Membrana celulară este o peliculă ultrasubțire pe suprafața unei celule sau a unui organel celular, constând dintr-un strat bimolecular de lipide cu proteine și polizaharide încorporate.
Functiile membranei:
- Bariera - asigură un metabolism reglat, selectiv, pasiv și activ cu mediu inconjurator. De exemplu, membrana peroxizomală protejează citoplasma de peroxizii care sunt periculoși pentru celulă. Permeabilitatea selectivă înseamnă că permeabilitatea unei membrane la diferiți atomi sau molecule depinde de dimensiunea, sarcina electrică și proprietăți chimice. Permeabilitatea selectivă asigură separarea celulelor și compartimentelor celulare de mediu și le aprovizionează cu substanțele necesare.
- · Transport - prin membrana are loc un transport de substante in celula si in afara celulei. Transportul prin membrane asigură: livrarea nutrienți, îndepărtarea produșilor finali ai metabolismului, secreția diferitelor substanțe, crearea gradienților ionici, menținerea pH-ului optim și a concentrației ionilor în celulă, care sunt necesari pentru funcționarea enzimelor celulare. Particule care din anumite motive nu pot traversa stratul dublu fosfolipidic (de exemplu, din cauza proprietăților hidrofile, deoarece membrana din interior este hidrofobă și nu permite trecerea substanțelor hidrofile sau datorită dimensiuni mari), dar necesare celulei, pot pătrunde în membrană prin proteine transportoare speciale (transportatori) și proteine canale sau prin endocitoză. În transportul pasiv, substanțele traversează stratul dublu lipidic fără a consuma energie de-a lungul gradientului de concentrație prin difuzie. O variantă a acestui mecanism este difuzia facilitată, în care o moleculă specifică ajută o substanță să treacă prin membrană. Această moleculă poate avea un canal care permite trecerea unui singur tip de substanță. Transportul activ necesită energie, deoarece are loc împotriva unui gradient de concentrație. Există proteine speciale de pompă pe membrană, inclusiv ATPaza, care pompează activ ionii de potasiu (K +) în celulă și pompează ionii de sodiu (Na +) din ea.
- matrice - oferă o anumită poziție și orientare relativă proteine membranare, interacțiunea lor optimă.
- Mecanic – asigură autonomia celulei, structurile sale intracelulare, precum și legătura cu alte celule (în țesuturi). Pereții celulari joacă un rol important în asigurarea funcției mecanice, iar la animale - substanță intercelulară.
- energie - în timpul fotosintezei în cloroplaste și a respirației celulare în mitocondrii, sistemele de transfer de energie funcționează în membranele lor, la care participă și proteinele;
- Receptor – unele proteine situate în membrană sunt receptori (molecule cu care celula percepe anumite semnale). De exemplu, hormonii care circulă în sânge acționează doar asupra celulelor țintă care au receptori corespunzători acelor hormoni. Neurotransmitatori ( substanțe chimice, care asigură conducerea impulsurilor nervoase) se leagă și de proteinele receptorilor specifice ale celulelor țintă.
- Enzimatice - Proteinele membranei sunt adesea enzime. De exemplu, membranele plasmatice ale celulelor epiteliale intestinale conțin enzime digestive.
- · Implementarea generarii si conducerii biopotentialelor. Cu ajutorul membranei, în celulă se menține o concentrație constantă de ioni: concentrația ionului K + în interiorul celulei este mult mai mare decât în exterior, iar concentrația Na + este mult mai mică, ceea ce este foarte important, deoarece aceasta menține diferența de potențial de-a lungul membranei și generează un impuls nervos.
- Marcarea celulei – pe membrană există antigeni care acționează ca markeri – „etichete” care permit identificarea celulei. Acestea sunt glicoproteine (adică proteine cu lanțuri laterale oligozaharide ramificate atașate de acestea) care joacă rolul de „antene”. Datorită multitudinii de configurații ale lanțului lateral, este posibil să se facă un marker specific pentru fiecare tip de celulă. Cu ajutorul markerilor, celulele pot recunoaște alte celule și pot acționa împreună cu acestea, de exemplu, atunci când formează organe și țesuturi. Acest lucru permite, de asemenea sistem imunitar recunoaște antigenele străine.
