Плазменна мембрана: функции, структура. Клетка и клетъчна мембрана

Той има дебелина 8-12 nm, така че е невъзможно да се изследва със светлинен микроскоп. Структурата на мембраната се изследва с помощта на електронен микроскоп.

Плазменната мембрана е образувана от два слоя липиди - липидния слой, или двуслой. Всяка молекула се състои от хидрофилна глава и хидрофобна опашка, а в биологичните мембрани липидите са разположени с глави навън, опашки навътре.

Множество протеинови молекули са потопени в билипидния слой. Някои от тях са на повърхността на мембраната (външна или вътрешна), други проникват в мембраната.

Функции на плазмената мембрана

Мембраната предпазва съдържанието на клетката от увреждане, поддържа формата на клетката, избирателно пропуска необходимите вещества в клетката и премахва метаболитните продукти, а също така осигурява комуникация между клетките.

Бариерната, ограничаваща функция на мембраната осигурява двоен слой липиди. Той не позволява на съдържанието на клетката да се разпространява, смесва с околната среда или междуклетъчната течност и предотвратява проникването на опасни вещества в клетката.

Редица от най-важните функции на цитоплазмената мембрана се осъществяват благодарение на потопените в нея протеини. С помощта на рецепторни протеини той може да възприема различни раздразнения по повърхността си. Транспортните протеини образуват най-тънките канали, през които калий, калций и други йони с малък диаметър преминават в и извън клетката. Протеини – осигуряват жизненоважни процеси сами по себе си.

Големи хранителни частици, които не могат да преминат през тънки мембранни канали, влизат в клетката чрез фагоцитоза или пиноцитоза. Общото наименование на тези процеси е ендоцитоза.

Как възниква ендоцитозата - проникването на големи хранителни частици в клетката

Хранителната частица влиза в контакт с външната мембрана на клетката и на това място се образува инвагинация. След това частицата, заобиколена от мембрана, навлиза в клетката, образува се храносмилателна и храносмилателните ензими проникват в образуваната везикула.

Белите кръвни клетки, които могат да улавят и усвояват чужди бактерии, се наричат ​​фагоцити.

При пиноцитоза инвагинацията на мембраната не улавя твърди частици, а капчици течност с разтворени в нея вещества. Този механизъм е един от основните пътища за проникване на веществата в клетката.

Растителните клетки, покрити върху мембраната с твърд слой от клетъчната стена, не са способни на фагоцитоза.

Обратният процес на ендоцитозата е екзоцитоза. Синтезираните вещества (например хормони) се опаковат в мембранни везикули, приближават се, вграждат се в него и съдържанието на везикулата се изхвърля от клетката. Така клетката може да се отърве и от ненужните метаболитни продукти.

Плазменната мембрана или плазмената мембрана е повърхностният структуриран слой на клетката, образуван от жизненоважната цитоплазма. Тази периферна структура определя връзката на клетката с околната среда, нейното регулиране и защита. Повърхността му обикновено има израстъци и гънки, което допринася за свързването на клетките една с друга.

Живата част на клетката е мембранно ограничена, подредена, структурирана система от биополимери и вътрешни мембранни структури, участващи в съвкупността от метаболитни и енергийни процеси, които поддържат и възпроизвеждат цялата система като цяло.

Важна особеност е, че в клетката няма отворени мембрани със свободни краища. Клетъчните мембрани винаги ограничават кухините или областите, затваряйки ги от всички страни, въпреки размера и сложната форма на мембранните структури. Мембраните съдържат протеини (до 60%), липиди (около 40%) и определено количество въглехидрати.

По биологична роля мембранни протеинимогат да бъдат разделени на три групи: ензими, рецепторни протеини и структурни протеини. Различните видове мембрани обикновено имат собствен набор от ензимни протеини. Рецепторните протеини, като правило, се съдържат в повърхностните мембрани за приемане на хормони, разпознаване на повърхността на съседни клетки, вируси и др. Структурните протеини стабилизират мембраните и участват в образуването на полиензимни комплекси. Значителна част от протеиновите молекули взаимодействат с други мембранни компоненти - липидни молекули - използвайки йонни и хидрофобни връзки.

