Celična membrana je ultratanek film na površini celične ali celične organele, sestavljen iz bimolekularne lipidne plasti z vdelanimi beljakovinami in polisaharidi.
Funkcije membrane:
- · Ovira - zagotavlja urejeno, selektivno, pasivno in aktivno presnovo z okoljem. Na primer, membrana peroksisoma ščiti citoplazmo pred peroksidi, ki so škodljivi za celico. Selektivna prepustnost pomeni, da je prepustnost membrane za različne atome ali molekule odvisna od njihove velikosti, električnega naboja in kemijskih lastnosti. Selektivna prepustnost zagotavlja ločitev celice in celičnih oddelkov od okolja ter jim zagotavlja potrebne snovi.
- · Transport - snovi se skozi membrano prenašajo v celico in iz nje. Prevoz skozi membrane zagotavlja: dovajanje hranil, odstranjevanje končnih produktov presnove, izločanje različnih snovi, ustvarjanje ionskih gradientov, vzdrževanje optimalnega pH in koncentracije ionov v celici, ki so potrebni za delovanje celičnih encimov. Delci, ki iz kakršnega koli razloga ne morejo prestopiti fosfolipidnega dvosloja (na primer zaradi hidrofilnih lastnosti, ker je membrana v notranjosti hidrofobna in ne omogoča prehajanja hidrofilnih snovi ali zaradi njihove velike velikosti), vendar so potrebne za celico , lahko prodrejo skozi membrano skozi posebne nosilne beljakovine (transporterji) in kanalizacijske beljakovine ali z endocitozo. S pasivnim transportom snovi prehajajo lipidni dvosloj brez porabe energije vzdolž koncentracijskega gradienta z difuzijo. Različica tega mehanizma je olajšana difuzija, pri kateri določena molekula pomaga snovi, da prehaja skozi membrano. Ta molekula ima lahko kanal, ki omogoča prehod samo ene vrste snovi. Za aktivni transport je potrebna poraba energije, saj se pojavlja proti gradientu koncentracije. Na membrani so posebni beljakovinski črpalki, vključno z ATPazo, ki aktivno črpa kalijeve ione (K +) v celico in iz nje črpa natrijeve ione (Na +).
- Matrix - zagotavlja določeno medsebojno razporeditev in usmeritev membranskih proteinov, njihovo optimalno interakcijo.
- Mehanski - zagotavlja avtonomijo celice, njenih znotrajceličnih struktur, pa tudi povezavo z drugimi celicami (v tkivih). Celične stene igrajo pomembno vlogo pri zagotavljanju mehanske funkcije, pri živalih pa medcelične snovi.
- Energija - med fotosintezo v kloroplastih in celičnim dihanjem v mitohondrijih v njihovih membranah delujejo sistemi za prenos energije, v katere sodelujejo tudi beljakovine;
- Receptor - nekateri proteini v membrani so receptorji (molekule, skozi katere celica zazna določene signale). Na primer, hormoni, ki krožijo v krvi, delujejo samo na ciljne celice, ki imajo receptorje, ki ustrezajo tem hormonom. Nevrotransmiterji (kemikalije, ki prevajajo živčne impulze) se vežejo tudi na specifične receptorske beljakovine v ciljnih celicah.
- Encimski - membranski proteini so pogosto encimi. Na primer, plazemske membrane črevesnih epitelijskih celic vsebujejo prebavne encime.
- · Izvajanje pridobivanja in izvajanje biopotencialov. S pomočjo membrane se v celici vzdržuje konstantna koncentracija ionov: koncentracija iona K + znotraj celice je veliko večja kot zunaj, koncentracija Na + pa veliko nižja, kar je zelo pomembno, saj je to zagotavlja vzdrževanje potencialne razlike na membrani in generiranje živčnega impulza.
- · Označevanje celic - na membrani so antigeni, ki delujejo kot označevalci - "etikete", ki omogočajo prepoznavanje celice. To so glikoproteini (torej beljakovine z razvejanimi stranskimi verigami oligosaharidov), ki igrajo vlogo "anten". Zaradi nešteto konfiguracij stranske verige je mogoče izdelati poseben marker za vsako vrsto celice. S pomočjo markerjev lahko celice prepoznajo druge celice in delujejo skupaj z njimi, na primer med tvorbo organov in tkiv. To tudi imunskemu sistemu omogoča prepoznavanje tujih antigenov.