Unele molecule proteice difuzează liber în planul stratului lipidic; în stare normală, părți din moleculele proteice care ies de-a lungul laturi diferite membrana celulară nu își schimbă poziția.
Morfologia specială a membranelor celulare determină caracteristicile electrice ale acestora, dintre care cele mai importante sunt capacitatea și conductibilitatea.
Proprietățile capacității sunt determinate în principal de stratul dublu fosfolipidic, care este impermeabil la ionii hidratați și, în același timp, suficient de subțire (aproximativ 5 nm) pentru a asigura separarea și acumularea eficientă a sarcinilor și interacțiunea electrostatică a cationilor și anionilor. În plus, proprietățile capacitive ale membranelor celulare sunt unul dintre motivele care determină caracteristicile temporale ale proceselor electrice care au loc pe membranele celulare.
Conductibilitatea (g) este reciproca lui rezistență electricăși egal cu raportul dintre valoarea curentului transmembranar total pentru un ion dat și valoarea care a cauzat diferența de potențial transmembranar al acestuia.
Poate difuza prin stratul dublu fosfolipidic diverse substanțe, iar gradul de permeabilitate (P), adică capacitatea membranei celulare de a trece aceste substanțe, depinde de diferența de concentrație a substanței care difuzează pe ambele părți ale membranei, de solubilitatea acesteia în lipide și de proprietățile membrana celulara. Viteza de difuzie pentru ionii încărcați în condiții câmp constantîn membrană este determinată de mobilitatea ionilor, grosimea membranei, distribuția ionilor în membrană. Pentru neelectroliți, permeabilitatea membranei nu afectează conductivitatea acesteia, deoarece neelectroliții nu poartă sarcini, adică nu pot transporta curent electric.
Conductivitatea unei membrane este o măsură a permeabilității sale ionice. O creștere a conductibilității indică o creștere a numărului de ioni care trec prin membrană.
O proprietate importantă a membranelor biologice este fluiditatea. Toate membranele celulare sunt structuri fluide mobile: majoritatea moleculele lor constitutive de lipide și proteine sunt capabile să se miște suficient de rapid în planul membranei
Studiul structurii organismelor, precum și a plantelor, animalelor și oamenilor, este ramura biologiei numită citologie. Oamenii de știință au descoperit că conținutul celulei, care se află în interiorul ei, este destul de complex. Este înconjurat de așa-numitul aparat de suprafață, care include membrana celulară exterioară, structuri supramembranare: glicocalix și microfilamente, peliculă și microtubuli care formează complexul său submembranar.
În acest articol, vom studia structura și funcțiile membranei celulare exterioare, care face parte din aparatul de suprafață diferite feluri celule.
Care sunt funcțiile membranei celulare exterioare?
După cum s-a descris mai devreme, membrana exterioară face parte din aparatul de suprafață al fiecărei celule, care își separă cu succes conținutul intern și protejează organelele celulare de Condiții nefavorabile Mediul extern. O altă funcție este aceea de a asigura schimbul de substanțe între conținutul celular și fluidul tisular, prin urmare, membrana celulară exterioară transportă molecule și ioni care intră în citoplasmă și, de asemenea, ajută la eliminarea toxinelor și a substanțelor toxice în exces din celulă.
Structura membranei celulare
Membranele, sau plasmalemele, ale diferitelor tipuri de celule sunt foarte diferite unele de altele. În principal, structura chimica, precum și conținutul relativ de lipide, glicoproteine, proteine din ele și, în consecință, natura receptorilor localizați în ele. Exterior care sunt determinate în primul rând compoziție individuală glicoproteinele, participă la recunoașterea stimulilor de mediu și la reacțiile celulei însăși la acțiunile lor. Unele tipuri de virusuri pot interacționa cu proteinele și glicolipidele membranelor celulare, drept urmare acestea pătrund în celulă. Herpesul și virusurile gripale se pot folosi pentru a-și construi învelișul protector.
