Struktura tabele vanjske citoplazmatske membrane. Citoplazmatska membrana, njene funkcije i struktura. Opće informacije o eukariotskoj ćeliji

CM- predstavljaju dvostruki sloj fosfolipidnih molekula sa ugrađenim ili susjednim proteinima i kompleksima neproteinskog porijekla.

Među lipidima se mogu razlikovati fosfolipidi, holesterol, glikolipidi (ugljikohidrati + masti), lipoproteini. Svaki molekul masti ima polarnu hidrofilnu glavu i nepolarni hidrofobni rep. U ovom slučaju, molekule su orijentirane tako da su glave okrenute prema van i unutar ćelije, a nepolarni repovi su okrenuti unutar same membrane. Time se postiže selektivna propusnost za supstance koje ulaze u ćeliju.
Strukturna shema elementarne membrane je tečno-mozaična: masti čine tekući kristalni okvir, a proteini su mozaično ugrađeni u njega i mogu promijeniti svoj položaj.
Najvažnija funkcija: potiče kompartmentaciju - podjelu sadržaja ćelije u zasebne ćelije, koje se razlikuju u detaljima hemijskog ili enzimskog sastava. Zaseban odjeljak (ćelija) predstavlja neka membranska organela (na primjer, lizozom) ili njen dio (kriste ograničene unutrašnjom membranom mitohondrija).
Ostale funkcije: 1) barijera; 2) strukturni; 3) zaštitni; 4) regulatorni; 5) receptor.

Morfobiološke karakteristike glavnih organela ćelije (ribozomi, mitohondriji, Golgijev kompleks, lizozomi, endoplazmatski retikulum).

1. Ribozomi

· Struktura: ultramikroskopske organele, okrugle ili pečurke, sastoje se od 2 dijela - podjedinice. Nemaju membransku strukturu i sastoje se od proteina i r-RNA. Podjedinice se formiraju u nukleolu. Kombinujte duž molekula mRNA u lance - poliribozome - u citoplazmi.

· Funkcije: univerzalne organele svih životinjskih i biljnih ćelija. Nalaze se u citoplazmi u slobodnom stanju ili na EPS membranama; pored onih koji se nalaze u mitohondrijima i hloroplastima. U ribosomima se proteini sintetiziraju prema principu matriksne sinteze; formira se polipeptidni lanac - primarna struktura proteinske molekule.

2. Mitohondrije

· Struktura: mikroskopske organele koje imaju 2-membransku strukturu. Spoljna membrana je glatka, unutrašnja dobija izrasline (kriste). U polutečnoj tvari mitohondrija nalaze se enzimi: ribozomi, DNK, RNK. Razmnožavaju se diobom.

· Funkcije: su respiratorni i energetski centar ćelije.

3. Golgijev kompleks

· Struktura: mikroskopske 1 membranske organele, koje se sastoje od lanca ravnih cisterni, duž ivica kojih se granaju tubuli, odvajajući male vezikule. Imaju 2 pola: građevinski i sekretorni.

· Funkcije: produkti sinteze, raspadanja i supstance koje ulaze u ćeliju, kao i supstance koje se izlučuju iz ćelije, akumuliraju se u rezervoarima. Upakovani u vezikule, ulaze u citoplazmu: neki se koriste, drugi se izlučuju. U biljnim ćelijama učestvuju u izgradnji ćelijskog zida.

4. Lizozomi

· Struktura: mikroskopske 1 membranske organele, zaobljene. Njihov broj zavisi od vitalne aktivnosti ćelije i njenog fiziološkog stanja. Lizozomi sadrže enzime za liziranje (otapanje) sintetizirane na ribosomima. Odvajaju se od diktiosoma u obliku vezikula.

· Funkcije: probava hrane koja je ušla u životinjsku ćeliju tokom fagocitoze, zaštitna funkcija. U ćelijama bilo kojeg organizma vrši autolizu (samootapanje organela, posebno u uslovima gladovanja hrane ili kiseonika. U biljkama se organele rastvaraju kada se formira pluto tkivo, posude od drveta i vlakna.