Nekatere beljakovinske molekule prosto difundirajo v ravnini lipidne plasti; v normalnem stanju deli beljakovinskih molekul, ki izhajajo iz nasprotnih strani celične membrane, ne spremenijo svojega položaja.
Specifična morfologija celičnih membran določa njihove električne značilnosti, med katerimi sta najpomembnejši kapacitivnost in prevodnost.
Kapacitivne lastnosti v glavnem določa fosfolipidni dvosloj, ki je neprepusten za hidrirane ione in hkrati dovolj tanek (približno 5 nm), da zagotavlja učinkovito ločevanje in kopičenje nabojev ter elektrostatično interakcijo kationov in anionov. Poleg tega so kapacitivne lastnosti celičnih membran eden od razlogov, ki določajo časovne značilnosti električnih procesov, ki se pojavljajo na celičnih membranah.
Prevodnost (g) je vzajemna električna upornost in je enaka razmerju med celotnim transmembranskim tokom za dani ion in vrednostjo, ki je povzročila njegovo transmembransko potencialno razliko.
Različne snovi lahko difundirajo skozi fosfolipidni dvosloj, stopnja prepustnosti (P), to je sposobnost celične membrane, da te snovi prehaja, pa je odvisna od razlike v koncentraciji difuzne snovi na obeh straneh membrane, njegova topnost v lipidih in lastnosti celične membrane. Hitrost difuzije nabitih ionov v konstantnem polju v membrani je odvisna od gibljivosti ionov, debeline membrane in porazdelitve ionov v membrani. Pri neelektrolitih prepustnost membrane ne vpliva na njeno prevodnost, saj neelektroliti ne prenašajo nabojev, torej ne morejo prenašati električnega toka.
Prevodnost membrane je merilo njene ionske prepustnosti. Povečanje prevodnosti kaže na povečanje števila ionov, ki prehajajo skozi membrano.
Pomembna lastnost bioloških membran je fluidnost. Vse celične membrane so premične tekočinske strukture: večina njihovih sestavnih molekul lipidov in beljakovin se lahko dokaj hitro premika v membranski ravnini
Preučevanje strukture organizmov, pa tudi rastlin, živali in ljudi se ukvarja z delom biologije, imenovanim citologija. Znanstveniki so ugotovili, da je vsebina celice v njej precej zapletena. Obdan je s tako imenovano površinsko aparaturo, ki vključuje zunanjo celično membrano, supramembranske strukture: glikokaliks in tudi mikrofilamente, pekule in mikrotubule, ki tvorijo njegov submembranski kompleks.
V tem članku bomo preučili strukturo in delovanje zunanje celične membrane, ki je del površinskega aparata različnih vrst celic.
Katere funkcije opravlja zunanja celična membrana?
Kot je bilo že opisano, je zunanja membrana del površinskega aparata vsake celice, ki uspešno ločuje njeno notranjo vsebino in ščiti celične organele pred neugodnimi okoljskimi razmerami. Druga naloga je zagotoviti izmenjavo snovi med celično vsebino in tkivno tekočino, zato zunanja celična membrana prenaša molekule in ione, ki vstopajo v citoplazmo, ter pomaga odstraniti toksine in odvečne strupene snovi iz celice.
Struktura celične membrane
Membrane ali plazmaleme različnih vrst celic se med seboj zelo razlikujejo. Predvsem kemijska struktura, pa tudi relativna vsebnost lipidov, glikoproteinov, beljakovin v njih in s tem narava receptorjev, ki se nahajajo v njih. Zunanji, ki ga določa predvsem posamezna sestava glikoproteinov, sodeluje pri prepoznavanju dražljajev v okolju in pri reakcijah same celice na njihova dejanja. Nekatere vrste virusov lahko sodelujejo z beljakovinami in glikolipidi celičnih membran, zaradi česar prodrejo v celico. Viruse herpesa in gripe lahko uporabimo za izdelavo svoje zaščitne lupine.
