Плазмолемма как основной компонент клетки

Клетка — элементарная структурная, функциональная и генетическая единица в составе всех растительных и животных орга­низмов. Клетки всех типов характеризуются сходством общей орга­низации и строения важнейших компонентов.

Каждая клетка включает в себя три основных компонента:

1) плазмолемму;

2) цитоплазму;

3) ядро.

Плазмолемма состоит из:

1. Надмембранный комплекс

2. Мембранный комплекс

3. Субмембранный комплекс

В настоящее время общепризнана жидкостно-мозаичная мо­дель мембраны.

Рассмотрим в перву очередь мембранный комплекс.

Мембранный комплекс представлен элементарной биологической мембраной, которая состоит из биослоя фосфолипидов и встроенных в него белков.

Фосфолипиды состоят из полярной (гидрофильной) головки и неполярного (гидрофобного) хвоста. В мембраны хвосты фосфолипидов направлены в глубь биослоя, а головки обращены наружу.

 рис.1 Строение клеточной оболочки (плазмолеммы).

I — Надмембранный комплекс (гликокаликс)

II — Мембранный комплекс (элементарная биологическая мембрана)

III — Субмембранный комплекс (цитоскелет)

Классификации липидов мембраны:

•  Фосфолипиды — из мембранных фосфолипидов освобождается арахидоновая кислота, которая является предшественником простагландинов, тромбоксанов, лейкотриенов и других БАВ;
• Сфинголипиды — чаще встречаются в миелиновой оболочке нервных волокон и шванновских клетках;
• Холестирин (холестерол) — играет важную роль, т.к. он явля­ется родоначальником синтеза стероидных гормонов половых, глюкокортикоидов, минералокортикоидов, а также входит в состав липопротеинов (липопротеины низкой плотности — ЛНП, липопротеины высокой плотности — ЛВП, изменение соотношения, между которыми может повысить риск развития ишемичес­кой болезни сердца).

Классификации структурных белков, входящих в мембрану:

1. Интегральные — пронизывают всю мембрану насквозь. Функ­ции: белки ионных каналов и мембранные рецепторы.

2. Полуинтегральные — полупогруженные. Функции: транспорт, рецепторы.

3. Периферические (поверхностные):

• периферические белки наружной поверхности. Функции: рецепторная, адгезивная;
• периферические белки внутренней поверхности. Функции: участвуют в построении цитоскелета клеток (белки цитоскелета — спектрии, анкирии) (рис. 1).

Классификация белков плазмолеммы по выполняемым функ­циям:

1. Белки-рецепторы.
2. Белки-ферменты.
3. Белки-переносчики.
4. Структурные белки.

Трансмембранные белки-интегрины — клеточные адгезионные молекулы (КАМ) — они являются рецепторами для фибронектина и ламина.

Субмембранный комплекс представлен элементами опорно-сократительного аппарата клетки цитоскелета.

Цитоскелет образован четырьмя компонентами:

• мнкротрубочками (d = 24 -25 нм)
• микрофиламентами (d = 5-7 нм)
• промежуточными филаментами (d = 8—10 нм)
• миофиламентами (d = 10-25 нм)

Микротрубочки -полые цилиндры, стенка которых состоит из белка тубулина.

Микрофиламенты — тонкие нити, состоящие из белка актина. Выполняют двигательную и опорную функции.

Промежуточные филаменты в разных тканях состоят из различных белков, но имеют одинаковую толщину 8-10 нм во всех клетках. Выполняют только опорную функцию.

Миофиламенты — состоят из белка миозина. Выполняют со­кратительную функцию.

Надмембранный комплекс представлен гликокаликсом, ко­торый имеет толщину около 50 нм. Гликокаликс состоит из оли­госахаридов, связанных с белками (гликопротеины) и олигосаха­ридов, связанных с липидами (гликолипиды) (рис. 1).

Функции гликокаликса:

1. Реценция и адгезия (слипание) клеток;

• рецепторы гистосовместимости (HLA-рецепторы);
• специфические рецепторы к гормонам; 
• специфические рецепторы к медиаторам;
• специфические рецепторы к цитокинам.

2.  Межклеточные взаимодействия:

• воспринимает физические раздражения (например, кванты света в фоторецепторах);/li>
• химические раздражения (вкусовые и обонятельные изме­нения pH);
• механические раздражения (давление, растяжение);
• узнавание.

3.  Пристеночное пищеварение:

• гликокаликс, покрывающий микроворсинки каемчатых кле­ток эпителия кишечника.

Цитоскелет обеспечивает тургор клетки, поддержание измене­ния её формы, перемещение в пространстве, двигательные процес­сы внутри клетки.

Плазмолемма обладает следующими свойствами:

• избирательной проницаемостью через пассивный и актив­ный транспорт и диффузию;
• текучестью или подвижностью, многие белки могут скапли­ваться в одном участке мембраны, образуя агрегаты, тем самым осуществляется более эффективная рецепция.

Функции плазмолеммы:

1.  Транспорт веществ в цитоплазму и из неё.

2.  Рецепция.

3.  Образование межклеточных контактов.

4.  Передача сигналов от поверхности в глубь клетки (с помо­щью сигнальных молекул — гормоны, медиаторы, цитокины).

5.  Движение клетки.