Și virușii și bacteriile, așa-numiții bacteriofagi, se atașează de membrana celulară și o dizolvă în punctul de contact cu ajutorul unei enzime speciale. Apoi o moleculă de ADN viral trece în gaura formată.
Caracteristici ale structurii membranei plasmatice a eucariotelor
Amintiți-vă că membrana celulară exterioară îndeplinește funcția de transport, adică transferul de substanțe în și din ea în mediul extern. Pentru a efectua un astfel de proces, este necesară o structură specială. Într-adevăr, plasmalema este un sistem constant, universal al aparatului de suprafață pentru toți. Acesta este o peliculă multistrat subțire (2-10 Nm), dar destul de densă, care acoperă întreaga celulă. Structura sa a fost studiată în 1972 de oameni de știință precum D. Singer și G. Nicholson, au creat și un model fluid-mozaic al membranei celulare.
Principalii compuși chimici care o formează sunt molecule ordonate de proteine și anumite fosfolipide, care sunt intercalate într-un mediu lipidic lichid și seamănă cu un mozaic. Astfel, membrana celulară este formată din două straturi de lipide, ale căror „cozi” hidrofobe nepolare sunt situate în interiorul membranei, iar capetele hidrofile polare se confruntă cu citoplasma celulei și fluidul intercelular.
Stratul lipidic este pătruns de molecule mari de proteine care formează pori hidrofili. Prin ei solutii apoase glucoză și săruri minerale. Unele molecule de proteine sunt situate atât pe suprafața exterioară, cât și pe cea interioară a plasmalemei. Astfel, pe membrana celulară exterioară din celulele tuturor organismelor cu nuclee, există molecule de carbohidrați legate prin legături covalente cu glicolipidele și glicoproteinele. Conținutul de carbohidrați din membranele celulare variază de la 2 la 10%.
Structura plasmalemei organismelor procariote
Membrana celulară exterioară la procariote îndeplinește funcții similare cu membranele plasmatice ale celulelor organismelor nucleare, și anume: percepția și transmiterea informațiilor provenite din mediul extern, transportul ionilor și soluțiilor în și în afara celulei și protecția citoplasma din reactivi străini din exterior. Poate forma mezosomi - structuri care apar atunci când plasmalema iese în celulă. Ele pot conține enzime implicate în reacțiile metabolice ale procariotelor, de exemplu, în replicarea ADN-ului, sinteza proteinelor.
Mezozomii conțin și enzime redox, în timp ce fotosinteticele conțin bacterioclorofilă (în bacterii) și ficobilină (în cianobacterii).
Rolul membranelor exterioare în contactele intercelulare
Continuând să răspundem la întrebarea ce funcții îndeplinește membrana celulară exterioară, să ne oprim asupra rolului său în celulele vegetale.În celulele vegetale, se formează pori în pereții membranei celulare exterioare, trecând în stratul de celuloză. Prin ele, este posibilă ieșirea citoplasmei celulei în exterior; astfel de canale subțiri se numesc plasmodesmate.
Datorită acestora, legătura dintre celulele vegetale învecinate este foarte puternică. În celulele umane și animale, locurile de contact dintre membranele celulare adiacente se numesc desmozomi. Ele sunt caracteristice celulelor endoteliale și epiteliale și se găsesc și în cardiomiocite.
Formațiuni auxiliare ale plasmalemei
Înțelegeți ce este diferit celule vegetale de la animale, ajută la studiul caracteristicilor structurale ale membranelor lor plasmatice, care depind de ce funcții îndeplinește membrana celulară exterioară. Deasupra ei, în celulele animale, este un strat de glicocalix. Este format din molecule de polizaharide asociate cu proteinele și lipidele membranei celulare exterioare. Datorită glicocalixului, aderența (lipirea) are loc între celule, ducând la formarea țesuturilor, prin urmare participă la funcția de semnalizare a plasmalemei - recunoașterea stimulilor de mediu.