In virusi in bakterije, tako imenovani bakteriofagi, se pritrdijo na celično membrano in jo na mestu stika raztopijo s pomočjo posebnega encima. Nato virusna molekula DNA preide skozi luknjo.
Značilnosti zgradbe plazmaleme evkariontov
Spomnimo se, da zunanja celična membrana opravlja funkcijo prenosa, to je prenosa snovi v in iz nje v zunanje okolje. Za izvedbo takšnega postopka je potrebna posebna struktura. Dejansko je plazmalema stalen, univerzalni sistem površinskega aparata. Je tanek (2-10 Nm), a precej gost večplastni film, ki pokriva celotno celico. Njegovo strukturo so leta 1972 preučevali znanstveniki, kot sta D. Singer in G. Nicholson, ustvarili so tudi tekoče-mozaični model celične membrane.
Glavne kemične spojine, ki ga tvorijo, so urejene molekule proteinov in nekateri fosfolipidi, ki so razpršeni v tekoči lipidni medij in so podobni mozaiku. Tako je celična membrana sestavljena iz dveh slojev lipidov, katerih nepolarni hidrofobni "repi" so znotraj membrane, polarne hidrofilne glave pa so usmerjene v citoplazmo celice in v medcelično tekočino.
Lipidni sloj prodrejo velike beljakovinske molekule, ki tvorijo hidrofilne pore. Skozi njih se prevažajo vodne raztopine glukoze in mineralnih soli. Nekatere beljakovinske molekule najdemo tako na zunanji kot na notranji površini plazmaleme. Tako so na zunanji celični membrani v celicah vseh organizmov z jedri molekule ogljikovih hidratov, kovalentno povezane z glikolipidi in glikoproteini. Vsebnost ogljikovih hidratov v celičnih membranah je od 2 do 10%.
Struktura plazmaleme prokariontskih organizmov
Zunanja celična membrana v prokariontih opravlja podobne funkcije kot plazmaleme celic jedrskih organizmov, in sicer: zaznavanje in prenos informacij, ki prihajajo iz zunanjega okolja, transport ionov in raztopin v celico in iz nje, zaščita citoplazme pred tujimi reagenti od zunaj. Lahko tvori mezozome - strukture, ki nastanejo, ko plazmalema vdre v celico. Vsebujejo lahko encime, ki sodelujejo v presnovnih reakcijah prokariontov, na primer pri replikaciji DNA, sintezi beljakovin.
Mezozomi vsebujejo tudi redoks encime, medtem ko imajo fotosintetiki bakterioklorofil (v bakterijah) in fikobilin (v cianobakterijah).
Vloga zunanjih membran pri medceličnih stikih
Še naprej odgovarjamo na vprašanje, kakšne funkcije opravlja zunanja celična membrana, se osredotočimo na njeno vlogo v rastlinskih celicah v stenah zunanje celične membrane nastanejo pore, ki prehajajo v celulozno plast. Skozi njih je možno, da citoplazma celice izstopi navzven, taki tanki kanali se imenujejo plazmodesmati.
Po njihovi zaslugi je povezava med sosednjimi rastlinskimi celicami zelo močna. V človeških in živalskih celicah mesta stika med sosednjimi celičnimi membranami imenujemo desmozomi. Značilne so za endotelijske in epitelijske celice, najdemo pa jih tudi v kardiomiocitih.
Pomožne tvorbe plazmaleme
Da bi razumeli, kako se rastlinske celice razlikujejo od živali, pomaga preučiti strukturne značilnosti njihovih plazmalem, ki so odvisne od funkcij zunanje celične membrane. Nad njim je v živalskih celicah plast glikokaliksa. Tvorijo ga molekule polisaharidov, povezanih z beljakovinami in lipidi zunanje celične membrane. Zahvaljujoč glikokaliksu pride do adhezije (grudanja) med celicami, ki vodi do tvorbe tkiv, zato sodeluje v signalni funkciji plazmaleme - prepoznavanju okoljskih dražljajev.
