цитоплазматична мембрана

ЦИТОПЛАЗМАТИЧНА МЕМБРАНА

Цитоплазматична мембрана, яка відокремлює цитоплазму від клітинної стінки, називається плазмалеммой (плазматичноїмембраною), а відокремлює її від вакуолі - тонопластом (елементарної мембраною).

В даний час користуються рідинно-мозаїчної моделлю мембрани (рис. 1.9), відповідно до якої мембрана складається з бішару ліпідних молекул (фосфоліпідів) з гідрофільними головками і 2 гідрофобними хвостами, зверненими всередину шару. Крім ліпідів до складу мембран входять білки.

Розрізняють 3 типи мембранних білків, «плаваючих» в біліпідний шарі: інтегральні білки, які пронизують всю товщу бішару; полуінтегральние, що пронизують бішар неповністю; перифери- етичні, що прикріплюються з зовнішньої або внутрішньої сторони мембрани до інших мембранним білкам. Мембранні білки виконують різні функції: одні з них є ферментами, інші виконують роль переносників специфічних молекул через мембрану або утворюють гідрофільні пори, через які можуть проходити полярні молекули.

Одним з основних властивостей клітинних мембран є їх напівпроникливості: вони пропускають воду, але не пропускають розчинені в ній речовини, т. Е. Мають виборчої проникністю.

Транспорт через мембрани

Залежно від витрат енергії транспорт речовин і іонів через мембрану ділиться на пасивний, не вимагає витрат енергії, і активний, пов'язаний зі споживанням енергії. До пасивного транс- порту відносяться такі процеси, як дифузія, полегшена дифузія, осмос.

Дифузія - це процес проникнення молекул через ліпідний бішар по градієнту концентрацій (з області більшої концентра-

Мал. 1.9. Схема будови біологічної мембрани: А - позаклітинний простір; Б - цитоплазма; 1 - бімолекулярний шар ліпідів; 2 - периферичний білок; 3 - гідрофільна область інтегрального білка; 4 - гідрофобна область інтегрального білка; 5 - вуглеводний ланцюг

ції в область меншої). Чим менше молекула і чим більше неполярная, тим швидше вона дифундує через мембрану.

При полегшеної дифузії проходженню речовини через мембрану допомагає будь-якої транспортний білок. Таким чином, в клітку надходять різні полярні молекули, такі, як цукру, амино- кислоти, нуклеотиди та ін.

Осмос - це дифузія води через напівпроникні мембрани. Осмос викликає пересування води з розчину з високим водним потенціалом в розчин - з низьким водним потенціалом.

Активний транспорт - це перенесення молекул і іонів через мембрану, супроводжуваний енергетичними затратами. Активний транспорт йде проти градієнта концентрації і електрохімічного градієнта і використовує енергію АТФ. В основі механізму ак-

тивного транспорту речовин лежить робота протонного насоса (Н + і К +) у рослин і грибів, які зберігають всередині клітини високу концентрацію К + і низьку - Н + (Na + і К + - у тварин). Енергія, необхідна для роботи цього насоса, поставляється у вигляді АТФ, що синтезується в процесі клітинного дихання.

Відома ще одна різновид активного транспорту - ендо- та екзоцитоз. Це 2 активних процесу, за допомогою яких різні молекули транспортуються через мембрану в клітину (ендоцитоз) або з неї (екзоцитоз).

При ендоцитозу речовини потрапляють в клітину в результаті інвагінації (впячивания) плазматичноїмембрани. Утворені при цьому бульбашки, або вакуолі, переносяться в цитоплазму разом з ув'язненими в них речовинами. Поглинання великих часток, таких, як мікроорганізми або уламки клітин, називається фагоцитозу. В цьому випадку утворюються великі бульбашки, звані вакуолями. Поглинання рідин (суспензій, колоїдних розчинів) або розчинених речовин за допомогою невеликих пухирців носить на- звання пиноцитоз.

Зворотний ендоцитозу процес називається екзоцитозу. Багато речовин виводяться з клітини в спеціальних бульбашках або вакуолях. Прикладом може служити висновок з секреторних клітин їх рідких секретів; інший приклад - це участь бульбашок диктиосом у формуванні клітинної оболонки.