Cum este transportul pasiv al anumitor substanțe prin membranele celulare
După cum am menționat mai devreme, membrana celulară exterioară este implicată în procesul de transport al substanțelor între celulă și mediul extern. Există două tipuri de transport prin plasmalemă: transport pasiv (difuzie) și transport activ. Prima include difuzia, difuzia facilitata si osmoza. Mișcarea substanțelor de-a lungul gradientului de concentrație depinde în primul rând de masa și dimensiunea moleculelor care trec prin membrana celulară. De exemplu, moleculele mici nepolare se dizolvă cu ușurință în stratul lipidic mijlociu al plasmalemei, se deplasează prin el și ajung în citoplasmă.
Moleculele mari de substanțe organice pătrund în citoplasmă cu ajutorul proteinelor purtătoare speciale. Ele sunt specifice speciei și, atunci când sunt combinate cu o particulă sau un ion, le transportă pasiv prin membrană de-a lungul unui gradient de concentrație (transport pasiv) fără a consuma energie. Acest proces stă la baza proprietății plasmalemei ca permeabilitatea selectivă. În acest proces, energia moleculelor de ATP nu este utilizată, iar celula o salvează pentru alte reacții metabolice.
Transportul activ al compușilor chimici prin plasmalemă
Deoarece membrana celulară exterioară asigură transferul moleculelor și ionilor din mediul extern în celulă și înapoi, devine posibilă eliminarea produselor de disimilare, care sunt toxine, spre exterior, adică către fluidul intercelular. apare împotriva unui gradient de concentrație și necesită utilizarea energiei sub formă de molecule de ATP. De asemenea, implică proteine purtătoare numite ATPaze, care sunt și enzime.
Un exemplu de astfel de transport este pompa de sodiu-potasiu (ionii de sodiu trec din citoplasmă în mediul extern, iar ionii de potasiu sunt pompați în citoplasmă). Celulele epiteliale ale intestinului și rinichilor sunt capabile de aceasta. Varietățile acestei metode de transfer sunt procesele de pinocitoză și fagocitoză. Astfel, după ce am studiat ce funcții îndeplinește membrana celulară exterioară, se poate stabili că protisții heterotrofe, precum și celulele organismelor animale superioare, de exemplu, leucocitele, sunt capabile de pino- și fagocitoză.
Procese bioelectrice în membranele celulare
S-a stabilit că există o diferență potențială între suprafata exterioara plasmalema (este încărcată pozitiv) și stratul parietal al citoplasmei, încărcat negativ. A fost numit potențial de odihnă și este inerent tuturor celulelor vii. Și țesutul nervos nu are doar un potențial de repaus, ci este și capabil să conducă biocurenți slabi, ceea ce se numește proces de excitare. Membranele exterioare ale celulelor nervoase-neuroni, care primesc iritații de la receptori, încep să schimbe sarcinile: ionii de sodiu intră masiv în celulă și suprafața plasmalemei devine electronegativă. Iar stratul parietal al citoplasmei, din cauza unui exces de cationi, primește o sarcină pozitivă. Aceasta explică de ce membrana celulară exterioară a neuronului este reîncărcată, ceea ce determină conducerea impulsurilor nervoase care stau la baza procesului de excitație.
Membrana celulara.Membrana celulară separă conținutul oricărei celule de mediul extern, asigurând integritatea acesteia; reglează schimbul dintre celulă și mediu; membranele intracelulare împart celula în compartimente închise specializate - compartimente sau organite, în care sunt menținute anumite condiții de mediu.
Structura.
Membrana celulară este un strat dublu (dublu strat) de molecule din clasa lipidelor (grăsimilor), dintre care majoritatea sunt așa-numitele lipide complexe - fosfolipide. Moleculele de lipide au o parte hidrofilă („cap”) și una hidrofobă („coadă”). În timpul formării membranelor, porțiunile hidrofobe ale moleculelor se întorc spre interior, în timp ce porțiunile hidrofile se întorc spre exterior. Membranele sunt structuri foarte asemănătoare în diferite organisme. Grosimea membranei este de 7-8 nm. (10-9 metri)
hidrofilitate- capacitatea unei substanțe de a fi umezită cu apă.
hidrofobicitate- incapacitatea unei substanțe de a fi umezită cu apă.Membrana biologică include, de asemenea, diferite proteine:
- integrală (penetrând membrana prin)
- semi-integral (cufundat la un capăt în stratul lipidic exterior sau interior)
- superficial (situat pe partea exterioară sau adiacentă părților interioare ale membranei).
