Общие сведения о строении мембраны клетки

Общие сведения

Несмотря на различия в структуре и функции, все живые клетки многоклеточных организмов имеют окружающую клеточную мембрану . Когда внешний слой вашей кожи отделяет ваше тело от окружающей среды, клеточная мембрана (также известная как плазматическая мембрана) отделяет внутреннее содержимое клетки от ее внешней среды. Эта клеточная мембрана обеспечивает защитный барьер вокруг клетки и регулирует, какие материалы могут проходить внутрь или наружу.

Структура и состав клеточной мембраны

Клеточная мембрана представляет собой чрезвычайно податливую структуру, состоящую в основном из спина к спине фосфолипидов (а «двухслойный»). Также присутствует холестерин, который способствует текучести мембраны, и в мембрану встроены различные белки, которые выполняют множество функций.

Одна молекула фосфолипида имеет фосфатную группу на одном конце, называемую «головкой», и две соседние цепочки жирных кислот, которые составляют липидные хвосты.

Структура фосфолипидов. Молекула фосфолипида состоит из полярной фосфатной «головы», которая является гидрофильной, и неполярной липидной «хвостовой части», которая является гидрофобной. Ненасыщенные жирные кислоты приводят к перегибам в гидрофобных хвостах.

Фосфатная группа заряжена отрицательно, делая голову полярной и гидрофильной - или «любящей воду». Гидрофильная молекула (или область молекулы) - это та, которая притягивается к воде. Таким образом, фосфатные головки притягиваются к молекулам воды как во внеклеточной, так и внутриклеточной среде. Липидные хвосты, с другой стороны, незаряжены или неполярны и гидрофобны - или «боятся воды». Гидрофобные Молекулы (или область молекулы) отталкивается и отталкивается водой. Некоторые липидные хвосты состоят из насыщенных жирных кислот, а некоторые содержат ненасыщенные жирные кислоты. Эта комбинация добавляет плавности хвостам, которые постоянно находятся в движении. Таким образом, фосфолипиды являются амфипатическими молекулами. Амфипатический молекула является тот, который содержит как гидрофильную и гидрофобную область.

На самом деле, мыло работает для удаления масляных и жировых пятен, потому что оно обладает амфипатическими свойствами.

Гидрофильная часть может растворяться в воде, в то время как гидрофобная часть может задерживать жир в мицеллах, который затем можно смыть.

Клеточная мембрана состоит из двух смежных слоев фосфолипидов. Липидные хвосты одного слоя обращены к липидным хвостам другого слоя, встречаясь на границе двух слоев. Фосфолипидные головки обращены наружу, один слой открыт для внутренней части клетки и один слой открыт для внешней.

Фосфолипидный бислой. Фосфолипидный бислой состоит из двух смежных слоев фосфолипидов, расположенных хвост за хвостом. Гидрофобные хвосты ассоциируются друг с другом, образуя внутреннюю часть мембраны. Полярные головки контактируют с жидкостью внутри и снаружи клетки.

Поскольку фосфатные группы являются полярными и гидрофильными, они притягиваются к воде во внутриклеточной жидкости. Внутриклеточная жидкость (ICF) - это внутренняя жидкость клетки. Фосфатные группы также привлекаются во внеклеточную жидкость. Внеклеточная жидкость (ECF) является жидкой средой вне оболочки клеточной мембраны. Интерстициальная жидкость (IF)это термин, указанный для внеклеточной жидкости, не содержащейся в кровеносных сосудах. Поскольку липидные хвосты гидрофобны, они встречаются во внутренней области мембраны, исключая водянистую внутриклеточную и внеклеточную жидкость из этого пространства.

Клеточная мембрана содержит много белков, а также другие липиды (такие как холестерин) , которые связаны с фосфолипидным бислоем. Важной особенностью мембраны является то, что она остается жидкой; липиды и белки в клеточной мембране не жестко зафиксированы на месте.

Строение и и функции мембранных белков

Липидный бислой образует основу клеточной мембраны, но он приправлен различными белками. Два различных типа белков, которые обычно связаны с клеточной мембраной, - это интегральные и периферический белки. Расмотерны аспекты строения и функции мембранных белков

Строение мембранных белков

Липидный бислой образует основу клеточной мембраны, но он приправлен различными белками. Два различных типа белков, которые обычно связаны с клеточной мембраной, - это интегральные белки и периферический белок .

Клеточная мембрана. Клеточная мембрана клетки представляет собой фосфолипидный бислой, содержащий много различных молекулярных компонентов, включая белки и холестерин, некоторые с присоединенными углеводными группами. Как следует из названия, цельный белок - это белок, встроенный в мембрану. Белок канала является примером интегрального белка, который селективно позволяет конкретные материалы, такие как определенные ионы, чтобы пройти внутрь или наружу из клетки.

Другой важной группой интегральных белков являются белки распознавания клеток, которые служат для обозначения идентичности клетки, так что она может распознаваться другими клетками. Рецептора представляет собой тип белка распознавания , которые могут селективно связывать определенную молекулу вне клетки, и это связывание вызывает химическую реакцию внутри клетки. Лиганд , удельная молекула , которая связывается с и активирует рецептор. Некоторые интегральные белки выполняют двойную роль как рецептора, так и ионного канала. Одним примером взаимодействия рецептор-лиганд являются рецепторы на нервных клетках, которые связывают нейромедиаторы, такие как дофамин. Когда молекула дофамина связывается с белком дофаминового рецептора, канал внутри трансмембранного белка открывается, чтобы позволить определенным ионам проникать в клетку.

Некоторые интегральные мембранные белки являются гликопротеинами. Гликопротеин представляет собой белок , который имеет молекул углевода , присоединенные, простирающиеся во внеклеточный матрикс. Прикрепленные углеводные метки на гликопротеинах помогают в распознавании клеток. Углеводы, которые выходят из мембранных белков и даже из некоторых мембранных липидов, вместе образуют гликокаликс. гликокаликсапредставляет собой нечеткое покрытие вокруг клетки, образованное гликопротеинами и другими углеводами, прикрепленными к клеточной мембране.

Функции мембранных белков

Гликокаликс может иметь различные роли. Например, он может иметь молекулы, которые позволяют клетке связываться с другой клеткой, он может содержать рецепторы гормонов или может иметь ферменты, расщепляющие питательные вещества. Гликокаликс, обнаруженные в организме человека, являются продуктами его генетического состава. Они дают каждому из триллионов клеток человека «идентичность» принадлежности к телу человека. Эта идентичность является основным способом, которым клетки иммунной защиты человека «знают» не атаковать клетки собственного тела человека, но также является причиной, по которой органы, пожертвованные другим человеком, могут быть отклонены.

Периферийные мембранные белки обычно находятся на внутренней или внешней поверхности липидного бислоя, но также могут быть прикреплены к внутренней или внешней поверхности цельного белка. Эти белки обычно выполняют определенную функцию для клетки. Например, некоторые периферические белки на поверхности кишечных клеток действуют как пищеварительные ферменты, расщепляя питательные вещества до размеров, которые могут проходить через клетки и в кровоток.