5. Endoplazmatski retikulum ili endoplazmatski retikulum

· Struktura: ultramikroskopski sistem membrana koje formiraju tubule, tubule, cisterne, vezikule. Struktura membrana je univerzalna (kao i vanjska), cijela mreža je integrirana u jedinstvenu cjelinu sa vanjskom membranom nuklearnog omotača i vanjskom ćelijskom membranom. Zrnasti ER nosi ribozome, dok glatki ER ne nosi.

· Funkcije: obezbeđuje transport supstanci kako unutar ćelije tako i između susednih ćelija. Dijeli ćeliju na zasebne dijelove u kojima se istovremeno odvijaju različiti fiziološki procesi i kemijske reakcije. Granularni ER je uključen u sintezu proteina. U ER kanalima, proteinski molekuli dobijaju sekundarne, tercijarne i kvaternarne strukture, sintetiziraju se masti, a ATP se transportuje.

Svaki ljudski ili životinjski organizam sastoji se od milijardi ćelija. Ćelija je složen mehanizam koji obavlja određene funkcije. Svi organi i tkiva se sastoje od podjedinica.

Sistem ima citoplazmatsku membranu, citoplazmu, jezgro i niz organela. Jezgro je odvojeno od organela unutrašnjom pelikulom. Sve zajedno obezbeđuje život tkivima, a takođe omogućava i metabolizam.

Važnu ulogu u funkcionisanju igra citoplazmatska plazma lema ili membrana.

Sam naziv vanjske citoplazmatske membrane dolazi od latinskog membrana, odnosno koža na drugi način. To je graničnik prostora između ćelijskih organizama.

Hipoteza o strukturi postavljena je već 1935. Godine 1959. W. Robertson je došao do zaključka da su membranske školjke raspoređene po istom principu.

Zbog velike količine akumuliranih informacija, šupljina je dobila model tekućeg mozaika. Sada se smatra priznatim od svih. Vanjska citoplazmatska membrana čini vanjski omotač jedinica.

Dakle, šta je plazma lema?

To je tanak film koji odvaja prokariote od unutrašnjeg okruženja. Možete ga vidjeti samo mikroskopom. Struktura citoplazmatske membrane uključuje dvosloj, koji služi kao osnova.

dvoslojni - to je dvostruki sloj proteina i lipida. Tu su i holesterol i glikolipidi, imaju amfipatričnost.

Šta to znači?

Masni organizam ima bipolarnu glavu i hidrofilni rep. Prvi je zbog straha od vode, a drugi je njeno upijanje. Grupa fosfata ima vanjski smjer od filma, potonji su usmjereni jedni prema drugima.

Tako se formira bipolarni lipidni sloj. Lipidi su visoko aktivni, mogu se kretati u svom monosloju, rijetko prelaze u druga područja.

Polimeri se dijele na:

• outdoor;
• integral;
• prodire u plazma lemu.

Prvi su samo na površini sinusa. Drže ih elektrostatika sa bipolarnim glavama lipidnih elemenata. Zadržava nutritivne enzime. Integralni iznutra, ugrađeni su u samu strukturu školjke, veze mijenjaju svoju lokaciju zbog kretanja eukariota. Oni služe kao svojevrsni transporteri, izgrađeni na način da po njima idu podloge, produkti reakcije. Proteinska jedinjenja koja prodiru u makrošupljinu imaju svojstva formiranja pora za ulazak nutrijenata u tijelo.

Core

U bilo kojoj jedinici postoji jezgro, to je njegova osnova. Citoplazmatska membrana također ima organelu, čija će struktura biti opisana u nastavku.

Nuklearna struktura uključuje pelikulu, sok, mjesto sastavljanja ribosoma i kromatin. Školjka je podijeljena u blizini nuklearnog prostora, okružena je tekućinom.