Съединение липидивключен в клетъчните мембрани, е разнообразен и е представен от глицеролипиди, сфинголипиди, холестерол и др. Основната характеристика на мембранните липиди е тяхната амфипатия,т. е. наличието на две групи с различно качество в състава им. Неполярната (хидрофобна) част е представена от остатъци от висши мастни киселини. Ролята на полярната хидрофилна група се играе от остатъците от фосфорна киселина (фосфолипиди), сярна киселина (сулфолипиди), галактоза (галактолипиди). Фосфатидилхолинът (лецитин) най-често присъства в клетъчните мембрани.

Важна роля принадлежи на фосфолипидите като компоненти, които определят електрическите, осмотичните или катионно-обменните свойства на мембраните. Освен структурни, фосфолипидите изпълняват и специфични функции - участват в преноса на електрони, определят полупропускливостта на мембраните и допринасят за стабилизирането на активната конформация на ензимните молекули чрез създаване на хидрофобни

Разделяне на липидните молекули на две функционално различни части - неполярни, не носещи заряди (опашки от мастни киселини), и заредена полярна глава - предопределя техните специфични свойства и взаимна ориентация.

Мембраните на някои видове клетки имат асиметрична структура и нееднакви функционални свойства. И така, някои токсични вещества оказват голямо влияние върху външната страна на мембраната; външната половина на билицидния слой на еритроцитите съдържа повече холин-съдържащи липиди. Асиметрията се проявява и в различни дебелини на вътрешния и външния мембранен слой.

Важно свойство на структурите на клетъчните мембрани е способността им да се самосглобяват след разрушителен ефект с определена интензивност. Способността за възстановяване е от голямо значение в адаптивните реакции на клетките на живите организми.

В съответствие с класическия модел на структурата на мембраната, протеиновите молекули са разположени от вътрешната и външната страна на липидния слой, който от своя страна се състои от два ориентирани слоя. Според нови данни, освен липидните молекули, в изграждането на хидрофобния слой участват и странични хидрофобни вериги от протеинови молекули. Протеините не само покриват липидния слой, но и са част от него,

често образуващи кълбовидни структури - мозаечен тип мембрани - характеризиращи се с определен динамизъм на структурата (фиг. 49).

Микроанатомичната картина на мембрани от някои видове се характеризира с наличието на протеинови стеснения между външните белтъчни слоеве на липидния слой или липидните мицели по цялата дебелина на мембраната (фиг. 49, д, з). Дебелината на мембраните варира от 6 до 10 nm и може да се наблюдава само с електронен микроскоп.

Химичният състав на плазмената мембрана, покриваща растителните и животинските клетки, е почти еднакъв. Неговата структурна организация и подреждане определят такава жизненоважна функция на мембраните като пропускливостта на пода - способността избирателно да преминава в клетката и от нея на различни молекули и йони. Благодарение на това се създава и поддържа подходяща концентрация на йони в клетката и протичат осмотични събития. Създават се и условия за нормалното функциониране на клетките в среда, която може да се различава по концентрация от клетъчното съдържание.

Мембраните, като основни структурни елементи на клетката, определят свойствата на почти всички нейни известни органели: те обграждат ядрото, образуват структурата на хлоропластите, митохондриите и апарата на Голджи, проникват в цитоплазмената маса, образувайки ендоплазмен ретикулум, през който веществата се транспортират. Те съдържат важни ензими и системи за активно транспортиране на вещества в клетката и тяхното отстраняване от клетката. Клетъчната мембрана, подобно на отделните клетъчни органели, е специфичен молекулен комплекс, който изпълнява различни функции.