Unele proteine sunt punctele de contact ale membranei celulare cu citoscheletul din interiorul celulei și cu peretele celular (dacă există) în exterior.citoschelet- schela celulară în interiorul celulei.
Funcții.
1) Bariera- asigura un metabolism reglat, selectiv, pasiv si activ cu mediul.
2) Transport- prin membrana are loc un transport de substante in si in afara celulei.matricea - asigura o anumita pozitie relativa si orientare a proteinelor membranare, interactiunea optima a acestora.
3) mecanic- asigura autonomia celulei, structurile ei intracelulare, precum si legatura cu alte celule (in tesuturi).Substanta intercelulara joaca un rol important in asigurarea functiei mecanice.
4) Receptor- unele proteine din membrana sunt receptori (molecule prin care celula percepe anumite semnale).
De exemplu, hormonii care circulă în sânge acționează doar asupra celulelor țintă care au receptori corespunzători acelor hormoni. Neurotransmițătorii (substanțe chimice care conduc impulsurile nervoase) se leagă, de asemenea, de proteine specifice receptorului de pe celulele țintă.
Hormonii- substanțe chimice de semnalizare biologic active.
5) Enzimatic Proteinele membranare sunt adesea enzime. De exemplu, membranele plasmatice ale celulelor epiteliale intestinale conțin enzime digestive.
6) Implementarea generarii si conducerii biopotentialelor.
Cu ajutorul membranei, în celulă se menține o concentrație constantă de ioni: concentrația ionului K + în interiorul celulei este mult mai mare decât în exterior, iar concentrația Na + este mult mai mică, ceea ce este foarte important, deoarece aceasta menține diferența de potențial de-a lungul membranei și generează un impuls nervos.impuls nervos – o undă de excitație transmisă de-a lungul unei fibre nervoase.
7) Etichetarea celulelor- exista antigene pe membrana care actioneaza ca markeri - „etichete” care iti permit sa identifici celula. Acestea sunt glicoproteine (adică proteine cu lanțuri laterale oligozaharide ramificate atașate de acestea) care joacă rolul de „antene”. Datorită multitudinii de configurații ale lanțului lateral, este posibil să se facă un marker specific pentru fiecare tip de celulă. Cu ajutorul markerilor, celulele pot recunoaște alte celule și pot acționa împreună cu acestea, de exemplu, atunci când formează organe și țesuturi. De asemenea, permite sistemului imunitar să recunoască antigenele străine.
caracteristici de permeabilitate.
Membrane celulare au permeabilitate selectivă: pătrund încet prin ele în moduri diferite:
Mai mult decât atât, membranele în sine reglează activ acest proces într-o anumită măsură - unele substanțe trec, în timp ce altele nu. Există patru mecanisme principale pentru intrarea substanțelor în celulă sau îndepărtarea lor din celulă în exterior:
- Glucoza este principala sursă de energie.
- Aminoacizii sunt elementele de bază care formează toate proteinele din organism.
- Acizi grași - funcții structurale, energetice și alte.
- Glicerol - face organismul să rețină apa și reduce producția de urină.
- Ionii sunt enzime pentru reacții.
Mecanisme de permeabilitate pasivă:
1) Difuzia.
O variantă a acestui mecanism este difuzia facilitată, în care o moleculă specifică ajută o substanță să treacă prin membrană. Această moleculă poate avea un canal care permite trecerea unui singur tip de substanță.
Difuzie- procesul de penetrare reciprocă a moleculelor unei substanțe între moleculele alteia.
Osmoză– procesul de difuzie unidirecțională printr-o membrană semipermeabilă a moleculelor de solvent către o concentrație mai mare a unui dizolvat.