Funkcije organela dijele se na dvije glavne:

1. zatvaranje strukture u organeli;
2. regulisanje rada jezgra i tečnog sadržaja.

Jezgro se sastoji od pora, od kojih je svaka uslovljena prisustvom teških kombinacija pora. Njihov volumen može ukazivati ​​na aktivnu motoričku sposobnost eukariota. Na primjer, visokoaktivni nezreli sadrže više područja pora. Proteini služe kao nuklearni sok.

Polimeri su kombinacija matriksa i nukleoplazme. Tečnost se nalazi unutar nuklearnog filma, osigurava performanse genetskog sadržaja organizama. Proteinski element obavlja zaštitu i snagu podjedinica.

Ribosomalne RNK sazrijevaju u nukleolu. Sami RNA geni nalaze se na određenom području od nekoliko hromozoma. Oni čine male organizatore. Unutra se stvaraju same jezgre. Zone u mitotičkim hromozomima su predstavljene suženjima, naziv je sekundarne konstrikcije. U proučavanju elektronike razlikuju se faze vlaknastog i granulacionog porijekla.

Razvoj jezgra

Druga oznaka je fibrilarna, izvedena iz proteina i ogromnih polimera - prethodne verzije rRNA. Nakon toga, oni formiraju manje elemente zrele r-RNA. Kada fibril sazrije, postaje zrnastog oblika ili ribonukleoproteinske granule.

Kromatin uključen u strukturu ima svojstva bojenja. Prisutan u nukleoplazmi jezgra, služi kao oblik interfaze vitalne aktivnosti hromozoma. Sastav hromatina se sastoji od lanaca DNK i polimera. Zajedno čine kompleks nukleoproteina.

Histoni obavljaju funkciju organiziranja prostora u strukturi molekule DNK. Osim toga, hromozomi uključuju organske tvari, enzime koji sadrže polisaharide, metalne čestice. Hromatin se dijeli na:

1. euhromatin;
2. heterohromatin.

Prvo zbog male gustine, stoga je nemoguće uzeti u obzir genetske podatke takvih eukariota.

Sekunda varijanta ima kompaktna svojstva.

Struktura

Sama konstitucija ljuske je heterogena. Zbog stalnih kretanja na njemu se pojavljuju izrasline i izbočine. Unutra je to zbog kretanja makromolekula i njihovog izlaska u drugi sloj.

Unošenje samih supstanci odvija se na 2 načina:

1. fagocitoza;
2. pinocitoza.

Fagocitoza se izražava u invaginaciji čvrstih čestica. Izbočine se nazivaju pinocitoza. Izbočenjem, rubovi regija se zatvaraju kako bi se uhvatila tekućina između eukariota.

Pinocitoza obezbeđuje mehanizam za prodiranje jedinjenja u ljusku. Prečnik vakuole je od 0,01 do 1,3 µm. Nadalje, vakuola počinje uranjati u citoplazmatski sloj i dalje od vezivanja. Veza između mjehurića igra ulogu transporta korisnih čestica, cijepanja enzima.

Ciklus varenja

Cijeli krug funkcije probave podijeljen je u sljedeće faze:

1. ulazak komponenti u tijelo;
2. razgradnja enzima;
3. ulazak u citoplazmu
4. izlučivanje.

Prva faza uključuje ulazak supstanci u ljudski organizam. Tada se počinju raspadati uz pomoć lizosoma. Odvojene čestice prodiru u citoplazmatsko polje. Nesvareni ostaci jednostavno izlaze prirodno. Nakon toga, sinus postaje gust, počinje transformacija u zrnaste granule.

Funkcije membrane

Dakle, koje funkcije obavlja?

Glavni će biti:

1. zaštitni;
2. prijenosni;
3. mehanički;
4. matrica;
5. prijenos energije;
6. receptor.

