Клітинна мембрана
Кліти́нна мембра́на, також плазмале́ма, плазмати́чна або цитоплазмати́чна мембра́на - зовнішня оболонка живої клітини, яка відокремлює цитоплазму клітини від навколишнього середовища. Складається з двох шарів ліпідів, також містить білки і вуглеводи.
Клітинна мембрана є напівпроникним бар'єром, що вибірково пропускає молекули всередину клітини та з неї назовні. Структури мембрани підтримують сталий вміст води, іонів, речовин всередині клітини. Плазмалема часто містить додаткові утворення для руху, захисту, живлення, взаємодії з іншими клітинами.
Будова
Хімічний склад
Основу клітинної мембрани складають фосфоліпіди: сфінгомієліни, фосфатидиламіни, фосфогліцериди, фосфоінозитиди. Мембрана тваринної клітини містить похідні холестеролу. Фосфоліпіди орієнтовані гідрофільними голівками назовні мембрани, а гідрофобними хвостами до середини. Ліпіди розташовані у мембрані нерівномірно, зовнішній та внутрішній шари розрізняються за складом, що має значення при багатьох клітинних процесах, зокрема апоптозі. Також відрізняються спеціальні утворення - ліпідні рафти.
Білки мембрани можуть пронизувати її наскрізь, знаходитися на позаклітинній поверхні або кріпитися на цитоплазматичному боці. Трансмембранні домени білків гідрофобні, часто утворюють альфа-спіралі. Серед мембранних білків багато рецепторів, іонних каналів, іонних насосів, білків клітинної адгезії, транспортних білків.
Позаклітинні ділянки білків і деяких фосфоліпідів вкриті залишками вуглеводів. Це шестивуглецеві цукри, нейрамінова кислота тощо.
Структура
Функції
Плазматична мембрана дозволяє потрапляти до клітини певним молекулам та іонам, наприклад, глюкозі, амінокислотам і ліпідам. Це напіврідкий шар молекул, зокрема протеїнів і фосфоліпідів, деякі з яких постійно рухаються, надаючи мембрані рухливості. Завдяки тому, що клітинна мембранна вибірково проникна до певних речовин, таких як іони, та може регулювати свою проникність завдяки роботі різних рецепторів та іонних каналів, клітинна мембрана має різницю заряду між внутрішньою та зовнішньою сторонами. Створюється мембранний потенціал спокою, що відмінний від нуля у всіх живих клітинах. Зміна мембранного потенціалу є основою функціонування нервових та інших збудливих клітин.
| Деякі функції біологічних мембран, ВРЕ | |
|---|---|
| функція | вид мембрани |
| Активний транспорт речовин | Всі види мембран |
| Загальна і вибіркова дифузія невеликих молекул і іонів | |
| Регулювання транспорту йонів і продуктів метаболізму усередині клітин | |
| електроізоляційні властивості | мієлін |
| Генерація нервового імпульсу та його проведення | Мембрани нервових клітин, кардіоміоцити, м'язи |
| Фагоцитоз, піноцитоз, антигенні властивості | Мембрани спеціалізованих клітин |
| Реакція на активацію рецепторів, що призводить до різних відповідей, в залежності від виду рецепторів та клітини: від запуску сигнального шляху та активації експресії генів, до скорочення м'язової клітини, генерації потенціалу дії чи активації апоптозу | Властива всім типам клітин, проте реакція залежить від типу клітини та активованого сигнального шляху |
Див. також
Джерела
- Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter (2002). Molecular Biology of the Cell (вид. 4th). Garland. ISBN 0815332181. (англ.) (див. «Молекулярна біологія клітини»)
Література
- Енциклопедія мембран = The encyclopedia of membranes : у 2-х т. Т. 1 / М. Т. Брик ; Нац. ун-т "Києво-Могилянська академія". - К. : ВД "Києво-Могилянська академія", 2005. - 658 с. - ISBN 966-518-341-9
- Енциклопедія мембран = The encyclopedia of membranes : у 2-х т. Т. 2 / М. Т. Брик ; Нац. ун-т "Києво-Могилянська академія". - К. : ВД "Києво-Могилянська академія", 2006. - 684 с. - ISBN 966-518-397-4
- Біологічні мембрани: методи дослідження структури і функцій: навч. посіб. / Остапченко Л. І., Михайлик І. В. – К.: Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет», 2006. – 215 с.
- Фізика біомембран : підруч. для студ. вищ. навч. закл. / Є. О. Гордієнко, В. В. Товстяк ; Нац. акад. наук України, Ін-т проблем кріобіології і кріомед., Харківський нац. ун-т ім. В. Н. Каразіна . - К. : Наукова думка, 2009. - 271 с. - Бібліогр.: с. 262-263. - ISBN 978-966-00-0912-7
- Мембранні і сорбційні процеси і технології : тези доп. 20-го Укр. наук. семінару (24-25 лют. 2009 р., м. Київ) / М-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Києво-Могилянська акад.". - Київ : Нац. ун-т "Києво-Могилян. акад.", 2009. - 80 с.
- Структура и функции мембран: Практикум / Рыбальченко В. К., Коганов М. М. – К.: Вища школа, 1988. – 312 с.
- Руководство по цитологии, т. 1, М.- Л., 1965, гл. 2;
- Робертис Э. де, Новинский В., Саэс Ф., Биология клетки, пер. с англ., М., 1967;
- Робертсон Дж., Мембрана живой клетки, в сб.; Структура и функция клетки, пер. с англ., М., 1964;
- Fiпеan J. В., The molecular organization of cell membranes, «Progress in Biophysics and Molecular Biology». 1966, v. 16, p. 143 — 70.
Посилання
- Мембрани біoлогічні // УРЕ
- Мембрани біологічні // Фармацевтична енциклопедія
- Мембранні рецептори // Фармацевтична енциклопедія
- К. І. Богуцька, Ю. І. Прилуцький. Конспект лекцій з курсу дисципліни спеціалізації «Біофізика мембран» для студентів кафедри біофізики Навчально-наукового центру «Інститут біології»