Функцыі плазматычнай мембраны ў клетцы

Плазматычная мембрана - ліпідны бислой з убудаванымі ў яго тоўшчу вавёркамі, іённымі каналамі і рэцэптарнымі малекуламі. Гэта механічны бар'ер, які аддзяляе цытаплазму клеткі ад околоклеточного прасторы, адначасова з'яўляючыся адзінай сувяззю з вонкавым асяроддзем. А таму плазмолемма з'яўляецца адной з найважнейшых структур клеткі, а яе функцыі дазваляюць ёй існаваць і ўзаемадзейнічаць з іншымі клеткавымі групамі.

Агульнае ўяўленне пра функцыі цитолеммы

Плазматычная мембрана у тым выглядзе, у якім яна прысутнічае ў жывёльнай клетцы, характэрная для мноства арганізмаў з розных царстваў. Бактэрыі і найпростыя, чые арганізмы прадстаўлены адной-адзінай клеткай, маюць цытаплазматычная мембрану. А жывёлы, грыбы і расліны як шматклеткавыя арганізмы не згубілі яе ў працэсе эвалюцыі. Аднак у розных царстваў жывых арганізмаў цитолемма некалькі адрозніваецца, хоць функцыі яе ўсё роўна аднолькавыя. Іх можна падзяліць на тры групы: на размежавальнай, транспартныя і камунікатыўныя.

Да групы абмежаваньняў функцый адносіцца механічная абарона клеткі, падтрыманне яе формы, агароджу ад пазаклеткавай асяроддзя. Транспартную групу функцый мембрана гуляе за кошт наяўнасці спецыфічных бялкоў, іённых каналаў і пераносчыкаў пэўных рэчываў. Да камунікатыўным функцый цитолеммы варта аднесці рэцэптарную. На паверхні мембраны існуе сукупнасць рэцэптарных комплексаў, з дапамогай якіх клетка ўдзельнічае ў механізмах гумаральнай перадачы інфармацыі. Аднак важна яшчэ і тое, што плазмолемма акружае не толькі клетку, але і некаторыя яе мембранныя арганэл. У іх яна гуляе такую ж ролю, як у выпадку з цэлай клеткай.

бар'ерная функцыя

Бар'ерныя функцыі плазматычнай мембраны множныя. Яна абараняе ўнутраную сераду клеткі з сітуацыяй, якая канцэнтрацыяй хімічных рэчываў ад яе змены. У растворах адбываецца працэс дыфузіі, гэта значыць самастойнага раўнавання канцэнтрацыі паміж асяроддзямі з розным утрыманнем у іх пэўных рэчываў. Плазмолемма як раз блакуе дыфузію шляхам недапушчэння току вадкасці і іёнаў у любых напрамках. Такім чынам, мембрана абмяжоўвае цытаплазму з пэўнай канцэнтрацыяй электралітаў ад околоклеточной асяроддзя.

Другая праява бар'ернай функцыі плазматычнай мембраны - гэта абарона ад моцных кіслых і моцных шчолачных асяроддзяў. Плазмолемма пабудавана такім чынам, што гідрафобныя канцы ліпідных малекул звернутыя вонкі. Таму яна часцяком размяжоўвае унутрыклеткавую і пазаклеткавую асяроддзя з рознымі паказчыкамі рН. Гэта неабходна для клетачнай жыццядзейнасці.

Бар'ерная функцыя мембран арганэл

Бар'ерныя функцыі плазматычнай мембраны розныя і таму, што залежаць ад месца яе размяшчэння. У прыватнасці кариолемма, то ёсць ліпідны бислой ядра, абараняе яго ад механічных пашкоджанняў і падзяляе ядзерную асяроддзе ад цытаплазматычнай. Прычым лічыцца, што кариолемма непарыўна звязана з мембранай Эндаплазматычная сеткі. Таму ўся сістэма разглядаецца былі адно як сховішча спадчыннай інфармацыі, бялок сінтэзуе сістэма і кластар посттрансляционной мадыфікацыі бялковых малекул. Мембрана Эндаплазматычная сетак неабходная для падтрымання формы транспартных ўнутрыклеткавых каналаў, па якіх перамяшчаюцца бялковыя, ліпідны і вугляводныя малекулы.