Zaštita se izražava u barijeri između podjedinice i vanjskog okruženja. Film služi kao regulator razmjene između njih. Kao rezultat toga, potonji mogu biti aktivni ili pasivni. Postoji selektivnost potrebnih supstanci.

U transportnoj funkciji, veze se prenose kroz ljusku s jednog mehanizma na drugi. Upravo ovaj faktor utječe na isporuku korisnih spojeva, izlučivanje metaboličkih proizvoda i produkata raspadanja, te sekretornih komponenti. Razvijaju se gradijenti jonske prirode, zahvaljujući kojima se održava ph i nivo koncentracije jona.

Posljednje dvije misije su pomoćne. Rad na nivou matriksa usmjeren je na ispravnu lokaciju proteinskog lanca unutar šupljine, njihovo pravilno funkcioniranje. Zbog mehaničke faze, ćelija je isključena.

Prijenos energije nastaje kao rezultat fotosinteze u zelenim plastidama, respiratornih procesa u stanicama unutar šupljine. U rad su uključeni i proteini. Budući da se nalaze u membrani, proteini daju makroćeliji sposobnost da percipira signale. Impulsi prelaze sa jedne ciljne ćelije na ostale.

Posebna svojstva membrane uključuju generiranje, implementaciju biopotencijala, prepoznavanje stanica, odnosno označavanje.

Citoplazmatska ćelijska membrana sastoji se od tri sloja:

Eksterni - proteini;

Srednji - bimolekularni sloj lipida;

Unutrašnji - proteini.

Debljina membrane je 7,5-10 nm. Bimolekularni sloj lipida je matriks membrane. Molekuli lipida oba sloja su u interakciji sa molekulima proteina koji su uronjeni u njih. Od 60 do 75% membranskih lipida su fosfolipidi, 15-30% holesterol. Proteini su uglavnom predstavljeni glikoproteinima. Razlikovati integralni proteini pokriva cijelu membranu, i periferni nalazi se na vanjskoj ili unutrašnjoj površini.

integralni proteini formiraju jonske kanale koji obezbeđuju razmenu određenih jona između ekstra- i intracelularne tečnosti. Oni su takođe enzimi koji provode antigradijentni transport jona kroz membranu.

Periferni proteini su hemoreceptori na vanjskoj površini membrane, koji mogu stupiti u interakciju s različitim fiziološki aktivnim supstancama.

Funkcije membrane:

1. Osigurava integritet ćelije kao strukturne jedinice tkiva.

Obavlja razmjenu jona između citoplazme i ekstracelularne tekućine.

Omogućava aktivan transport jona i drugih supstanci u i iz ćelije.

Proizvodi percepciju i obradu informacija koje dolaze u ćeliju u obliku hemijskih i električnih signala.

Mehanizmi podražljivosti ćelija. Istorija proučavanja bioelektričnih fenomena.

U osnovi, informacije koje se prenose u tijelu su u obliku električnih signala (na primjer, nervnih impulsa). Prisustvo životinjskog elektriciteta prvi je ustanovio prirodoslovac (fiziolog) L. Galvani 1786. godine. Kako bi proučavao atmosferski elektricitet, okačio je neuromišićne preparate žabljih krakova na bakrenu kuku. Kada su ove šape dotakle željeznu ogradu balkona, mišići su se skupili. To je ukazivalo na djelovanje neke vrste elektriciteta na nerv neuromišićnog preparata. Galvani je smatrao da je to zbog prisustva elektriciteta u samim živim tkivima. Međutim, A. Volta je otkrio da je izvor električne energije mjesto kontakta dva različita metala – bakra i željeza. U fiziologiji Galvanijevo prvo klasično iskustvo smatra se da se nerv neuromuskularnog preparata dodiruje bimetalnom pincetom od bakra i gvožđa. Da bi dokazao svoj slučaj, Galvani je predložio drugo iskustvo. Bacio je kraj živca koji je inervirao neuromišićni preparat preko posekotine njegovog mišića. Rezultat je bila kontrakcija. Međutim, ovo iskustvo nije uvjerilo Galvanijeve savremenike. Stoga je drugi talijanski Matteuchi napravio sljedeći eksperiment. Nerv jednog neuromišićnog žabljeg preparata je nadgradio na mišić drugog, koji se kontrahirao pod uticajem iritirajuće struje. Kao rezultat toga, prvi lijek je također počeo opadati. To je ukazivalo na prijenos električne energije (akcijski potencijal) s jednog mišića na drugi. Prisustvo razlike potencijala između oštećenog i neoštećenog dijela mišića prvi put je tačno utvrđeno u 19. stoljeću pomoću strunog galvanometra (ampermetra) od strane Matteuchija.Takođe, rez je imao negativan naboj, a površina mišića pozitivna. .

