Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

Плазматична мембрана (плазмалема)

Плазматична мембрана посідає серед клітинних мембран особливе місце. Це поверхнева периферична структура, яка обмежує клітину ззовні, забезпечуючи її зв’язок з позаклітинним середовищем.

З хімічної точки зору плазматична мембрана — це ліпопротеїновий комплекс. Завтовшки вона близько 10 нм і є найтовстішою із клітинних мембран, оскільки на її внутрішньому боці є щільний шар периферичних білків, а на зовнішньому — вуглеводних компонентів.

Основними компонентами плазматичних мембран є ліпіди (близько 40 %), білки (більше 60 %) та вуглеводи (2-10 %). Плазмалема, порівняно з іншими мембранами, більш багата холестерином, в її фосфоліпідах переважають насичені жирні кислоти.

Склад білків плазматичної мембрани дуже різноманітний, що визначається різноманітністю її функцій. Вона містить багато ферментів, за винятком ферментів дихального ланцюга і гліколітичних ферментів, які відсутні в плазмалемі еукаріотних клітин. Проте в прокаріотних клітин саме в складі плазматичної мембрани локалізовані елементи ланцюга перенесення електронів і окиснювального фосфорилювання.

Ззовні від плазмалеми розташовується надмембранний шар — глікокалікс. Товщина цього шару становить 3-4 нм, він виявлений практично в усіх тваринних клітинах, але ступінь його вираженості різний.

Глікокалікс — це асоційований із плазмалемою глікопротеїновий комплекс, до складу якого входять різні вуглеводи.

Вуглеводи утворюють довгі, розгалужені ланцюги полісахаридів, зв’язані з білками й ліпідами, які входять до складу плазмалеми. Більшість глікопротеїдів занурена в ліпідний шар плазмалеми. Отже, глікокалікс і розміщена під ним мембрана тісно зв’язані.

Вважають, що глікокалікс склеює клітини, утримуючи їх разом. Різні види клітин характеризуються певними особливостями вуглеводних сполук у глікополімерах мембран, що забезпечує взаємне «розпізнавання» як своїх клітин, так і «впізнавання» чужих (наприклад, після пересаджування органів). Глікокалікс запускає у дію імунні механізми, які спричиняють відпадання цих клітин. Отже, глікокалікс забезпечує взаємодію клітин з оточенням. Завдяки пористій будові глікокалікс плазмалеми є реактивною зоною, де відбуваються певні біохімічні процеси.

Субмембранна опорно-скоротлива система плазмалеми — найбільш в’язка частина цитоплазми, її периферичного, кортикального шару, яка формує своєрідну сітку з мікрофіламентів і мікротубул. Опорно-скоротливий апарат забезпечує міцність і здатність до скорочення плазмалеми. Ця система є частиною цитоскелета клітини, забезпечує локомоторні функції, бере участь у переміщенні білків плазмалеми, реалізації процесів екзоцитозу, а також у скороченні плазмалеми під час амебоїдного руху лейкоцитів, поділу цитоплазми та цитотомії.

Рідинно-мозаїчна модель плазматичної мембрани

У багатоклітинних організмів за рахунок міжклітинних взаємодій утворюються складні клітинні ансамблі, підтримання яких може здійснюватися різними шляхами.

У зародкових ембріональних тканинах, особливо на ранніх стадіях розвитку, клітини зв’язані одна з одною за рахунок здатності їх поверхонь злипатися.

З’єднання між клітинами в складі тканин і органів багатоклітинних тваринних організмів забезпечуються складними структурами, які, власне, називають міжклітинними контактами.

Ці структуровані міжклітинні контакти особливо виражені в покривних тканинах, в епітелії.

Усі наявні міжклітинні контакти за їх функціональним призначенням можна поділити на три групи: контакти міжклітинного зчеплення, ізолюючі, комунікаційні. До першої групи належить простий контакт типу «замка» (десмосоми), до другої — щільний, до третьої — щілинний контакт у тваринних організмів і плазмодесми в рослин. Особливий вид міжклітинних контактів утворюється на кінцях відростків нервових клітин — синаптичний контакт.

Плазматична мембрана багатьох тваринних клітин може утворювати вирости різної структури. Часто такі вирости включають спеціальні структури цитоплазми (мікротрубочки, фібрили), що забезпечує розвиток складно організованих ділянок клітини (війки, джгутики, відростки чутливих клітин, мікроворсинки).

Плазмалема відзначається певною асиметричністю. Усі частини глікопротеїдних і гліколіпідних молекул мембрани виступають на її зовнішню поверхню й беруть участь у формуванні надмембранного шару. Зовнішня поверхня містить різні молекули, які називають рецепторами. Холестерин міститься переважно у внутрішньому шарі мембрани.

Установлено також, що білки зовнішньої та внутрішньої поверхонь мембрани не ідентичні. Складна будова плазмалеми забезпечує виконання нею важливих функцій. Мембранні рецептори взаємодіють з молекулами клітинного оточення, що впливає на активність клітини, її стимулювання чи пригнічення.

Бар’єрна функція клітини забезпечується характерною структурою клітинної поверхні та захищає від випадкового проникнення речовин у клітину.

Мембранний транспорт речовин може здійснюватися як односпрямоване перенесення молекул певної речовини або спільний транспорт двох різних речовин в одному або протилежних напрямках. Мембранний транспорт буває: пасивний, активний і транспорт у мембранному упакуванні.