Membrana care înconjoară o celulă normală din sânge este permeabilă numai la moleculele de apă, oxigen, unele dintre substanțele nutritive dizolvate în sânge și deșeurile celulare.
Mecanisme active de permeabilitate:
1) Transport activ.
transport activ– transferul unei substanțe dintr-o zonă de concentrație scăzută într-o zonă de concentrație mare.
Transportul activ necesită energie, deoarece se deplasează dintr-o zonă de concentrație scăzută într-o zonă de concentrație mare. Există proteine speciale de pompă pe membrană care pompează activ ionii de potasiu (K +) în celulă și pompează ionii de sodiu (Na +) din ea, ATP servește ca energie.
ATP– sursă universală de energie pentru toate procesele biochimice. .(mai multe mai târziu)
2) Endocitoza.
Particulele care din anumite motive nu sunt capabile să traverseze membrana celulară, dar sunt necesare celulei, pot pătrunde în membrană prin endocitoză.
Endocitoza– procesul de absorbție a materialului extern de către celulă.
Permeabilitatea selectivă a membranei în timpul transportului pasiv se datorează unor canale speciale - proteine integrale. Ele pătrund prin membrana prin și prin, formând un fel de trecere. Elementele K, Na și Cl au propriile lor canale. În ceea ce privește gradientul de concentrație, moleculele acestor elemente se deplasează în interior și în afara celulei. Când sunt iritate, canalele ionice de sodiu se deschid și există un aflux puternic de ioni de sodiu în celulă. Acest lucru are ca rezultat un dezechilibru în potențialul membranei. După aceea, potențialul membranei este restabilit. Canalele de potasiu sunt întotdeauna deschise, prin care ionii de potasiu intră încet în celulă.
Structura membranei
Permeabilitate
transport activ
Osmoză
Endocitoza
Membrana celulară are o structură destul de complexă care poate fi văzut cu un microscop electronic. În linii mari, constă dintr-un strat dublu de lipide (grăsimi), în care diferite peptide (proteine) sunt incluse în locuri diferite. Grosimea totală a membranei este de aproximativ 5-10 nm.
Planul general al structurii membranei celulare este universal pentru întreaga lume vie. Cu toate acestea, membranele animalelor conțin incluziuni de colesterol, ceea ce determină rigiditatea acestuia. Diferența dintre membranele diferitelor regnuri de organisme se referă în principal la formațiunile supramembranare (straturile). Deci, în plante și ciuperci deasupra membranei (la exterior) există un perete celular. La plante, constă în principal din celuloză, iar în ciuperci - din substanța chitinei. La animale, stratul epimembranar se numește glicocalix.
Un alt nume pentru membrana celulară este membrana citoplasmatica sau membrana plasmatica.
Un studiu mai profund al structurii membranei celulare dezvăluie multe dintre caracteristicile acesteia asociate cu funcțiile îndeplinite.
Bistratul lipidic este compus în principal din fosfolipide. Acestea sunt grăsimi, al căror capăt conține un reziduu de acid fosforic care are proprietăți hidrofile (adică atrage molecule de apă). Al doilea capăt al fosfolipidei este un lanț de acizi grași care au proprietăți hidrofobe (nu formează legături de hidrogen cu apa).
Moleculele de fosfolipide din membrana celulară se aliniază în două rânduri, astfel încât „capetele” lor hidrofobe sunt în interior, iar „capetele” hidrofile sunt în exterior. Se dovedește o structură destul de puternică care protejează conținutul celulei de mediul extern.
Incluziunile de proteine din membrana celulară sunt distribuite neuniform, în plus, sunt mobile (deoarece fosfolipidele din stratul dublu au mobilitate laterală). Începând cu anii 70 ai secolului XX, oamenii au început să vorbească despre structura fluido-mozaică a membranei celulare.