Svaka živa ćelija odvojena je od okoline tankom ljuskom posebne strukture - citoplazmatskom membranom (CPM). Eukarioti imaju brojne intracelularne membrane koje odvajaju prostor organela od citoplazme, dok je za većinu prokariota CMP jedina ćelijska membrana. Kod nekih bakterija i arheja može prodrijeti u citoplazmu, stvarajući izrasline i nabore različitih oblika.

CPM bilo koje ćelije izgrađene su prema jednom planu i sastoje se od fosfolipida (slika 3.5, ali). U bakterijama sadrže dvije masne kiseline, obično sa 16-18 atoma ugljika u lancu i sa zasićenim ili jednom nezasićenom vezom, povezane esterskom vezom sa dvije hidroksilne grupe glicerola. Sastav masnih kiselina bakterija može varirati u zavisnosti od promjena u okolišu, posebno temperature. Sa smanjenjem temperature povećava se količina nezasićenih masnih kiselina u sastavu fosfolipida, što u velikoj mjeri utiče na fluidnost membrane. Neke masne kiseline mogu biti razgranate ili sadržavati ciklopropanski prsten. Treća OH grupa glicerola je vezana za ostatak fosforne kiseline i preko njega za glavnu grupu. Glavne grupe fosfolipida mogu imati različitu hemijsku prirodu kod različitih prokariota (fosfatidiletanolamin, fosfatidilglicerol, kardiolipin, fosfatidilserin, lecitin, itd.), ali su jednostavnije strukture nego kod eukariota. Na primjer, kod E. coli zastupljeni su sa 75% fosfatidiletanolaminom, 20% sa fosfatidilglicerolom, ostatak se sastoji od kardiolipina (difosfatidilglicerola), fosfatidilserina i drugih jedinjenja u tragovima. Druge bakterije imaju složenije tipove membranskih lipida. Neke ćelije formiraju glikolipide kao što je monogalaktozil diglicerid. Lipidi arhealne membrane razlikuju se od eukariotskih i bakterijskih. Umjesto masnih kiselina, imaju više izoprenoidne alkohole vezane za glicerol jednostavnom, a ne esterskom vezom.

Rice. 3.5.

ali- fosfolipid; b- dvoslojna membrana

Oh oh oh oh oh

Takvi molekuli čine dvosloj membrane, gdje su hidrofobni dijelovi okrenuti prema unutra, a hidrofilni prema van, u okolinu i u citoplazmu (slika 3.5, b). Brojni proteini su uronjeni ili ukršteni u dvosloj, koji može difundirati unutar membrane, ponekad formirajući kompleksne komplekse. Membranski proteini imaju niz važnih funkcija, uključujući pretvaranje i skladištenje metaboličke energije, regulaciju apsorpcije i oslobađanja svih nutrijenata i metaboličkih proizvoda. Osim toga, oni prepoznaju i prenose mnoge signale koji odražavaju promjene u okolini i pokreću odgovarajuću kaskadu reakcija koje dovode do ćelijskog odgovora. Ova organizacija membrana je dobro objašnjena modelom tečnih kristala sa mozaikom prošaranim membranskim proteinima (slika 3.6).

