Плазматична мембрана (плазмалемма)

Плазматична мембрана (плазмалемма) оточує клітину, відокремлюючи її вміст від зовнішнього середовища. Усередині клітки мембрани оточують органели цитоплазми, які можна розглядати окремими компартментами зі специфічною біохімічної середовищем. Мембрани відіграють ключову роль у міжклітинних взаємодіях, у проведенні сигналів, особливо нервового імпульсу. У зв’язку з особливою важливістю мембран, в біології клітини навіть виділився особливий розділ – мембранології.
Всі мембрани побудовані за єдиною схемою, хоча можуть відрізнятися деталями будови і біохімічними особливостями. До 1972 С. Зінгером і Г. Нікольсон була розроблена рідинно-мозаїчна модель, яка вдало пояснювала і динамічність, і стійкість мембрани (Singer S., Nicolson G., 1972). Цю модель визнають в даний час більшість цитологів. Згідно рідинно-мозаїчної моделі, основу плазматичної мембрани складає подвійний шар молекул ліпідів, в який особливим чином вмонтовані молекули різних білків.
Всі ліпіди є складні ефіри жирних кислот і різних спиртів. У складі мембран виявлені ліпіди трьох класів: фосфоліпіди, гліколіпіди і стероїди. У мембранах тваринних клітин більшу частину всіх ліпідів складають фосфоліпіди – гліцерофосфоліпіди (спирт – гліцерин) і сфінгофосфоліпіди (спирт – сфингозин). Гліколіпіди представлені цереброзидів, сульфатідов і ганглиозидов, а стероїди – в основному холестерином. З жирних кислот в мембранах тваринних клітин переважають пальмітинова, олеїнова і стеаринова кислоти. Основну структурну роль в біологічних мембранах грають фосфоліпіди. У них можна виділити гідрофобні «хвостики» із залишків жирних кислот і гідрофільні «головки» із залишку фосфорної кислоти і приєднаної до нього полярної групи. Вони мають виражену здатність формувати двошарові структури. У водному середовищі фосфоліпіди розташовані таким чином, що «хвости» звернені всередину бішару, а гідрофільні «головки» – назовні. Утворюють бислой ліпіди можуть переміщатися в різних напрямках, надаючи динамічність структурі мембран. Холестерин надає мембранам певну жорсткість за рахунок збільшення щільності «упаковки» молекул фосфоліпідів. У різних клітинах додаткові ліпіди характеризуються великою різноманітністю.
Не меншим різноманітністю характеризуються і вхідні в мембрану білки. Саме специфічні білки визначають найбільш важливі характеристики мембран. Периферичні білки не проникають всередину бішару, а з’єднані з ним за рахунок електростатичної взаємодії. Інтегральні білки занурені в бішар або проходять його наскрізь. Молекули білків, як і молекули ліпідів, знаходяться в динамічному стані, проявляючи різноспрямовану рухливість.
На поверхні мембран виділяють особливу структуру – гликокаликс. Вона утворена вуглеводами, які знаходяться в поєднанні з білками. Вуглеводні ланцюги глікокаліксу являють собою гіллясті полімери, до складу яких входять глюкоза, галактоза, нейрамінової кислота, фукоза, маноза та інші моносахара. Вони утворюють на поверхні мембран безліч клітинних рецепторів.

Посилання на основну публікацію