În funcție de modul în care proteina face parte din membrană, există trei tipuri de proteine: integrale, semi-integrale și periferice. Proteinele integrale trec prin întreaga grosime a membranei, iar capetele lor ies pe ambele părți ale acesteia. Ele îndeplinesc în principal o funcție de transport. În proteinele semi-integrale, un capăt este situat în grosimea membranei, iar al doilea iese (din exterior sau din interior). Ei îndeplinesc funcții enzimatice și de receptor. Proteinele periferice se găsesc pe suprafața exterioară sau interioară a membranei.
Caracteristicile structurale ale membranei celulare indică faptul că aceasta este componenta principală a complexului de suprafață al celulei, dar nu singura. Celelalte componente ale sale sunt stratul supramembranar și stratul submembranar.
Glicocalixul (stratul supramembranar al animalelor) este format din oligozaharide și polizaharide, precum și din proteine periferice și părți proeminente ale proteinelor integrale. Componentele glicocalixului îndeplinesc o funcție de receptor.
Pe lângă glicocalix, celulele animale au și alte formațiuni supramembranare: mucus, chitină, perilemă (asemănătoare unei membrane).
Formarea supramembranară la plante și ciuperci este peretele celular.
Stratul submembranar al celulei este citoplasma de suprafață (hialoplasma) cu sistemul de susținere-contractil al celulei inclus în ea, ale cărei fibrile interacționează cu proteinele care alcătuiesc membrana celulară. Prin astfel de compuși de molecule sunt transmise diferite semnale.
Are o grosime de 8-12 nm, deci este imposibil să-l examinezi cu un microscop cu lumină. Structura membranei este studiată cu ajutorul unui microscop electronic.
Membrana plasmatică este formată din două straturi de lipide - stratul lipidic sau dublu strat. Fiecare moleculă este formată dintr-un cap hidrofil și o coadă hidrofobă. membrane biologice lipidele sunt situate cu capul în afară, cu coada înăuntru.
Numeroase molecule de proteine sunt scufundate în stratul bilipid. Unele dintre ele se află pe suprafața membranei (externă sau internă), altele pătrund în membrană.
Funcțiile membranei plasmatice
Membrana protejează conținutul celulei de deteriorare, menține forma celulei, trece selectiv substante necesareîn interiorul celulei și elimină produsele metabolice și asigură, de asemenea, comunicarea între celule.
Funcția de barieră, delimitare a membranei asigură un strat dublu de lipide. Nu permite raspandirea continutului celulei, amestecarea cu mediul sau fluidul intercelular si previne patrunderea substantelor periculoase in celula.
Rând funcții esențiale membrana citoplasmatică se realizează datorită proteinelor scufundate în ea. Cu ajutorul proteinelor receptorilor, poate percepe diverse iritații pe suprafața sa. Proteinele de transport formează cele mai subțiri canale prin care potasiul, calciul și alți ioni de diametru mic trec în și din celulă. Proteinele – asigură procese vitale în sine.
Particulele mari de alimente care nu sunt capabile să treacă prin canalele subțiri ale membranei intră în celulă prin fagocitoză sau pinocitoză. Denumirea comună aceste procese se numesc endocitoză.
Cum apare endocitoza - pătrunderea particulelor mari de alimente în celulă
Particula alimentară intră în contact cu membrana exterioară a celulei, iar în acest loc se formează o invaginare. Apoi, particula, înconjurată de o membrană, intră în celulă, se formează una digestivă, iar enzimele digestive pătrund în vezicula formată.
Globulele albe care pot capta și digera bacteriile străine se numesc fagocite.
În cazul pinocitozei, invaginarea membranei nu captează particule solide, ci picături de lichid cu substanțe dizolvate în ea. Acest mecanism este una dintre principalele căi de pătrundere a substanțelor în celulă.
Celulele vegetale acoperite deasupra membranei cu un strat solid perete celular sunt incapabili de fagocitoză.
Procesul invers al endocitozei este exocitoza. Substanțele sintetizate (de exemplu, hormonii) sunt împachetate în vezicule membranare, se apropie, sunt încorporate în ea, iar conținutul veziculei este ejectat din celulă. Astfel, celula poate scăpa și de produsele metabolice inutile.