Rice. 3.6.

Većina bioloških membrana ima debljinu od 4 do 7 nm. Ćelijske membrane su jasno vidljive u transmisionom elektronskom mikroskopu kada su u kontrastu s teškim metalima. Na elektronskim mikrografijama izgledaju kao troslojne formacije: dva vanjska tamna sloja pokazuju položaj polarnih grupa lipida, a svijetli srednji sloj prikazuje hidrofobnu unutrašnjost (slika 3.7).

Druga tehnika za proučavanje membrana je dobivanje čipova ćelija zamrznutih na temperaturi tekućeg dušika i kontrastiranje rezultirajućih površina pomoću raspršivanja teških metala.

(platina, zlato, srebro). Dobijeni preparati se posmatraju u skenirajućem elektronskom mikroskopu. Istovremeno se može vidjeti površina membrane i u njoj uključeni mozaični membranski proteini, koji se ne protežu kroz membranu, već su povezani posebnim hidrofobnim sidrenim regijama sa hidrofobnim područjem dvosloja.

Rice. 3.7.

CPM ima svojstvo selektivne permeabilnosti, sprečava slobodno kretanje većine supstanci u ćeliju i van nje, a takođe igra značajnu ulogu u rastu i deobi ćelije, kretanju i izvozu površinskih i ekstracelularnih proteina i ugljenih hidrata (egzopolisaharida). Ako se ćelija stavi u okruženje sa višim ili nižim osmotskim pritiskom nego unutar citoplazme, tada će voda izaći iz ćelije ili će voda ući u nju. Ovo odražava svojstvo vode da izjednači gradijente rastvora. Istovremeno, citoplazma se skuplja ili širi (fenomen plazmolize/deplazmolize). Većina bakterija, međutim, ne mijenja svoj oblik u takvim eksperimentima zbog prisustva krutog ćelijskog zida.

CPM reguliše protok nutrijenata i metabolita. Prisutnost hidrofobnog sloja formiranog od membranskih lipida sprječava prolazak bilo kakvih polarnih molekula i makromolekula kroz njega. Ovo svojstvo omogućava ćelijama koje postoje u većini slučajeva u razrijeđenim otopinama da zadrže korisne makromolekule i metaboličke prekursore. Stanična membrana je također dizajnirana da obavlja transportnu funkciju. Tipično, prokarioti imaju veliki broj vrlo specifičnih transportnih sistema. Transport je sastavni dio opće bioenergetike ćelije, koji stvara i koristi različite ionske gradijente kroz CPM za prijenos supstanci i formiranje drugih gradijenata neophodnih za ćeliju. CMP igra značajnu ulogu u kretanju, rastu i diobi stanica. Mnogi metabolički procesi koncentrirani su u membrani prokariota. Membranski proteini obavljaju važne funkcije: učestvuju u konverziji i skladištenju energije, regulišu apsorpciju i oslobađanje svih nutrijenata i metaboličkih proizvoda, prepoznaju i prenose signale o promenama u okruženju.

Ljuska ćelije je kompleks struktura koje odvajaju ćeliju od okoline. Sastoji se od vanjskog sloja ćelijski zid i ispod njega plazma membrana.

Životinjske i biljne stanice razlikuju se po strukturi vanjskog sloja. U biljkama i gljivama gusta membrana se nalazi na površini ćelija - ćelijski zid . U većini biljaka jeste celuloza, u gljivama - od hitin. Ćelijski zid je zaštitna ljuska koja daje oblik biljnim ćelijama; kroz ćelijski zid prolaze voda, soli, molekuli mnogih organskih supstanci.

Životinjska ćelija nema ćelijski zid. U blizini citoplazme plazma membrana.

Nalazi se ispod ćelijskog zida plazma membrana - plazmalema (membrana - koža, film) graniči direktno sa citoplazmom. Debljina plazma membrane je oko 10 nm.

Učitelju: Danas ćemo se u lekciji upoznati sa strukturom i funkcijama plazma membrane.

