Биологические мембраны
Биологическая мембрана состоит из двух слоев амфипатичних молекул липидов (билипидний слой). Каждая такая молекула имеет две части - головку и хвост. Хвосты гидрофобные и обращены друг к другу, а головки - гидрофильные и расположены на поверхности мембраны. В билипидний слой погружены молекулы белка. Билипидний слой, как и жидкость, имеет значительный поверхностное натяжение, поэтому образует замкнутые полости, не спадаются.
Некоторые молекулы белков пронизывают всю мембрану. Такие белки называют интегральными (трансмембранным). Другие белки размещены в мембране так, что в навколомембранному пространстве содержится лишь один конец молекулы, а второй конец расположен во внутреннем или во внешнем моношари мембраны. Такие белки называют напивинтегральнимы. Некоторые белки, транспортируемых через мембрану и временно размещены в ней, иногда располагаются в фосфолипидного слое.
Концы интегральных белковых молекул, расположенных в навколомембранному пространстве, могут связываться там с разными веществами. Поэтому эти белки играют важную роль в трансмембранных процессах. С напивинтегральнимы белками всегда связаны молекулы, обеспечивающие восприятие сигналов из среды (молекулярные рецепторы) или передачу сигналов от мембраны в среду. Подобно липидов, белковые молекулы также является амфипатичнимы, их гидрофобные участки окружены аналогичными "хвостами" липидов, а гидрофильные расположены снаружи.
Белки обеспечивают ряд важных мембранных функций: одни белки являются рецепторами, другие - ферментами, третье - переносчиками. Несколько белковых молекул могут образовывать канал, через который проходят определенные ионы или молекулы. Концентрация веществ, в частности ионов, по обе стороны мембраны неодинакова, поэтому и возникает разность электрических потенциалов. Одной из важнейших функций биологических мембран, в частности клеточной мембраны, является транспортная функция.
Внешняя клеточная оболочка, или плазмолема, является типичной биологической мембраной, ее толщина составляет около 10 нм. Плазмолема выполняет разграничительную, транспортную и рецепторную (восприятие сигналов из внешней для клетки среде) функции.
Внешний и внутренний слои плазмолемы имеют толщину примерно 2-5 нм, средний слой - почти 3 нм. В билипидний слой плазмолемы погружены молекулы белка. Некоторые из них (интегральные или трансмембранные) проходят через всю клеточную мембрану, другие (периферийные, или внешние) расположены во внутреннем или внешнем слоях мембраны. Некоторые интегральные белки связаны ковалентным связями с белками цитоплазмы.
Наружная поверхность плазмолемы покрыта гликокаликсом, имеющий толщину на различных участках поверхности одной клетки от 7,5 до 200 нм. Гликокаликса состоит из совокупности молекул, которые связаны с белками плазмолемы. Эти молекулы представлены цепочками полисахаридов, гликолипида и гликопротеинов.
Многие молекул гликокаликса являются специфическими молекулярными рецепторами. Чем больше специфических рецепторов находится в гликокаликса, тем чувствительнее клетка реагирует на действие внешних веществ. Если в гликокаликса нет таких молекул-рецепторов, то клетка на внешние вещества не реагирует. Итак, клеточную оболочку образуют: гликокаликса, плазмолема (типовая биологическая мембрана) и пидмембранний кортикальный слой (периферийные белки, микрофиламенты и микротрубочки).
Рис. Микроскопическое строение клетки.
1 - клеточная оболочка (плазмолема); 2 - пиноцитозные пузырьки; 3 - гиалоплазма; 4 - центросома (клеточный центр); 5 - гранулярная эндоплазматической сети (а - мембраны гранулярных сетки; б - рибосомы), б - ядро; 7 - ядрышко; 8 - перинуклеарний пространство; 9-комплекс Гольджи (пластинчатый комплекс); 10-митохондрии; 11 - секреторнипухирци; 12-рибосомы; 13-лизосомы; 14-три последовательные стадии фагоцитоза; 15 - связь клеточной оболочки (плазмолемы) с мембранами эндоплазматической сетки.
Медицинская микробиология - электронный ресурс для студентов различных учебных заведений, где есть предмет Микробиология - http://med-microbiology.com