Будова плазматичної мембрани в подробицях

Клітини рослин, грибів і тварин складаються з таких трьох компонентів, як ядро, цитоплазма з розташованими в ній органоидами і включеннями і плазматична мембрана. Ядро відповідає за зберігання генетичного матеріалу, записаного на ДНК, а також керує всіма процесами клітини. Цитоплазма містить в собі всіх органел, кожен з яких має свої функції, такі як, наприклад, синтез органічних речовин, клітинне дихання, клітинне травлення і т. д. А про останньому компоненті ми поговоримо докладніше в цій статті.

Що таке мембрана в біології?

Говорячи простою мовою, це оболонка. Проте вона не завжди повністю непроникна. Майже завжди допускається транспорт певних речовин крізь мембрану. В цитології мембрани можна розділити на два основних типи. Перший – це плазматична мембрана, яка вкриває клітку. Другий – це мембрани органоїдів. Існують органели, які володіють однією або двома мембранами. До одномембранным відносяться комплекс Гольджи, ендоплазматичний ретикулум, вакуолі, лізосоми. До двумембранным належать пластиды і мітохондрії. Також мембрани можуть бути і всередині органоїдів. Зазвичай це похідні внутрішньої мембрани двумембранных органоїдів.

Як влаштовані мембрани двумембранных органоїдів?

У пластид і мітохондрій дві оболонки. Зовнішня мембрана обох органоїдів гладка, а ось внутрішня утворює необхідні для функціонування органоида структури. Так, оболонка мітохондрії має виступами всередину – кристами або гребенями. На них і відбувається цикл хімічних реакцій, необхідних для клітинного дихання. Похідними внутрішньої мембрани хлоропластів є дископодібні мішечки – тилакоиды. Вони зібрані в стопки – грани. Об'єднуються окремі грани між собою за допомогою ламелл – довгих структур, також утворених з мембран.

Будова мембран одномембранных органоїдів

У таких органел мембрана одна. Вона зазвичай являє собою гладку оболонку, що складається з ліпідів і білків.

Особливості будови плазматичної мембрани клітини

Мембрана складається з таких речовин як ліпіди і білки. Будова плазматичної мембрани передбачає її товщину в 7-11 нанометрів. Основну масу мембрани складають ліпіди. Будова плазматичної мембрани передбачає наявність у ній двох шарів. Перший — подвійний шар фосфоліпідів, а другий — шар білків.

Ліпіди плазматичної мембрани

Ліпіди, що входять до складу плазматичної мембрани, діляться на три групи: стероїди, сфингофосфолипиды і глицерофосфолипиды. Молекула останніх має в своєму складі залишок трехатомного спирту гліцеролу, в якому атоми гідрогена двох гідроксильних груп заміщені ланцюжками жирних кислот, а атом гідрогена третьої гідроксильної групи — залишком фосфорної кислоти, до якого, в свою чергу, приєднується залишок одного з азотистих основ. Молекулу глицерофосфолипидов можна розділити на дві частини: головку і хвостики. Головка гидрофильна (тобто розчиняється у воді), а хвостики — гідрофобні (вони відштовхують воду, зате розчиняються в органічних розчинниках). Завдяки такій будові молекулу глицерофосфолипидов можна назвати амфіфільних, тобто і гідрофобної та гідрофільної одночасно.
Сфингофосфолипиды схожі за хімічною будовою на глицерофосфолипиды. Але вони відрізняються від згаданих вище тим, що у своєму складі замість залишку гліцеролу мають залишок спирту сфингозина. Їх молекули також мають головками і хвостиками. На картинці нижче добре видно схема будови плазматичної мембрани.

Білки плазматичної мембрани

Що стосується білків, що входять в будову плазматичної мембрани, то це в основному глікопротеїни. В залежності від розташування в оболонці їх можна розділити на дві групи: периферичні та інтегральні. Перші — це ті, які знаходяться на поверхні мембрани, а другі — ті, які пронизують всю товщину оболонки і знаходяться всередині ліпідного шару. В залежності від функцій, які виконують білки, їх можна розділити на чотири групи: ферменти, структурні, транспортні і рецепторні. Всі білки, які знаходяться в структурі плазматичної мембрани, хімічно не пов'язані з фосфоліпідами. Тому вони можуть вільно переміщатися в основному шарі мембрани, збиратися в групи і т. д. Ось чому будова плазматичної мембрани клітини не можна назвати статичним. Воно динамічно, так як весь час змінюється.

Яку роль виконує клітинна оболонка?

Будова плазматичної мембрани дозволяє їй справлятися з п'ятьма функціями. Перша і основна — обмеження цитоплазми. Завдяки цьому клітина володіє постійною формою і розміром. Виконання цієї функції забезпечується за рахунок того, що плазматична мембрана міцна і еластична. Друга роль — забезпечення міжклітинних контактів. Завдяки своїй еластичності плазматичні мембрани клітин тварин можуть утворювати вирости й складки в місцях їх з'єднання. Наступна функція клітинної оболонки — транспортна. Вона забезпечується за рахунок спеціальних білків. Завдяки їм потрібні речовини можуть бути транспортовані в клітку, а непотрібні — утилізуватися з неї. Крім того, плазматична мембрана виконує ферментативну функцію. Вона також здійснюється завдяки білкам. І остання функція — сигнальна. Завдяки тому що білки під впливом певних умов можуть змінювати свою просторову структуру, плазматична мембрана може посилати клітини сигнали. Тепер ви знаєте все про мембранах: що таке мембрана в біології, якими вони бувають, як влаштовані плазматична мембрана і мембрани органоїдів, які функції вони виконують.