Плазмена мембрана: скрити граници

Животът на клетката става възможно само защото различните ензими и вещества не се смесват и клетката съставлява цялото. Всичко това става възможно само чрез различни мембрани. А клетката като цяло е ограничена от другите чрез специална структура, наречена "цитоплазмена мембрана".

Видно ли е в светлинния микроскоп? Отговорът е отрицателен, да, виждаме граници, но самата мембрана е твърде тънка структура. Понякога дори не виждаме границата на клетките, например, когато изследваме чернодробните клетки в светлинен микроскоп. Въпреки че тогава в други случаи виждаме границите на клетките, не е ли мембрана?

Всъщност това са горните мембранни слоеве въглехидрати, които се намират между клетките. Те абсорбират боята, така че с успешно изрязване, може да мислите, че това е плазмената мембрана.

В експерименти беше установено, че клетки, които са потопени в разтвори с различни осмотичното налягане, набъбват или се свиват, което означава, че те са заобиколени от мембрана, която се характеризира чрез селективна пропускливост.

Беше разкрито и това клетъчна мембрана Той е добре пропусклив, ако вещества, разтворими в липиди, се опитат да проникнат в него. В класическата концепция, хидрофилните краища на мембранните молекули се считат за изложени навън и хидрофобните завършват отвътре. Електронна микроскопия Тя също доказа, че случаят е много по-сложен. По-специално, в електронните снимки може да се види, че външните слоеве стават плътни, а не вътрешните слоеве, т.е. липидните слоеве се намират в краищата.

Плазмената мембрана е непроницаема за макромолекули поради структурата й, поради което цитоплазмените протеини не са в състояние да напускат клетката през нея. Протеините, които са в клетка, създават осмотично налягане, така че правилното количество вода да попадне в клетката. Този процес обаче не е безкраен, защото в тъканната течност навън има и други вещества, които противодействат на осмотичното налягане.

За да може потенциалната разлика да остане стабилна, плазмената мембрана трябва да има диелектрични свойства. Това също така доведе учени до идеята, че в мембраната има много липиди, които също имат диелектрични свойства. Неохотно разкриха свойствата си на плазмената мембрана.

Нейната структура и функции са свързани, например, способността да се поддържа необичайна разлика в концентрациите на калиеви и натриеви йони се свързва със специален механизъм в мембраната - натриева калиева помпа. Трансферът на йони в този случай се осъществява от специален ензим, който работи върху енергията на клетката, този процес е скъп за него. Клетката трябва да "плати" за салдото. Също така се изисква "инвестиция" и прехвърлянето на глюкоза, мастни киселини, аминокиселини.

Интересна характеристика на клетъчната мембрана е и нейната асиметрия, т.е. нейните вътрешни и външни повърхности не са еднакви, въпреки че първоначално изследователите, основаващи се на данните от електронната микроскопия, смятат това. Всички въглеводороди съдържащи части от гликопротеинови молекули излизат извън външната повърхност на мембраната и участват във формирането на суперцилипидния слой. Външната повърхност на клетката съдържа и специални молекули, наречени рецептори, които действат с определени молекули на външната среда. Така че активността на клетката се регулира, тя може да бъде стимулирана или потиснато, в зависимост от нуждите на организма. И във вътрешната половина на мембраната съдържа много холестерол.

Биохимичните изследвания на клетъчната мембрана показват, че протеините на вътрешните и външните мембрани не са идентични и различните фосфолипиди в тези две повърхности също са много разнообразни. Някои от тези характеристики могат да се видят дори и с електронен микроскоп.

Както можете да видите, елементарната мембрана не е толкова проста и за да разберете всички процеси, които се случват, учените трябва да изградят и отхвърлят много хипотези.