Особенности строения клеточной мембраны животной клетки и основные ее функции

Особенности строения клеточной мембраны

Что такое клеточная мембрана?

Какое строение имеет мембрана клетки какие функции она выполняет? Из чего состоит клеточная мембрана? Клеточная мембрана состоит из:

• гиалоплазмы — она представляет собой жидкое содержимое с определенным количеством веществ и ферментов;
• различных органоидов.

Основа строения клеточной мембраны — билипидный слой. Его образование обусловлено особенным строением молекул жиров. Липиды не растворяются в воде, но могут конденсироваться внутри нее. Для части липидной молекулы характерен вид полярной головки (она отличается гидрофильными свойствами) и наличие неполярных хвостиков (это гидрофобная часть, которая отталкивается водой). Такое строение клеточной мембраны или молекулы провоцирует ее на скрывание хвостов воды — вместо этого к воде поворачиваются головки. Эти особенности строения цитоплазматической мембраны — химические свойства и физические черты — являются для нее особенными.

Все это приводит к образованию двойного билипидного слоя: здесь неполярные хвосты обращены друг к другу, а полярные головки — к цитоплазме. У такой мембраны гидрофильная поверхность. Внутри же мембрана отличается гидрофобными свойствами.

Липиды клеточной мембраны получили название фосфолипидов: они относятся к классу сложных органических соединений. В головках таких липидов имеются остатки фосфорной кислоты. В мембране можно также обнаружить гликолипиды, которые представляют собой соединения липидов и углеводов, а также холестерол и липиды стирольной группы.

В случае электрического взаимодействия на заряженные головки закрепляются молекулы белков — они играют роль поверхностных мембранных белков. Другая группа белков взаимодействует с неполярными хвостиками — в результате происходит ее погружение в билипидный слой, который она пронизывает насквозь.

Как видно, состав клеточной мембраны представляют:

• двойной слой липидов (поверхностных и периферических, погруженных и пронизывающих);
• белки.

В среднем мембрана животной клетки имеет толщину примерно 8 нм. Особенностью строения клеточных мембран является то, что все они различаются по процентной концентрации различных типов белков, липидов и их ферментативной активности. Также строение мембраны может быть жидким. А еще мембраны могут иметь различную проницаемость.

Также особенностью строения клеточной мембраны является то, что физико-химические особенности двойного слоя липидов способствуют легкому сливанию разрывов мембран.

Как выглядит рисунок животной клетки?

Клеточная мембрана на рисунке выглядит так:

На рисунке представлено строение животной клетки снаружи и внутри.

Основные функции клеточной мембраны

Как связано строение клеточной мембраны с ее функциями?

Функций у клеточной мембраны большое количество. К примеру, белки, погруженные в нее, отвечают за ферментативную функцию. Довольно части они отличаются определенной последовательностью: эта последовательность нужна для того, чтобы продукты катализа последовательно переходили от одной молекулы к другой. Образованный таким образом конвейер стабилизирует поверхностные белки — они не позволяют ферментам плавать вдоль липидного бислоя.

Также в строении клеточной мембраны можно выделить барьерную функцию. Ее задача заключается в том, чтобы ограничивать содержимое клетки от влияния окружающей среды. Также можно выделить в строении мембраны и транспортную функцию. Строение клеточной оболочки характеризуется высокой степенью прочности, а также избирательной проницаемостью. Одна из функций клеточной мембраны — поддерживать постоянство состава внутренней среды организма.

Эти довольно разнообразные свойства — следствие необходимости высокой степени адаптации клеток животных к различным изменениям окружающей среды.

Есть несколько вариантов протекания мембранного транспорта:

• Активный транспорт. Он происходит, если в мембране имеются специализированные каналы. Этот вид транспорта отличается течением против градиента концентрации и с высокими энергетическими затратами. Его важная составляющая — белки-переносчики. Такую энергию клетки получают в результате распада молекул АТФ;
• Пассивный транспорт. Для него характерно протекание в разных концентрациях — из области высокой концентрации в низкую. Затрат энергии в этом случае нет. Этот путь получил название диффузии. Она может иметь облегченный и стандартный вид.

Облегченная диффузия зависит от наличия специфических белков-переносчиков. Такой процесс становится возможным благодаря наличию различных белковых конформаций. В процессе обычно принимают участие один или несколько белков.

• Также есть транспорт веществ внутри клетки. В некоторой степени он зависит от строения и функций цитоплазматической мембраны, а также от возможности пропускания ею некоторых веществ. Есть зависимость такого транспорта от наличия в ядре специфических отверстий или пор. Эти вещества осуществляют контакт с клеточной мембраной через цитоплазму. Таким образом они поддерживают обмен веществ в элементарной живой системе.

Пассивный транспорт может осуществляться по белкам-каналам, которые образуют водные поры, открывающиеся в определенный период времени. Белки могут транспортироваться по этим каналам из одной клетки в другую. Периодичность процесса транспортировки позволяет говорить о точности обмена веществ между клетками.

Также важным моментом является схема животной клетки.

Вот как выглядит схема строения клеточной мембраны.

​​​​​​​

Клеточная мембрана выполняет рецепторную функцию. С внешней стороны у нее находятся структуры, которые распознают химические и физические раздражители. Чаще всего такими раздражителями выступают гликопротеиды, но бывают и другие вещества.

Рецепторная функция клеточных мембран изучается на основе гормонов, в частности — инсулина. Этот гормон в строении и функции животной клетки связывается с рецептором гликопротеидом, в результате чего формируется активация каталитической внутриклеточной части данного белка.

В основе рецепторной функции цитоплазматической мембраны лежит распознавание соседних однотипных клеток. Внутри ткани имеются межклеточные контакты — с их помощью клетки обмениваются между собой информацией при наличии синтезируемых низкомолекулярных веществ.

Как видно из строения и функций клеточной мембраны, она является важной клеточной структурой, за которой закреплено множество функций. С ее помощью осуществляется ряд межклеточных контактов, передача информации между клетками внутри какой-либо живой ткани, органа, целостного живого организма.