Клеточные мембраны - ЭУКАРИОТИЧЕСКАЯ КЛЕТКА

Из эукариотических клеток построены как одноклеточные и колониальные, так и многоклеточные организмы. Животные, растения, грибы, а также простейшие являются эукариотическими организмами. Для эукариотических клеток многоклеточных характерны дифференцировка и специализация клеток. Все это приводит к большому разнообразию эукариотических клеток, которые различаются не только у представителей разных царств живого, но и у одного и того же организма. Каждая ткань, орган характеризуются своим набором специализированных клеток, различающихся строением, свойствами, выполняемыми функциями. Типичной клетки в природе не существует, но все клетки гомологичны и у различных типов клеток можно выделить общие черты строения (рис. 5.1). Основными компонентами клетки являются оболочка, цитоплазма и ядро.

5.1. Клеточные мембраны

В основе структурной организации клетки лежит мембранный принцип строения. Это означает, что клетка в основном построена из мембран. Мембраны отграничивают цитоплазму от окружающей среды, а также формируют оболочки ядер, митохондрий и пластид. Они образуют эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли, пероксисомы.

Общепринятой считается модель мозаичного строения мембран клетки (рис. 5.2). Основу биологической мембраны составляет двойной слой фосфолипидов. Молекулы липидов имеют гидрофильную и гидрофобную части. При образовании мембран гидрофобные части оказываются обращены внутрь, а гидрофильные — наружу. Белки пронизывают всю толщу липидного слоя (интегральные белки) или пронизывают двойной слой липидов наполовину (полуинтегральные белки).

Рис. 5.1. Эукариотическая клетка животных

Рис. 5.2. Модель биологической мембраны

Внутри интегральных белковых молекул имеются каналы, через которые проходят водорастворимые вещества. На поверхности мембран клеток имеются также периферические белки. Молекулы липидов и белков удерживаются благодаря гидрофильно-гидрофобным взаимодействиям. Белки, интегрированные в мембраны, — разнообразные ферменты, транспортные белки, рецепторы и многие другие определяют направление функциональной активности разных клеточных структур. К некоторым белкам, находящимся на наружной поверхности, присоединены углеводы. Белки и углеводы на поверхности мембран у разных клеток неодинаковы и являются своеобразными указателями типа клеток. Благодаря этому клетки, принадлежащие к одному типу, удерживаются вместе, образуя ткани.

Кроме того, в состав мембран входит холестерин, делающий их более жесткими.

Клеточные мембраны представляют собой подвижные текучие структуры, поскольку молекулы липидов и белков не связаны между собой ковалентными связями и способны достаточно быстро перемещаться в плоскости мембраны. Благодаря этому мембраны могут изменять свою конфигурацию, т.е. обладают текучестью. Мембраны — структуры очень динамичные. Они быстро восстанавливаются после повреждения, а также растягиваются и сжимаются при клеточных движениях. Мембраны обладают свойством избирательной проницаемости (способны пропускать одни вещества и не пропускать или хуже пропускать другие). Они составляют основу клеточной оболочки и формируют ряд внутриклеточных структур.