Kako poteka pasivni transport nekaterih snovi skozi celične membrane?
Kot smo že omenili, je zunanja celična membrana vključena v proces prenosa snovi med celico in zunanjim okoljem. Obstajata dve vrsti transporta skozi plazmalemo: pasivni (difuzijski) in aktivni transport. Prva vključuje difuzijo, olajšano difuzijo in osmozo. Gibanje snovi po gradientu koncentracije je odvisno predvsem od mase in velikosti molekul, ki prehajajo skozi celično membrano. Na primer, majhne nepolarne molekule se zlahka raztopijo v srednji lipidni plasti plazmeleme, se premikajo skozi njo in končajo v citoplazmi.
Velike molekule organskih snovi s pomočjo posebnih nosilnih beljakovin vstopijo v citoplazmo. Imajo vrstno specifičnost in jih v kombinaciji z delcem ali ionom pasivno prenesejo skozi membrano vzdolž koncentracijskega gradienta (pasivni transport) brez porabe energije. Ta postopek temelji na takšni lastnosti plazmaleme, kot je selektivna prepustnost. Pri tem se energija molekul ATP ne porabi, celica pa jo prihrani za druge presnovne reakcije.
Aktivni transport kemičnih spojin skozi plazemsko membrano
Ker zunanja celična membrana zagotavlja prenos molekul in ionov iz zunanjega okolja v notranjost celice in nazaj, postane mogoče produkte disimilacije, ki so toksini, odstraniti navzven, torej v medcelično tekočino. se pojavlja proti gradientu koncentracije in zahteva uporabo energije v obliki molekul ATP. Vključuje tudi proteine \u200b\u200bnosilce, imenovane ATPaze, ki so tudi encimi.
Primer takšnega transporta je natrijevo-kalijeva črpalka (natrijevi ioni se iz citoplazme prenesejo v zunanje okolje, kalijevi ioni pa se črpajo v citoplazmo). To so sposobne epitelijske celice črevesja in ledvic. Procesi pinocitoze in fagocitoze so sorte tega načina prenosa. Tako smo lahko po proučitvi funkcij zunanje celične membrane ugotovili, da so heterotrofni protisti, pa tudi celice višjih živalskih organizmov, na primer levkociti, sposobni za procese pino- in fagocitoze.
Bioelektrični procesi v celičnih membranah
Ugotovljeno je bilo, da obstaja potencialna razlika med zunanjo površino plazmaleme (pozitivno je naelektrena) in parietalno plastjo citoplazme, ki je negativno nabita. Imenovali so ga potencial mirovanja in je neločljiv v vseh živih celicah. In živčno tkivo nima samo potenciala mirovanja, temveč je sposobno izvajati tudi šibke biotoke, kar imenujemo proces vzbujanja. Zunanje membrane živčnih celic-nevronov, ki prejemajo draženje receptorjev, začnejo spreminjati naboje: natrijevi ioni množično vstopajo v celico in površina plazmaleme postane elektronegativna. In parietalna plast citoplazme zaradi presežka kationov prejme pozitiven naboj. To pojasnjuje razlog za ponovno polnjenje zunanje celične membrane nevrona, ki povzroči prevodnost živčnih impulzov, ki so osnova vzbujevalnega procesa.
Celična membrana.Celična membrana ločuje vsebino katere koli celice od zunanjega okolja, s čimer zagotavlja njeno celovitost; uravnava izmenjavo med celico in okoljem; znotrajcelične membrane delijo celico na specializirane zaprte predelke - predele ali organele, v katerih se vzdržujejo določeni okoljski pogoji.
Struktura.
Celična membrana je dvojna plast (dvoplast) molekul iz razreda lipidov (maščob), ki so večinoma tako imenovani kompleksni lipidi - fosfolipidi. Molekule lipidov imajo hidrofilni ("glava") in hidrofobni ("rep") del. Med tvorbo membran so hidrofobna območja molekul obrnjena navznoter, hidrofilna pa navzven. Membrane so strukture, ki so si v različnih organizmih zelo podobne. Debelina membrane je 7-8 nm. (10-9 metrov)
Hidrofilnost- sposobnost močenja snovi z vodo.