Поради своите физикохимични, биологични и структурни особености, мембраните изпълняват основната функция на защитна молекулярна бариера - регулират процесите на движение на веществата в различни посоки. Много е важна ролята на мембраните в енергийните процеси, предаването на нервни импулси, фотосинтетичните реакции и др.

Поради макромолекулната организация на клетката в нея са разделени процесите на катаболизъм и анаболизъм. По този начин окисляването на аминокиселини, липиди и въглехидрати протича в митохондриите, докато биосинтетичните процеси протичат в различни структурни образувания на цитоплазмата (хлоропласти, ендоплазмен ретикулум, апарат на Голджи).

Мембраните, независимо от тяхната химическа и морфологична природа, са ефективно средство за локализиране на процеси в клетката. Именно те разделят протопласта на отделни обемни зони, т.е. правят възможно протичането на различни реакции в една клетка и предотвратяват смесването на получените вещества. Това свойство на клетката да бъде разделена на отделни секции с различни метаболитни дейности се нарича отделение.

Поради факта, че липидите са неразтворими във вода, мембрани с тяхното съдържание се образуват там, където е необходимо да се създаде интерфейс с водната среда, например върху клетъчната повърхност, върху повърхността на вакуола или ендоплазмен ретикулум. Възможно е образуването на липидни слоеве в мембраните да е биологично целесъобразно и при неблагоприятни електрически условия в клетката, за създаване на изолационни (диелектрични) слоеве по пътя на електроните.

Проникването на вещества през мембраната се дължи на ендоцитоза,който се основава на способността на клетката активно да абсорбира или абсорбира хранителни вещества от околната среда под формата на малки течни мехурчета (пиноцитоза)или твърди частици (фагоцитоза).

Субмикроскопичната структура на мембраната определя образуването или задържането на определено ниво на разликата в електрическите потенциали между нейната външна и вътрешна страна. Има много доказателства, че тези потенциали участват в проникването на вещества през плазмената мембрана.

Най-лесно се случва пасивен транспорт на веществапрез мембрани; който се основава на явлението дифузия по градиент на концентрации или електрохимични потенциали. Осъществява се през порите на мембраните, т.е. онези белтъчни участъци или зони с преобладаване на липиди, които са пропускливи за определени молекули и са вид молекулярни сита (селективни канали).

Повечето вещества обаче проникват през мембраните с помощта на специални транспортни системи, т.нар носители(транслокатори). Те са специфични мембранни протеини или функционални комплекси от липопротеини, които имат способността временно да се свързват с необходимите молекули от едната страна на мембраната, да ги пренасят и освобождават от другата страна. Такава улеснена медиирана дифузия чрез носители осигурява транспортирането на вещества през мембраната в посока на градиента на концентрацията. Ако един и същ носител улеснява транспортирането в една посока, а след това друго вещество транспортира в обратна посока / такъв процес се нарича обменна дифузия.

Трансмембранният транспорт на йони се осъществява ефективно и от някои антибиотици – валиномицин, грамицидин, нигерицин и други йонофори.

Широко разпространени активен транспорт на веществапрез мембрани. Характерна особеност е способността да пренася вещества срещу градиента на концентрация, което неизбежно изисква енергийни разходи. Обикновено този тип трансмембранен трансфер използва енергията на АТФ. Почти всички видове мембрани имат специални транспортни протеини с АТФазна активност, като К + -Ма + -АТФаза.

гликокаликс. Много клетки имат слой от външната страна на плазмената мембрана, наречен гликокаликс.Включва разклонени полизахаридни молекули, свързани с мембранни протеини (гликопротеини), както и липиди (гликолипиди) (фиг. 50). Този слой изпълнява много функции, които допълват функциите на мембраните.

