Клеточная мембрана, которую также называют плазматической мембраной или цитоплазматической мембраной, относится к биологической мембране, отделяющей внутреннюю часть клетки от внешней. Это помогает защитить клетку от окружающей среды. Клеточная мембрана состоит из липидного бислоя, который включает холестерины, расположенные между фосфолипидами, чтобы поддерживать их текучесть при различных температурах. Клеточная мембрана также состоит из белков, таких как периферические и интегральные белки, которые служат мембранными переносчиками (интегральными). Некоторые белки слабо прикреплены к периферической (внешней) стороне клеточной мембраны и действуют как ферменты, формирующие клетку.
1. Клетка и клеточная мембрана
Клеточная мембрана отвечает за управление перемещением веществ в клетки и органеллы и из них. Следовательно, эти мембраны избирательно проницаемы для органических молекул и ионов. Клеточные мембраны также участвуют в нескольких клеточных процессах, таких как передача сигналов, ионная проводимость и клеточная адгезия, и они также служат поверхностями прикрепления различных внеклеточных структур, таких как клеточная стенка. Другие внеклеточные структуры, которые прикрепляются к клеточной мембране, - это углеводный слой, известный как гликокаликс, и внутриклеточная сеть белковых волокон, известная как цитоскелет.
2. Строение клеточной мембраны
Клеточные мембраны состоят из различных биологических молекул, в основном белков и липидов . Состав клеточных мембран не фиксирован, а постоянно меняется в зависимости от текучести и изменений окружающей среды. Например, уровни холестерина в мембране первичных нейронных клеток человека изменяются, и это изменение состава влияет на текучесть на всех стадиях развития.
Основными мембранными фосфолипидами и гликолипидами являются фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозитол и фосфатидилсерин. Клеточная мембрана состоит из трех классов амфипатических липидов:
Количество каждого из них зависит от типа клеток, но во многих случаях фосфолипиды являются наиболее распространенными. В большинстве случаев фосфолипиды составляют примерно 50% всех липидов в плазматических мембранах, гликолипиды составляют примерно 2%, а стерины - остальное. При исследовании красных кровяных телец было замечено, что 30% плазматической мембраны состоит из липидов. Однако во многих эукариотических клетках состав плазматической мембраны примерно наполовину состоит из липидов и наполовину из белков.
Длина, а также степень ненасыщенности цепей жирных кислот влияют на текучесть мембраны. Ненасыщенные липиды не позволяют жирным кислотам упаковываться вместе, тем самым снижая температуру плавления и увеличивая текучесть мембраны.
Способность некоторых организмов регулировать текучесть своих клеточных мембран путем изменения состава липидов известна как гомеовязкая адаптация.
Плазменные мембраны также содержат углеводы, преимущественно гликопротеины. Углеводы играют роль в распознавании клеток у эукариот. Они находятся на поверхности клетки, чтобы распознавать клетки-хозяева и обмениваться информацией.
Белки клеточной мембраны можно разделить на три типа; интегральные белки, закрепленные за липидами белки и периферические белки. Интегральные белки включают ионные каналы, протонные насосы и рецепторы, связанные с G-белком. Эти белки также известны как трансмембранные белки.
Белки, заякоренные в липидах, включают G-белки.
Периферические белки включают некоторые ферменты и некоторые гормоны.
В клеточной мембране очень много белков, примерно 50% от объема мембраны. Эти белки отвечают за несколько видов биологической активности.