Hidrofobnost- nezmožnost navlaževanja snovi z vodo.Biološka membrana vključuje tudi različne beljakovine:
- integral (prodiranje skozi membrano skozi in skozi)
- polintegralen (potopljen na enem koncu v zunanji ali notranji lipidni sloj)
- površina (ki se nahaja na zunanji ali ob notranji strani membrane).
Nekateri proteini so stična mesta celične membrane s citoskeletom znotraj celice in celična stena (če obstaja) zunaj.Citoskelet- celični okvir znotraj celice.
Funkcije.
1) Pregrada - zagotavlja urejeno, selektivno, pasivno in aktivno presnovo z okoljem.
2) Prevoz - skozi membrano se snovi prenašajo v celico in iz nje; matrica - zagotavlja določeno medsebojno razporeditev in usmeritev membranskih proteinov, njihovo optimalno medsebojno delovanje.
3) Mehanski - zagotavlja avtonomijo celice, njenih znotrajceličnih struktur in povezave z drugimi celicami (v tkivih) .Medcelična snov ima veliko vlogo pri zagotavljanju mehanske funkcije.
4) Receptor - nekateri proteini v membrani so receptorji (molekule, s katerimi celica zazna določene signale).
Na primer, hormoni, ki krožijo v krvi, delujejo samo na ciljne celice, ki imajo receptorje, ki ustrezajo tem hormonom. Nevrotransmiterji (kemikalije, ki prevajajo živčne impulze) se vežejo tudi na specifične receptorske beljakovine v ciljnih celicah.
Hormoni- biološko aktivne signalne kemikalije.
5) Encimski - membranski proteini so pogosto encimi. Na primer, plazemske membrane črevesnih epitelijskih celic vsebujejo prebavne encime.
6) Izvajanje nastajanja in vodenja biopotencialov.
S pomočjo membrane se v celici vzdržuje konstantna koncentracija ionov: koncentracija iona K + znotraj celice je veliko večja kot zunaj, koncentracija Na + pa veliko nižja, kar je zelo pomembno, saj je to zagotavlja vzdrževanje potencialne razlike na membrani in generiranje živčnega impulza.Živčni impulz – val vznemirjenja, ki se prenaša vzdolž živčnega vlakna.
7) Označevanje kletke - na membrani so antigeni, ki delujejo kot označevalci - "etikete", ki omogočajo prepoznavanje celice. To so glikoproteini (torej beljakovine z razvejanimi stranskimi verigami oligosaharidov), ki igrajo vlogo "anten". Zaradi nešteto konfiguracij stranske verige je mogoče izdelati poseben marker za vsako vrsto celice. S pomočjo markerjev lahko celice prepoznajo druge celice in delujejo skupaj z njimi, na primer med tvorbo organov in tkiv. To tudi imunskemu sistemu omogoča prepoznavanje tujih antigenov.
Značilnosti prepustnosti.
Celične membrane so selektivno prepustne: skozi njih počasi prodirajo na različne načine:
Poleg tega same membrane do neke mere ta proces aktivno uravnavajo - nekaterim snovem je dovoljeno prehajati, drugim pa ne. Obstajajo štirje glavni mehanizmi za vstop snovi v celico ali njihovo odstranitev iz celice navzven:
- Glukoza je glavni vir energije.
- Aminokisline so gradniki, ki tvorijo vse beljakovine v telesu.
- Maščobne kisline - strukturne, energijske in druge funkcije.
- Glicerol - pomaga telesu zadrževati vodo in zmanjša nastajanje urina.
- Ioni so encimi za reakcije.
Mehanizmi pasivne prepustnosti:
1) Difuzija.
Različica tega mehanizma je olajšana difuzija, pri kateri določena molekula pomaga snovi, da prehaja skozi membrano. Ta molekula ima lahko kanal, ki omogoča prehod samo ene vrste snovi.
Difuzija- proces medsebojnega prodiranja molekul ene snovi med molekulami druge.