Гликокаликсът или надмембранният комплекс, който е в пряк контакт с външната среда, играе важна роля в рецепторната функция на повърхностния апарат на клетките (фагоцитоза на хранителни болуси). Може да изпълнява и специални функции (гликопротеинът на еритроцитите на бозайници създава отрицателен заряд на повърхността им, което предотвратява аглутинацията им). Гликокаликсът на солните клетки и клетките на реабсорбционните участъци на епителните осморегулаторни и екскреторни тубули са силно развити.

Въглехидратните компоненти на гликокаликса, поради изключителното разнообразие от химични връзки и местоположение на повърхността, са маркери, които придават специфичност на „модела“ на повърхността на всяка клетка, индивидуализират я и по този начин гарантират „разпознаването“ на една друга от клетките . Смята се, че рецепторите за тъканна съвместимост също са концентрирани в гликокаликса.

Установено е, че хидролитичните ензими се адсорбират в гликокаликса на микровилите на клетките на чревния епител. Такава фиксирана позиция на биокатализатори създава основата за качествено различен тип храносмилане – т.нар. париетално храносмилане:Характерна особеност на гликокаликса е високата скорост на обновяване на повърхностните молекулярни структури, което определя по-голямата функционална и филогенетична пластичност на клетките, възможността за генетичен контрол на адаптацията към условията на околната среда.

Модификации на плазмената мембрана. Плазмената мембрана на много клетки често има разнообразни и специализирани повърхностни структури. В този случай се образуват сложно организирани участъци от клетката: а) различни видове междуклетъчни контакти (взаимодействия); б) микровили; в) мигли; г) жгутици, д) израстъци на чувствителни клетки и др.

Междуклетъчните връзки (контакти) се образуват с помощта на ултрамикроскопични образувания под формата на израстъци и издатини, зони на срастване на други структури на механична комуникация между клетките, особено изразени в покривните гранични тъкани. Те осигуряват образуването и развитието на тъкани и органи на многоклетъчни организми.

Микровилите са многобройни израстъци на цитоплазмата, ограничени от плазмената мембрана. На повърхността на клетките на чревния и бъбречния епител са открити много микровили. Те увеличават площта на контакт със субстрата и околната среда.

Реснички - многобройни повърхностни структури на плазмената мембрана с функция на движещи клетки в пространството и храненето им (реснички на повърхността на клетките на ресничките, въртележките, ресничестия епител на дихателните пътища и др.).

Жгутиците са дълги и малки образувания, които позволяват на клетките и организмите да се движат в течна среда (свободно живеещи едноклетъчни флагелати, сперматозоиди, ембриони на безгръбначни, много бактерии и др.).

Еволюцията на много рецепторни сетивни органи при безгръбначните се основава на клетка, оборудвана с жгутици, реснички или техни производни. По този начин светлинните рецептори на ретината (шишарки и пръчици) се диференцират от структури, наподобяващи реснички и съдържащи множество мембранни гънки със светлочувствителен пигмент. Други видове рецепторни клетки (химични, слухови и др.) също образуват сложни структури поради цитоплазмени израстъци, облечени в плазмена мембрана.

Специфичен вид междуклетъчни връзки са плазмодесми от растителни клетки, които представляват субмикроскопични тубули, проникващи през мембрани и облицовани с плазмена мембрана, която по този начин преминава от една клетка в друга без прекъсване. Плазмодесмите често съдържат мембранни тръбни елементи, които свързват цистерните на ендоплазмения ретикулум на съседните клетки. Плазмамодесмузите се образуват по време на клетъчното делене, когато се образува първичната клетъчна стена. Функционално плазмодесмата интегрира растителните клетки на тялото в една взаимодействаща система - symplast.С тяхна помощ се осигурява междуклетъчна циркулация на разтвори, съдържащи органични хранителни вещества, йони, липидни капки, вирусни частици и др. Чрез плазмодесми се предават и биопотенциали и друга информация.

Източник---

Богданова, Т.Л. Наръчник по биология / T.L. Богданова [и д.б.]. - К .: Наукова дума, 1985. - 585 с.

ПЛАЗМАТИЧНА МЕМБРАНА – (клетъчна мембрана на плазмалема), биологична мембрана, която обгражда протоплазмата на растителните и животинските клетки. Участва в регулирането на метаболизма между клетката и околната среда.

Клетъчната мембрана (също цитолема, плазмалема или плазмена мембрана) е еластична молекулярна структура, състояща се от протеини и липиди. Клетъчната стена, ако клетката има такава (обикновено се намира в растителните клетки), покрива клетъчната мембрана. Клетъчната мембрана представлява двоен слой (двуслой) от молекули от клас липиди, повечето от които са така наречените комплексни липиди – фосфолипиди. Липидните молекули имат хидрофилна („глава“) и хидрофобна („опашка“) част. По време на образуването на мембрани, хидрофобните части на молекулите се обръщат навътре, докато хидрофилните части се обръщат навън.

структура на клетъчната мембрана

Може би някакво изключение са археите, чиито мембрани са образувани от глицерол и терпеноидни алкохоли. Някои протеини са точките на контакт на клетъчната мембрана с цитоскелета вътре в клетката и клетъчната стена (ако има такава) отвън.

Вижте какво е "плазмената мембрана" в други речници:

Експерименти с изкуствени билипидни филми показват, че те имат високо повърхностно напрежение, много по-високо, отколкото в клетъчните мембрани. Дж. Робъртсън формулира през 1960 г. теорията за единна биологична мембрана, която постулира трислойна структура на всички клетъчни мембрани.

Според този модел протеините в мембраната не образуват непрекъснат слой на повърхността, а се разделят на интегрални, полуинтегрални и периферни протеини. Например, пероксизомната мембрана предпазва цитоплазмата от пероксиди, които са опасни за клетката. Селективната пропускливост означава, че пропускливостта на мембраната за различни атоми или молекули зависи от техния размер, електрически заряд и химични свойства.

Вариант на този механизъм е улеснена дифузия, при която специфична молекула помага на веществото да премине през мембраната. Например, хормоните, циркулиращи в кръвта, действат само върху целевите клетки, които имат рецептори, съответстващи на тези хормони. Невротрансмитерите (химикали, които провеждат нервни импулси) също се свързват със специфични рецепторни протеини на целевите клетки.

С помощта на маркери клетките могат да разпознават други клетки и да действат съвместно с тях, например при образуване на органи и тъкани. Мембраните са съставени от три класа липиди: фосфолипиди, гликолипиди и холестерол.

Холестеролът втвърдява мембраната, като заема свободното пространство между хидрофобните липидни опашки и предотвратява огъването им. Следователно мембраните с ниско съдържание на холестерол са по-гъвкави, докато тези с високо съдържание на холестерол са по-твърди и крехки. Холестеролът също така служи като „запушалка“, която предотвратява движението на полярните молекули от и в клетката. Важна част от мембраната се състои от проникващи в нея протеини и отговорни за различни свойства на мембраните.

Характеристики на метаболизма в мембраната

До протеините са пръстеновидни липиди – те са по-подредени, по-малко подвижни, съдържат повече наситени мастни киселини и се освобождават от мембраната заедно с белтъка. Без пръстеновидни липиди мембранните протеини не работят. Селективната пропускливост на мембраната по време на пасивен транспорт се дължи на специални канали - интегрални протеини. Те проникват през мембраната през и през, образувайки един вид проход.

По отношение на градиента на концентрация, молекулите на тези елементи се движат навътре и извън клетката. При дразнене каналите на натриевите йони се отварят и настъпва рязък прием на натриеви йони в клетката. Служи не само като механична бариера, но, най-важното, ограничава свободния двупосочен поток в и извън клетката на ниско- и високомолекулни вещества. Освен това плазмалемата действа като структура, която „разпознава“ различни химикали и регулира селективния транспорт на тези вещества в клетката.

Механичната стабилност на плазмената мембрана се определя не само от свойствата на самата мембрана, но и от свойствата на прилежащия към нея гликокаликс и кортикалния слой на цитоплазмата. Външната повърхност на плазмената мембрана е покрита с рехав влакнест слой от вещество с дебелина 3-4 nm - гликокаликса.

В този случай някои мембранни транспортни протеини образуват молекулярни комплекси, канали, през които йони преминават през мембраната чрез проста дифузия. В други случаи специални мембранни протеини носители селективно се свързват с един или друг йон и го транспортират през мембраната.

ПЛАЗМАТИЧНА МЕМБРАНА - външният слой на цитоплазмата на клетка с по-плътна консистенция. Закрепващите връзки или контакти не само свързват плазмените мембрани на съседните клетки, но и се свързват с фибриларните елементи на цитоскелета. Например, плазмените мембрани на чревните епителни клетки съдържат храносмилателни ензими.

Биологичните мембрани са в основата на структурната организация на клетката. Плазмената мембрана (плазмалема) е мембраната, която обгражда цитоплазмата на жива клетка. Мембраните са изградени от липиди и протеини. Липидите (главно фосфолипидите) образуват двоен слой, в който хидрофобните "опашки" на молекулите са обърнати вътре в мембраната, а хидрофилните опашки - към нейните повърхности. Протеиновите молекули могат да бъдат разположени на външната и вътрешната повърхност на мембраната, те могат да бъдат частично потопени в липидния слой или да проникнат през него. Повечето от потопените мембранни протеини са ензими. Това е флуидно-мозаичен модел на структурата на плазмената мембрана. Протеиновите и липидните молекули са подвижни, което осигурява динамизма на мембраната. Мембраните съдържат и въглехидрати под формата на гликолипиди и гликопротеини (гликокаликс), разположени на външната повърхност на мембраната. Наборът от протеини и въглехидрати на повърхността на мембраната на всяка клетка е специфичен и е своеобразен индикатор за типа клетка.

Функции на мембраната:

1. Разделяне. Състои се в образуването на бариера между вътрешното съдържание на клетката и външната среда.
2. Осигуряване на обмена на вещества между цитоплазмата и външната среда. Вода, йони, неорганични и органични молекули навлизат в клетката (транспортна функция). Образуваните в клетката продукти (секреторна функция) се екскретират във външната среда.
3. Транспорт. Транспортирането през мембраната може да се осъществи по различни начини. Пасивният транспорт се осъществява без разход на енергия, чрез проста дифузия, осмоза или улеснена дифузия с помощта на протеини носители. Активният транспорт се осъществява от протеини носители и изисква влагане на енергия (напр. натриево-калиева помпа). материал от сайта

Големи молекули биополимери навлизат в клетката в резултат на ендоцитоза. Разделя се на фагоцитоза и пиноцитоза. Фагоцитозата е улавяне и усвояване на големи частици от клетката. За първи път явлението е описано от I.I. Мечников. Първо, веществата се придържат към плазмената мембрана, към специфични рецепторни протеини, след това мембраната провисва, образувайки депресия.

Образува се храносмилателна вакуола. Той смила веществата, които са влезли в клетката. При хора и животни левкоцитите са способни на фагоцитоза. Левкоцитите поглъщат бактерии и други твърди частици.

Пиноцитозата е процес на улавяне и абсорбиране на течни капчици с разтворени в тях вещества. Веществата се прилепват към мембранните протеини (рецептори) и капка разтвор е заобиколена от мембрана, образувайки вакуола. Пиноцитозата и фагоцитозата протичат с разхода на АТФ енергия.

1. Секреторна. Секреция - освобождаването от клетката на вещества, синтезирани в клетката, във външната среда. Хормоните, полизахаридите, протеините, мастните капчици са затворени в мембранно свързани везикули и се приближават до плазмалемата. Мембраните се сливат и съдържанието на везикулата се освобождава в околната среда около клетката.
2. Свързване на клетките в тъканта (поради нагънати израстъци).
3. Рецептор. В мембраните има голям брой рецептори – специални протеини, чиято роля е да предават сигнали отвън към вътрешността на клетката.

Не намерихте това, което търсите? Използвайте търсенето

На тази страница има материали по темите:

• структура и функция на плазмената мембрана
• структура и функция на плазмената мембрана
• структура и функции на плазмената мембрана накратко
• плазмената мембрана за кратко
• структура и функция на клетъчната мембрана накратко

Универсална биологична мембранаобразуван от двоен слой от фосфолипидни молекули с обща дебелина 6 микрона. В този случай хидрофобните опашки на фосфолипидните молекули са обърнати навътре, една към друга, а полярните хидрофилни глави са обърнати навън от мембраната, към водата. Липидите осигуряват основните физикохимични свойства на мембраните, по-специално техните течливостпри телесна температура. Протеините са вградени в този липиден двоен слой.

Те се подразделят на интегрална(проникват през целия липиден двуслой), полуинтегрален(проникват до половината от липидния бислой) или повърхност (намира се върху вътрешната или външната повърхност на липидния бислой).

В същото време протеиновите молекули са разположени в липидния бислой мозаично и могат да „плуват“ в „липидното море“ като айсберги, поради флуидността на мембраните. Според функцията си тези протеини могат да бъдат структурни(поддържат определена структура на мембраната), рецептор(за образуване на рецептори за биологично активни вещества), транспорт(извършват транспорта на вещества през мембраната) и ензимни(катализира определени химични реакции). В момента това е най-признатото модел на флуидна мозайкаБиологичната мембрана е предложена през 1972 г. от Сингър и Николсън.

Мембраните изпълняват разделителна функция в клетката. Те разделят клетката на отделения, отделения, в които процесите и химичните реакции могат да протичат независимо един от друг. Например, агресивните хидролитични ензими на лизозомите, които са в състояние да разграждат повечето органични молекули, са отделени от останалата част от цитоплазмата чрез мембрана. При унищожаването му настъпва самосмилане и клетъчна смърт.

Имайки общ структурен план, различните биологични клетъчни мембрани се различават по своя химичен състав, организация и свойства в зависимост от функциите на структурите, които образуват.

Плазменна мембрана, структура, функции.

Цитолемата е биологичната мембрана, която обгражда външната страна на клетката. Това е най-дебелата (10 nm) и сложно организирана клетъчна мембрана. Основава се на универсална биологична мембрана, покрита отвън гликокаликси отвътре, от страната на цитоплазмата, субмембранен слой(Фиг.2-1В). гликокаликс(3-4 nm дебелина) е представена от външните, въглехидратни участъци от сложни протеини - гликопротеини и гликолипиди, които изграждат мембраната. Тези въглехидратни вериги играят ролята на рецептори, които гарантират, че клетката разпознава съседните клетки и междуклетъчното вещество и взаимодейства с тях. Този слой включва също повърхностни и полуинтегрални протеини, чиито функционални места са разположени в супрамембранната зона (например имуноглобулини). Гликокаликсът съдържа рецептори за хистосъвместимост, рецептори за много хормони и невротрансмитери.

Подмембрана, кортикален слойобразувани от микротубули, микрофибрили и контрактилни микрофиламенти, които са част от цитоскелета на клетката. Подмембранният слой поддържа формата на клетката, създава нейната еластичност и осигурява промени в клетъчната повърхност. Поради това клетката участва в ендо- и екзоцитозата, секрецията и движението.

Цитолемата изпълнява няколко функции:

1) ограничаване (цитолемата отделя, ограничава клетката от околната среда и осигурява нейната връзка с външната среда);

2) разпознаване от тази клетка на други клетки и прикрепване към тях;

3) разпознаване от клетката на междуклетъчното вещество и прикрепване към неговите елементи (влакна, базална мембрана);

4) транспортиране на вещества и частици в и извън цитоплазмата;

5) взаимодействие със сигнални молекули (хормони, медиатори, цитокини) поради наличието на специфични за тях рецептори на повърхността му;

1. осигурява движение на клетките (образуване на псевдоподии) поради връзката на цитолемата с контрактилните елементи на цитоскелета.

