; однако переход молекул из одного монослоя в другой практически не происходит. В составе биологических мембран около 40% липидов, 50 % белков и 5-7% углеводов.

Рис 31. Выросты плазмолеммы.