Функции клеточной мембраны и плазмалеммы

Мембрана есть во всех клетках, она обеспечивает взаимодействие клетки с окружающей ее средой. Мембрана клетки растений состоит из клетчатки и выполняет опорную функцию. К физическим свойствам растительной клетки относятся гибкость, мягкость и упругость. Мембрана клетки животных состоит из трех слоев. Внутренний и внешний слои состоят из молекул белка, средний слой – из двухслойной молекулы фосфолипидов. Внешняя оболочка животной клетки мягкая, образована из молекул гликокаликса и отделяет ее от внешней среды, внутренний слой представлен мембраной, или плазмалеммой.

Плазмалемма образует подвижную поверхность клетки, которая может иметь выросты и впячивания, совершает волнообразные колебательные движения, в ней постоянно перемещаются макромолекулы. Плазматическая мембрана представляет собой тонкую пленку толщиной менее 10 нм. Мембрана включает два основных типа молекул: на наружной поверхности ковалентно прикреплены углеводы, образуя гликопротеины – своеобразные молекулярные антенны, являющиеся рецепторами. А внутренняя поверхность образована из толстых белковых молекул. Плазмолемма покрыта молекулами углевода – гликокаликса – толщиной 3-4 нм. Химический состав мембраны: белки – 60%, жиры – 40%, углеводы – 2-10%.

Функции плазмалеммы

Через плазмалемму из внешней среды в клетку путем пассивной диффузии проникают и выводятся вода, различные ионы и другие молекулы. Вода с катионами калия и натрия проникает через поры мембран быстрее (в клетку поступают ионы К, а из клетки выводятся ионы Nа), чем крупные молекулы белков, жиров, нуклеиновых кислот. Поэтому более крупные молекулы расщепляются под действием ферментов и проникают через поры в виде мономеров (активный перенос). На внешней стороне мембраны могут располагаться рецепторные ферменты, которые проводят их из одной клетки в другую. Некоторые макромолекулы проникают путем эндоцитоза: пиноцитоз и фагоцитоз. В процессе пиноцитоза проникают в клетку капли воды, а при фагоцитозе – крупные частицы веществ, которые перевариваются в клетке гидролизными ферментами лизосомы. Впервые термин «фагоцитоз» был введен в науку русским ученым Мечниковым. Излишки различных белковых молекул, ферментов, полисахаридов и жиров выбрасываются за клеточную мембрану в процессе экзоцитоза и концентрируются в слое гликокаликса, затем под действием ферментов распадаются.

Взаимосвязь между клетками обеспечивает пористая связь, которая устанавливает межклеточные контакты, обеспечивающие обмен химических веществ, связь между развивающими молодыми клетками и препятствуют проникновению молекулярных соединений из одной клетки в другую. Пористую связь образуют липопротеиды и гликокаликсы (гликопротеиды) плазмалеммы.