Osmoza– postopek enosmerne difuzije skozi polprepustno membrano molekul topil proti višji koncentraciji topljene snovi.
Membrana, ki obdaja normalno krvno celico, je prepustna samo za molekule vode, kisik, nekatera hranila, raztopljena v krvi, in celične odpadke
Aktivni mehanizmi prepustnosti:
1) Aktivni prevoz.
Aktivni prevoz– prenos snovi z območja z nizko koncentracijo na območje z visoko koncentracijo.
Aktivni transport zahteva porabo energije, saj se iz območja z nizko koncentracijo premakne na območje z visoko koncentracijo. Na membrani so posebni beljakovinski črpalki, ki aktivno črpajo kalijeve ione (K +) v celico in iz nje črpajo natrijeve ione (Na +), ATP služi kot energija.
ATF– univerzalni vir energije za vse biokemijske procese. . (več pozneje)
2) Endokitoza.
Delci, ki iz kakršnega koli razloga ne morejo prečkati celične membrane, so pa nujni za celico, lahko prodrejo skozi membrano z endocitozo.
Endokitoza– postopek zajema zunanjega materiala v kletki.
Selektivna prepustnost membrane med pasivnim transportom je posledica posebnih kanalov - integralnih beljakovin. Skozi in skozi prodrejo skozi membrano in tvorijo nekakšen prehod. Elementi K, Na in Cl imajo svoje kanale. Molekule teh elementov se gibljejo v celico in iz nje glede na gradient koncentracije. Ko se dražijo, se kanali natrijevih ionov odprejo in v celico pride do močnega dotoka natrijevih ionov. V tem primeru pride do neravnovesja membranskega potenciala. Nato se membranski potencial obnovi. Kalijevi kanali so vedno odprti, po njih kalijevi ioni počasi vstopajo v celico.
Struktura membrane
Prepustnost
Aktivni prevoz
Osmoza
Endokitoza
Celična membrana ima precej zapleteno strukturoki jih lahko vidimo skozi elektronski mikroskop. Grobo rečeno, sestavljen je iz dvojne plasti lipidov (maščob), v katere so na različnih mestih vgrajeni različni peptidi (beljakovine). Skupna debelina membrane je približno 5-10 nm.
Splošni načrt strukture celične membrane je univerzalen za ves živ svet. Vendar živalske membrane vsebujejo vključke holesterola, kar določa njegovo togost. Razlika med membranami različnih kraljestev organizmov se nanaša predvsem na supramembranske tvorbe (plasti). Torej se pri rastlinah in glivah celična stena nahaja nad membrano (od zunaj). V rastlinah je sestavljen predvsem iz celuloze, v glivah pa iz snovi hitina. Pri živalih se supramembranska plast imenuje glikokaliks.
Na drug način se imenuje celična membrana citoplazmatska membrana ali plazemsko membrano.
Poglobljena študija strukture celične membrane razkrije številne njene značilnosti, povezane z opravljenimi funkcijami.
Lipidni dvoplast je v glavnem sestavljen iz fosfolipidov. To so maščobe, katerih konec vsebuje ostanek fosforne kisline, ki ima hidrofilne lastnosti (to pomeni, da privlači molekule vode). Drugi konec fosfolipida so verige maščobnih kislin s hidrofobnimi lastnostmi (z vodo ne tvorijo vodikovih vezi).
Molekule fosfolipidov v celični membrani so razporejene v dve vrsti, tako da so njihovi hidrofobni "konci" znotraj, hidrofilne "glave" pa zunaj. Izkazalo se je precej močna struktura, ki ščiti vsebino celice pred zunanjim okoljem.
Vključki beljakovin v celični membrani so neenakomerno porazdeljeni, poleg tega pa so mobilni (ker imajo fosfolipidi v dvosloju stransko gibljivost). Od 70. let 20. stoletja so začeli govoriti o tekoče-mozaična struktura celične membrane.
Glede na to, kako je beljakovina del membrane, ločimo tri vrste beljakovin: integralne, polintegrirane in periferne. Integralni proteini prehajajo skozi celotno debelino membrane in njihovi konci štrlijo na obeh straneh. V glavnem opravljajo prevozno funkcijo. Pri polintegriranih beljakovinah se en konec nahaja v debelini membrane, drugi pa se razteza navzven (od zunanje ali notranje) strani. Izvajajo encimske in receptorske funkcije. Periferni proteini se nahajajo na zunanji ali notranji površini membrane.
Strukturne značilnosti celične membrane kažejo, da je glavna sestavina površinskega kompleksa celice, vendar ne edina. Njeni drugi sestavni deli so supramembranska plast in submembranska plast.
Glikokaliks (supramembranski sloj živali) tvorijo oligosaharidi in polisaharidi, pa tudi periferni proteini in štrleči deli integralnih beljakovin. Sestavine glikokaliksa opravljajo receptorsko funkcijo.
Poleg glikokaliksa imajo živalske celice še druge supramembranske tvorbe: sluz, hitin, perilema (podobno membrani).
Supramembranska tvorba v rastlinah in glivah je celična stena.
Submembranska plast celice je površinska citoplazma (hialoplazma) s podporno-kontraktilnim sistemom celice, ki vstopa vanjo, katere fibrile sodelujejo z beljakovinami, ki vstopajo v celično membrano. Skozi take spojine molekul se prenašajo različni signali.
Ima debelino 8-12 nm, zato ga skozi svetlobni mikroskop ni mogoče pregledati. Strukturo membrane preučujemo z elektronskim mikroskopom.
Plazemsko membrano tvorita dve plasti lipidov - bilipidna plast ali dvoplast. Vsaka molekula je sestavljena iz hidrofilne glave in hidrofobnega repa, v bioloških membranah pa so lipidi nameščeni glave navzven, repi navznoter.
V bilipidni plasti so potopljene številne beljakovinske molekule. Nekateri se nahajajo na površini membrane (zunanji ali notranji), drugi prodrejo skozi membrano.
Funkcije plazemske membrane
Membrana ščiti vsebino celice pred poškodbami, ohranja obliko celice, selektivno prenaša potrebne snovi v celico in odstranjuje presnovne produkte, poleg tega pa zagotavlja komunikacijo celic med seboj.
Pregrado, ki omejuje funkcijo membrane, zagotavlja dvojna plast lipidov. Preprečuje širjenje vsebine celice, mešanje z okoljem ali medcelično tekočino in preprečuje vstop nevarnih snovi v celico.
Številne najpomembnejše funkcije citoplazmatske membrane se izvajajo zaradi beljakovin, potopljenih vanjo. S pomočjo beljakovin receptorjev lahko na svoji površini zazna različne dražljaje. Transportne beljakovine tvorijo najtanjše kanale, po katerih kalij, kalcij in drugi ioni majhnega premera prehajajo v celico in iz nje. Beljakovine - same po sebi zagotavljajo vitalne procese.
Veliki delci hrane, ki ne morejo skozi tanke membranske kanale, vstopijo v celico s fagocitozo ali pinocitozo. Splošno ime teh procesov je endocitoza.
Kako pride do endocitoze - prodiranje velikih delcev hrane v celico
Delček hrane pride v stik z zunanjo membrano celice in na tem mestu nastane invaginacija. Nato v celico vstopi delček, obdan z membrano, nastane prebavni in prebavni encimi prodrejo v nastali mehurček.
Levkociti v krvi, ki lahko zajamejo in prebavijo tuje bakterije, se imenujejo fagociti.
V primeru pinocitoze invaginacija membrane ne zajame trdnih delcev, temveč kapljice tekočine s snovmi, raztopljenimi v njej. Ta mehanizem je ena glavnih poti za vstop snovi v celico.
Rastlinske celice, prekrite preko membrane s trdno plastjo celične stene, niso sposobne fagocitoze.
Povratni proces endocitoze je eksocitoza. Sintetizirane snovi (na primer hormoni) se zapakirajo v membranske vezikule, prilegajo vanje, se vanj vgradijo in vsebina vezikula se izloči iz celice. Tako se celica lahko znebi nepotrebnih presnovnih produktov.
