Функция и структура клеточной мембраны

Клеточная мембрана (плазматическая мембрана) представляет собой тонкую полупроницаемую мембрану, окружающую цитоплазму клетки. Его функция состоит в том, чтобы защищать целостность внутренней части клетки, позволяя определенным веществам проникать в клетку, не допуская проникновения других веществ. Он также служит основой для прикрепления цитоскелета у одних организмов и клеточной стенки у других.Таким образом, клеточная мембрана также служит для поддержки клетки и поддержания ее формы.​

Ключевые выводы

• Клеточная мембрана представляет собой многогранную мембрану, покрывающую цитоплазму клетки. Он защищает целостность клетки, а также поддерживает клетку и помогает поддерживать форму клетки.
• Белки и липиды являются основными компонентами клеточной мембраны. Точная смесь или соотношение белков и липидов может варьироваться в зависимости от функции конкретной клетки.
• Фосфолипиды являются важными компонентами клеточных мембран. Они спонтанно образуют липидный бислой, который является полупроницаемым, так что только определенные вещества могут диффундировать через мембрану внутрь клетки.
• Подобно клеточной мембране, некоторые клеточные органеллы окружены мембранами. Два примера — ядро ​​и митохондрии.

Другая функция мембраны заключается в регулировании роста клеток за счет баланса эндоцитоза и экзоцитоза. При эндоцитозе липиды и белки удаляются из клеточной мембраны по мере интернализации веществ. При экзоцитозе везикулы, содержащие липиды и белки, сливаются с клеточной мембраной, увеличивая размер клетки. Клетки животных, растительных, прокариотических и грибковых клеток имеют плазматические мембраны. Внутренние органеллы также покрыты мембранами.

Структура клеточной мембраны

Британская энциклопедия / UIG / Getty Images

Клеточная мембрана в основном состоит из смеси белков и липидов. В зависимости от расположения и роли мембраны в организме липиды могут составлять от 20 до 80 процентов мембраны, а остальную часть составляют белки. В то время как липиды помогают придать мембранам гибкость, белки контролируют и поддерживают химический климат клетки и способствуют переносу молекул через мембрану.

Липиды клеточной мембраны

Изображения Stocktrek / Getty Images

Фосфолипиды являются основным компонентом клеточных мембран.Фосфолипиды образуют липидный бислой, в котором их гидрофильные (притягивающие воду) головные области спонтанно располагаются лицом к водному цитозолю и внеклеточной жидкости, а их гидрофобные (отталкиваемые водой) хвостовые области обращены в сторону от цитозоля и внеклеточной жидкости. Липидный бислой является полупроницаемым, что позволяет диффундировать через мембрану только определенным молекулам.

Холестерин является еще одним липидным компонентом мембран животных клеток. Молекулы холестерина избирательно диспергированы между фосфолипидами мембраны. Это помогает удерживать клеточные мембраны от жесткости, предотвращая слишком плотную упаковку фосфолипидов. Холестерин не содержится в мембранах растительных клеток.

гликолипиды расположены на поверхности клеточной мембраны и имеют прикрепленную к ним углеводную сахарную цепь. Они помогают клетке узнавать другие клетки тела.

Белки клеточной мембраны

МАУРИЦИО ДЕ АНЖЕЛИС / НАУЧНАЯ ФОТО БИБЛИОТЕКА / Getty Images

Клеточная мембрана содержит два типа связанных белков. Белки периферической мембраны находятся снаружи и связаны с мембраной посредством взаимодействия с другими белками. Интегральные мембранные белки вставляются в мембрану и большинство из них проходят через мембрану. Части этих трансмембранных белков экспонируются с обеих сторон мембраны. Белки клеточной мембраны выполняют ряд различных функций.

Структурные белки помогают придать клетке поддержку и форму.

Клеточная мембрана рецепторные белки помогают клеткам общаться с внешней средой с помощью гормонов, нейротрансмиттеров и других сигнальных молекул.

Транспортные белки, такие как глобулярные белки, транспортируют молекулы через клеточные мембраны посредством облегченной диффузии.

гликопротеины к ним присоединена углеводная цепь. Они встроены в клеточную мембрану и помогают межклеточным коммуникациям и транспорту молекул через мембрану.

Мембраны органелл

Д Спектор / Getty Images

Некоторые клеточные органеллы также окружены защитными мембранами. Ядро, эндоплазматический ретикулум, вакуоли, лизосомы и аппарат Гольджи являются примерами мембраносвязанных органелл. Митохондрии и хлоропласты связаны двойной мембраной. Мембраны различных органелл различаются по молекулярному составу и хорошо подходят для выполняемых ими функций. Мембраны органелл важны для нескольких жизненно важных клеточных функций, включая синтез белка, производство липидов и клеточное дыхание.

Эукариотические клеточные структуры

Библиотека научных фотографий — SCIEPRO / Getty Images

Клеточная мембрана является лишь одним из компонентов клетки. Следующие клеточные структуры также можно найти в типичной животной эукариотической клетке: