Функции на плазмената мембрана в клетката

Плазмената мембрана е липиден двупластов слой с протеини, йонни канали и рецепторни молекули, вградени в него. Това е механична бариера, която се отделя клетъчна цитоплазма

Обща представа за функциите на цитолема

Плазмена мембрана във формата, в която се намира в животинската клетка, е характерна за множество организми от различни царства. Бактериите и протозоите, чиито организми са представени от отделна клетка, имат цитоплазмена мембрана. И животни, гъби и растения като многоклетъчни организми не го е загубил в процеса на еволюцията. Но в различните сфери на живите организми цитолемата се различава до известна степен, въпреки че нейните функции са все още еднакви. Те могат да бъдат разделени на три групи: ограничаване, транспорт и комуникация.

Групата на демаркационните функции включва механична защита на клетката, поддържаща нейната форма, предпазваща от извънклетъчната среда. Транспортната група функционира като мембрана, поради наличието на специфични протеини, йонни канали и носители на определени вещества. Към комуникационните функции на цитолемата трябва да се припише рецептор. На повърхността на мембраната има набор от рецепторни комплекси, чрез които клетката участва в механизмите за трансфер на хуморална информация. Важно е обаче плазмолемата да заобиколи не само клетката, но и някои от нейните мембранни органели. В тях тя играе същата роля както в случая на цялата клетка.

Бариерна функция

Бариерните функции на плазмената мембрана са множествени. Той защитава вътрешната среда на клетката с преобладаващата концентрация на химикали от промяната. В разтворите протича процес на дифузия, т.е. независимо изравняване на концентрацията между средата с различно съдържание на определени вещества в тях. Плазмолемата просто блокира дифузията, като предотвратява потока от течности и йони във всички посоки. По този начин мембраната ограничава цитоплазмата с определена концентрация на електролити от околната среда на клетката.

Втората проява на бариерната функция на плазмената мембрана е защита срещу силно кисели и силно алкални среди. Плазмолемата е конструирана по такъв начин, че хидрофобните краища на липидните молекули да са обърнати навън. Следователно, той често ограничава вътреклетъчната и извънклетъчната среда с различни рН стойности. Това е необходимо за клетъчния живот.

Бариерна функция на мембраните на органелите

Бариерните функции на плазмената мембрана са различни и защото те зависят от местоположението на мембраната. По-специално, кариолемата, т.е. липидната двойка на ядрото, я предпазва от механични увреждания и отделя ядрената среда от цитоплазмения. И се вярва, че кариулата е неразривно свързана с мембраната на ендоплазмения ретикулум. Следователно, цялата система се счита за съхранение на наследствена информация, система за синтезиране на протеин и клъстер на пост-транслационна модификация на протеинови молекули. мембрана ендоплазмични мрежи Необходимо е да се поддържа формата на транспортните вътреклетъчни канали, през които се движат протеиновите, липидните и въглехидратните молекули.

Митохондриалната мембрана защитава митохондриите, а пластидната мембрана предпазва хлоропластите. Лизозомната мембрана действа и като бариера: вътре в лизозомата е агресивна рН среда и реактивни кислородни видове, които могат да повредят структурите в клетката, ако стигнат там. Мембраната е универсална бариера, която едновременно позволява на лизозомите да "разграждат" твърдите частици и да ограничават мястото на действие на ензимите.

Механичната функция на плазмолемата

Механичните функции на плазмената мембрана също са хетерогенни. Първо, плазмолемата поддържа клетъчната форма. На второ място, той ограничава деформируемостта на клетката, но не пречи на промяната във формата и течливостта. В същото време е възможно и укрепването на мембраната. Това се дължи на образуването на клетъчната стена protista, бактериите, растенията и гъбите. При животните, включително човешкия вид, клетъчната стена е най-проста и се представя само от гликокализа.

В бактериите той е гликопротеин, в растенията е целулоза, в гъби той е хитинен. Диатомните водорасли изцяло вкарват силициев оксид в техните клетъчни стени, което значително увеличава якостта и механичната стабилност на клетката. И всяко тяло се нуждае от клетъчна стена за това. Самият плазмолем има много по-малко сила от слой протеогликани, целулоза или хитин. Фактът, че цитолемамата играе механична роля, не може да се съмнява.

Също така, механичните функции на плазмената мембрана позволяват на митохондриите, хлоропластите, лизозомите, ядрото и ендоплазмения ретикулум да функционират вътре в клетката и да се предпазват от суб-празните лезии. Това е типично за всяка клетка, която има тези мембранни органели. Освен това плазмената мембрана има цитоплазмени израстъци, през които се създават междуклетъчни контакти. Това е пример за осъществяване на механичната функция на плазмената мембрана. Защитната роля на мембраната се осигурява и от естествената устойчивост и течливост на липидния двуслой.

Комуникационна функция на цитоплазмената мембрана

Сред комуникационните функции са транспорт и приемане. Тези две качества са типични за плазмената мембрана и кариолемата. Мембраната на органелите не винаги има рецептори или е пропукана с транспортни канали, докато в кариолома и цитолемата са налице тези формации. Това е чрез осъществяването на тези комуникационни функции.

Транспортът се осъществява чрез два възможни механизма: с изразходването на енергия, т.е. активния начин и без разходи, чрез проста дифузия. Въпреки това, клетката може да транспортира субстанции и чрез фагоцитоза или пиноцитоза. Това се постига чрез улавяне на облак от течност или твърда частица от издатините на цитоплазмата. Тогава клетката, сякаш с ръце, хваща частица или капка течност, я изтегля вътре и образува около нея цитоплазмен слой.

Активен транспорт, дифузия

Активният транспорт е пример за селективна абсорбция на електролити или хранителни вещества. С помощта на специфични канали, представени от протеинови молекули, състоящи се от няколко субединици, веществото или хидратираните йони проникват в цитоплазмата. Йоните променят потенциала и хранителните вещества се вграждат в метаболитните вериги. И всички тези функции на плазмената мембрана в клетката активно допринасят за растежа и развитието му.

липидна разтворима

Високо диференцирани клетки, например нервни, ендокринни или мускулни, използват тези йонни канали за генериране на покой и действие. Тя се формира поради осмотичната и електрохимическата разлика и тъканите са способни да свиват, генерират или изпълняват импулс, реагират на сигнали или ги предават. Това е важен механизъм за обмен на информация между клетките, който е в основата на нервната регулация на функциите на целия организъм. Тези функции на плазмената мембрана на животинската клетка осигуряват регулиране на жизнената активност, защитата и движението на целия организъм.

Някои вещества могат изобщо да проникнат в мембраната, но това е характерно само за молекулите на липофилните мастноразтворими молекули. Те просто се разтварят в двуслойната мембрана, лесно попадат в цитоплазмата. Този механизъм на транспортиране е характерен за стероидните хормони. И хормоните на пептидната структура не са в състояние да проникнат в мембраната, въпреки че също пренасят информация в клетката. Това се постига благодарение на наличието на рецепторни (интегрални) молекули на повърхността на плазмолемата. Асоциираните биохимични механизми за предаване на сигнала към ядрото, заедно с механизма за директно проникване на липидни вещества през мембраната, представляват по-проста система хуморална регулация. И всички тези функции на интегралните протеини на плазмената мембрана са необходими не само от една клетка, а от целия организъм.

Таблица на функциите на цитоплазмените мембрани

Най-очевидният начин за разграничаване на функциите на плазмената мембрана е таблицата, която показва нейната биологична роля за клетката като цяло.

Тази таблица ясно показва какви функции функционира плазмената мембрана. Тези роли обаче се играят само от клетъчната мембрана, т.е. липидната двойка, която заобикаля цялата клетка. Вътре има и органели, които също имат мембрани. Ролите им трябва да бъдат изразени под формата на схема.

Функции на плазмената мембрана: схема

В клетката следните органилели се отличават от наличието на мембрани: ядро, груб и гладък ендоплазмен ретикулум, Golgi комплекс, митохондрии, хлоропласти, лизозоми. Във всеки от тези органи, мембраната играе решаваща роля. Можете да го разгледате, като използвате схемата на таблицата.

Мембрани от животински клетки

Такива са функциите на плазмената мембрана в клетката, където тя играе важна роля за всеки органел. И редица функции трябва да се комбинират в една - в защитна. По-специално, бариерата и механичните функции се комбинират в защитна. Освен това, функциите на плазмената мембрана в растителна клетка почти идентични с тези при животното и бактериални.

Животинската клетка е най-сложната и силно диференцирана. Има много по-интегрални, полу-интегрални и повърхностни протеини тук. Като цяло при многоклетъчните организми мембранната структура винаги е по-сложна от тази на едноклетъчните организми. И какви функции се изпълняват от плазмената мембрана на определена клетка, определя дали тя ще се отнася до епителна, съединителна или възбудима тъкан.