Клеточная мембрана

С помощью светового микроскопа можно видеть только довольно толстую оболочку растительных клеток, простейших, но не удается обнаружить оболочку у большинства клеток многоклеточных животных.

Электронный микроскоп позволяет увидеть, что любая клетка растений и животных, бактерий и простейших имеет очень тонкий внешний покров, которые называется наружной мембраной клетки, которая отграничивает цитоплазму от внешней среды. Плазматическая мембрана – плотная ультрамикроскопическая пленка (толщиной 7-10 нм), состоящая из нескольких слое.

В основе мембраны лежит двойной слой липидов. В наибольшем количестве в мембранах присутствуют фософлипиды – водонерастворимые органические молекулы, имеющие полярные головки и длинные неполярные хвостики,

представленные цепями жирных кислот. В их головках содержатся остатки фосфорной кислоты.

В двойном слое хвостик липидов обращены друг к другу, а полярные головки остаются снаружи, образуя гидрофильные поверхности. С заряженными головками за счет электростатического взаимодействия связываются периферические мембранные белки. Другие белковые молекулы могут быть погружены в слой липидов за счет взаимодействия с их неполярными хвостиками – интегральные белки, а часть пронизывать мембрану насквозь – трансмембранные белки.

Наружная мембрана пронизана многочисленными мельчайшими отверстиями –порами, диаметр которых составляет 8-10 ангстрем.

Функции мембраны. Внутренняя среда клетки отличается от внешней окружающей среды по вязкости, химическому составу, содержанию ионов и многим других физическим и химическим факторам. Наружная мембрана отграничивает внутреннюю среду от внешней и поддерживает эти различия на протяжении всей жизни клетки. Через поры внутри клетки проникают ионы, воды и мелкие молекулы других веществ.

Наружная мембрана регулирует проникновение ионов и молекул в клетку и выход их из нее во внешнюю среду. Такой обмен между клетками и средой происходит постоянно.

Некоторые вещества, поступающие в клетку, имеют довольно большие размеры и не могут попасть внутри через поры. Поэтому их проникновение в клетку осуществляется путем фагоцитоза – захват и поглощение клеткой крупных частиц (иногда даже целых клеток и их частей). Через наружную мембрану в клетку проникают и капли жидкости, содержащиеся в растворенном и взвешенном состоянии различные вещества – пиноцитоз.

Через мембрану из клетки выводятся ионы, разнообразные продукты обмена, а также вещества, синтезированные в клетке. К их числу относят так называемые секреты, которые вырабатываются в клетках различных желез (пищеварительный сок, слюна) и выводятся из клеток в виде мелких капель. Через мембрану выводятся и других продукты жизнедеятельности. Регулирует водный баланс клетки.

Клетки, образующие разнообразные ткани многоклеточных организмов (эпителиальная, мышечная), прочно соединяются друг с другом за счет наружной мембраны. В местах соединения двух клеток мембрана каждой из них образует складки или выросты, которые придают соединениям особую прочность.

У растительных клеток оболочка состоит из клетчатки, пектина, или хитина, и располагается над наружной мембраной, образуется за счет ее активной деятельности и представляет собой прочный внешний покров растительных клеток.