Цитолемата съдържа множество рецептори, чрез който биологично активни вещества ( лиганди, сигнални молекули, първи пратеници: хормони, медиатори, растежни фактори) действат върху клетката. Рецепторите са генетично детерминирани макромолекулни сензори (протеини, глико- и липопротеини), вградени в цитолемата или разположени вътре в клетката и специализирани за възприемане на специфични сигнали от химическо или физическо естество. Биологично активните вещества, когато взаимодействат с рецептора, предизвикват каскада от биохимични промени в клетката, като същевременно се трансформират в специфичен физиологичен отговор (промяна в клетъчната функция).

Всички рецептори имат общ структурен план и се състоят от три части: 1) надмембрана, която взаимодейства с вещество (лиганд); 2) интрамембранна, осъществяваща трансфер на сигнал и 3) вътреклетъчна, потопена в цитоплазмата.

Видове междуклетъчни контакти.

Цитолемата също участва в образуването на специални структури - междуклетъчни връзки, контакти, които осигуряват тясно взаимодействие между съседни клетки. Разграничаване простои комплексмеждуклетъчни връзки. AT простоПри междуклетъчните връзки цитолемите на клетките се приближават една към друга на разстояние 15-20 nm и молекулите на техния гликокаликс взаимодействат една с друга (фиг. 2-3). Понякога изпъкналостта на цитолемата на една клетка навлиза в депресията на съседната клетка, образувайки назъбени и пръстовидни връзки (връзки "като ключалка").

Комплексмеждуклетъчните връзки са няколко вида: заключване, закопчаванеи комуникация(фиг. 2-3). Да се заключванесъединения включват плътен контактили блокираща зона. В същото време интегралните протеини на гликокаликса на съседните клетки образуват един вид мрежеста мрежа по периметъра на съседните епителни клетки в техните апикални части. Поради това се заключват междуклетъчните пролуки, отграничени от външната среда (фиг. 2-3).

Ориз. 2-3. Различни видове междуклетъчни връзки.

1. Проста връзка.
2. Плътна връзка.
3. Залепваща лента.
4. Дезмозома.
5. Хемидесмозома.
6. Слот (комуникационна) връзка.
7. микровили.

(По Ю. И. Афанасиев, Н. А. Юрина).

Да се свързване, анкерните съединения включват лепило колани десмозоми. Залепваща лентаразположени около апикалните части на клетките на еднослоен епител. В тази зона интегралните гликокаликсни гликопротеини на съседните клетки взаимодействат един с друг и субмембранните протеини, включително снопове от актинови микрофиламенти, се приближават до тях от цитоплазмата. Дезмозоми (адхезионни петна)– сдвоени структури с размер около 0,5 µm. При тях гликопротеините на цитолемата на съседните клетки си взаимодействат тясно и от страната на клетките в тези области в цитолемата са вплетени снопове от междинни филаменти на клетъчния цитоскелет (фиг. 2-3).

Да се комуникационни връзкисе отнасят празнини (нексуси) и синапси. Нексусиимат размер 0,5-3 микрона. При тях цитолемите на съседните клетки се сближават до 2-3 nm и имат множество йонни канали. Чрез тях йоните могат да преминават от една клетка в друга, предавайки възбуждане, например, между клетките на миокарда. синапсихарактерни за нервната тъкан и се намират между нервните клетки, както и между нервните и ефекторните клетки (мускулни, жлезисти). Те имат синаптична цепнатина, където при преминаване на нервен импулс от пресинаптичната част на синапса се освобождава невротрансмитер, който предава нервен импулс към друга клетка (за повече подробности вижте глава "Нервна тъкан").