Мітахандрыяльная мембрана абараняе мітахондрыі, а пластидная - хларапласты. Лизосомальная мембрана таксама гуляе ролю бар'ера: усярэдзіне лізасомы агрэсіўная серада рн і актыўныя формы кіслароду, здольныя пашкодзіць структуры ўнутры клеткі, калі яны туды прасякнуты. Мембрана ж з'яўляецца універсальным бар'ерам, адначасова дазвалялым Лізасомы «пераварваць» цвёрдыя часціцы і абмяжоўвалым месца дзеяння ферментаў.

Механічная функцыя плазмолеммы

Механічныя функцыі плазматычнай мембраны таксама неаднастайныя. Па-першае, плазмолемма падтрымлівае клеткавую форму. Па-другое, яна абмяжоўвае дэфармуемага клеткі, аднак не перашкаджае змене формы і цякучасці. Пры гэтым ўмацаванне мембраны таксама магчыма. Гэта адбываецца за кошт адукацыі клеткавай сценкі Пратысты, бактэрыямі, раслінамі і грыбамі. У жывёл, у тым ліку ў чалавечага віду, клеткавая сценка найбольш простая і прадстаўлена толькі гликокаликсом.

У бактэрый яна гликопротеидная, у раслін - цэлюлозная, у грыбоў - хітынавую. Дыатамавая багавінне і зусім ўбудоўваюць у сваю клеткавую сценку кремнезем (аксід крэмнію), што значна павялічвае трываласць і механічную ўстойлівасць клеткі. Прычым кожнаму арганізму клеткавая сценка патрэбна менавіта для гэтага. А сама плазмолемма мае нашмат меншую трываласць, чым пласт протеогликанов, цэлюлозы або хітыну. У тым, што цитолемма гуляе механічную ролю, сумнявацца не прыходзіцца.

Таксама механічныя функцыі плазматычнай мембраны дазваляюць мітахондрыях, хларапластамі, Лізасомы, ядры і Эндаплазматычная сеткі функцыянаваць ўнутры клеткі і абараняцца ад подпороговых пашкоджанняў. Гэта характэрна для любой клеткі, якая мае дадзеныя мембранныя арганэл. Больш за тое, плазматычная мембрана мае цытаплазматычнай вырасты, з дапамогай якіх ствараюцца міжклеткавыя кантакты. Гэта прыклад рэалізацыі механічнай функцыі плазматычнай мембраны. Ахоўная роля мембраны забяспечваецца яшчэ і за кошт натуральнай рэзістэнтнасці і цякучасці ліпіднага бислоя.

Камунікатыўная функцыя цытаплазматычнай мембраны

Да ліку камунікатыўных функцый варта аднесці транспарт і рэцэпцыю. Гэтыя абодва якасці характэрныя менавіта для плазматычнай мембраны і кариолеммы. Мембрана арганэл не заўсёды мае рэцэптары або працятая транспартнымі каналамі, а ў кариолеммы і цитолеммы гэтыя адукацыі маюцца. Менавіта з дапамогай іх ажыццяўляецца рэалізацыя дадзеных камунікатыўных функцый.

Транспарт рэалізуецца двума магчымымі механізмамі: з выдаткам энергіі, то ёсць актыўным шляхам, і без выдаткаў, просты дыфузіяй. Аднак клетка можа транспартаваць рэчывы і шляхам фагацытозу або пиноцитоза. Гэта рэалізуецца шляхам захопу аблокі вадкасці або цвёрдай часціцы выпінанняў цытаплазмы. Тады клетка як быццам рукамі захоплівае часціцу або кроплю вадкасці, уцягваючы яе ўнутр і утвараючы вакол яе цытаплазматычная пласт.

Актыўны транспарт, дыфузія

Актыўны транспарт - гэта прыклад выбарчага паглынання электралітаў або пажыўных рэчываў. Пасродкам спецыфічных каналаў, прадстаўленых бялковымі малекуламі, якія складаюцца з некалькіх субадзінак, рэчыва або гидратированный іён пранікае ў цытаплазму. Іёны мяняюць патэнцыялы, а пажыўныя рэчывы ўбудоўваюцца ў метабалічныя ланцуга. І ўсе гэтыя функцыі плазматычнай мембраны ў клетцы актыўна спрыяюць яе росту і развіццю.

Липидорастворимость

Высокодифференцированные клеткі, да прыкладу, нервовая, эндакрынная або цягліцавая, выкарыстоўваюць дадзеныя іённыя каналы для генерацыі патэнцыялаў спакою і дзеянні. Ён утвараецца за кошт асматычнай і электрахімічнай розніцы, а тканіны атрымліваюць здольнасць скарачацца, генераваць або праводзіць імпульс, адказваць на сігналы або перадаваць іх. Гэта важны механізм абмену інфармацыяй паміж клеткамі, які ляжыць у аснове нервовай рэгуляцыі функцый ўсяго арганізма. Гэтыя функцыі плазматычнай мембраны жывёльнай клеткі забяспечваюць рэгуляцыю жыццядзейнасці, абароны і перамяшчэння ўсяго арганізма.

Некаторыя рэчывы і зусім могуць пранікаць скрозь мембрану, аднак гэта характэрна толькі для малекул липофильных тлушчараспушчальных малекул. Яны папросту раствараюцца ў бислое мембраны, лёгка трапляючы ў цытаплазму. Такі механізм транспарту характэрны для гармонаў стэроідаў. А гармоны Пептыдная структуры няздольныя пранікаць праз мембрану, хоць таксама перадаюць інфармацыю клетцы. Гэта дасягаецца дзякуючы наяўнасці на паверхні плазмолеммы рэцэптарных (інтэгральных) малекул. Звязаныя з імі біяхімічныя механізмы перадачы сігналу да ядра разам з механізмам прамога пранікнення ліпідных рэчываў праз мембрану складаюць больш простую сістэму гумаральнай рэгуляцыі. І ўсе гэтыя функцыі інтэгральных бялкоў плазматычнай мембраны патрэбныя не толькі адной клетцы, а ўсяму арганізму.

Табліца функцый цытаплазматычнай мембраны

Найбольш наглядны спосаб вылучыць функцыі плазматычнай мембраны - табліца, у якой указана яе біялагічная ролю для клеткі ў цэлым.

У дадзенай табліцы наглядна паказана, якія функцыі выконвае плазматычная мембрана. Аднак гэтыя ролі гуляе толькі клеткавая абалонка, то ёсць ліпідны бислой, навакольны ўсю клетку. Унутры яе ёсць і арганэл, якія таксама маюць мембраны. Іх ролі варта выказаць у выглядзе схемы.

Функцыі плазматычнай мембраны: схема

У клетцы наяўнасцю мембран адрозніваюцца наступныя арганэл: ядро, шурпаты і гладкі Эндаплазматычная ретикулум, комплекс Гольджы, мітахондрыя, хларапласты, лізасомы. У кожнай з дадзеных арганэл мембрана гуляе найважную ролю. Разгледзець яе можна на прыкладзе таблічнай схемы.

Мембраны жывёльнай клеткі

Такія функцыі плазматычнай мембраны ў клетцы, дзе яна гуляе важную ролю для кожнай арганэл. Прычым шэраг функцый варта аб'яднаць у адну - у ахоўную. У прыватнасці бар'ерная і механічная функцыі аб'яднаны ў ахоўную. Больш за тое, функцыі плазматычнай мембраны ў расліннай клетцы практычна ідэнтычныя такім у жывёльнай і бактэрыяльнай.

Жывёльная клетка з'яўляецца найбольш складанай і высокодифференцированной. Тут размяшчаецца значна больш інтэгральных, полуинтегральных і паверхневых бялкоў. У цэлым у мнагаклетачных арганізмаў структура мембраны заўсёды складаней, чым у аднаклетачных. І тое, якія функцыі выконвае плазматычная мембрана канкрэтнай клеткі, вызначае, ці будзе яна аднесеная да эпітэліяльнай, злучальнай або ўзбудлівай тканіны.