Iz istorije otkrića membrane

Termin "membrana" predložen je prije stotinjak godina za označavanje granica ćelije, ali razvojem elektronske mikroskopije postalo je jasno da je ćelijska membrana dio strukturnih elemenata ćelije.

Prisustvo granične membrane između ćelije i okoline bilo je poznato mnogo prije pojave elektronskog mikroskopa. Fizički hemičari su poricali postojanje plazma membrane i vjerovali da je to jednostavno granica između živog koloidnog sadržaja i okoline, ali je Pfeffer (njemački botaničar i biljni fiziolog) 1890. godine potvrdio postojanje CPM-a.

Početkom prošlog stoljeća Overton (britanski fiziolog i biolog) otkrio je da je brzina prodiranja mnogih supstanci u eritrocite direktno proporcionalna njihovoj rastvorljivosti u lipidima. S tim u vezi, naučnik je sugerirao da membrana sadrži veliku količinu lipida i supstanci, koje se otapaju u njoj, prolaze kroz nju i nalaze se na drugoj strani membrane.

Godine 1925. Gorter i Grendel (američki biolozi) izolovali su lipide iz ćelijske membrane eritrocita. Dobijeni lipidi su raspoređeni po površini vode u debljini od jednog molekula. Ispostavilo se da je površina koju zauzima lipidni sloj dvostruko veća od površine samog eritrocita. Stoga su ovi naučnici zaključili da se ćelijska membrana sastoji ne od jednog, već od dva sloja lipida.

Dawson i Danielly (engleski biolozi) su 1935. godine sugerirali da je u ćelijskim membranama lipidni bimolekularni sloj zatvoren između dva sloja proteinskih molekula.

Pojavom elektronskog mikroskopa postalo je moguće upoznati se sa strukturom membrane, a zatim se pokazalo da membrane životinjskih i biljnih stanica izgledaju kao troslojna struktura.

Godine 1959. biolog J. D. Robertson je, kombinujući podatke dostupne u to vrijeme, iznio hipotezu o strukturi "elementarne membrane", u kojoj je pretpostavio strukturu zajedničku za sve biološke membrane.

Robertsonovi postulati o strukturi "elementarne membrane":

1. Sve membrane su debljine oko 7,5 nm.

2. U elektronskom mikroskopu, svi izgledaju kao troslojni.

3. Troslojni pogled na membranu rezultat je upravo rasporeda proteina i polarnih lipida, koji je predviđen modelom Dawson i Danielli - centralni lipidni dvosloj je zatvoren između dva sloja proteina.

Ova hipoteza o strukturi "elementarne membrane" pretrpjela je razne promjene, a Singer i Nicholson su 1972. godine predložili fluidno-mozaični model membrane, koji je trenutno općenito prihvaćen.

Prema ovom modelu, osnova svake membrane je dvostruki sloj fosfolipida. U fosfolipidima (spojevima koji sadrže fosfatnu grupu), molekuli se sastoje od polarne glave i dva nepolarna repa.

U fosfolipidnom dvosloju, ostaci hidrofobne masne kiseline okrenuti su prema unutra, dok su hidrofilne glave, uključujući i ostatak fosforne kiseline, okrenute prema van.

Fosfolipidni dvosloj je predstavljen kao dinamička struktura, lipidi se mogu kretati, mijenjajući svoj položaj.

Dvostruki sloj lipida obezbjeđuje zaštitnu funkciju membrane, sprečavajući širenje sadržaja ćelije i sprečava ulazak toksičnih supstanci u ćeliju.

Membranski proteini

Proteinski molekuli su uronjeni u lipidni dvosloj membrane, formiraju pokretni mozaik. Prema njihovoj lokaciji u membrani i načinu interakcije s lipidnim dvoslojem, proteini se mogu podijeliti na:

- površinski (ili periferni) membranski proteini povezani sa hidrofilnom površinom lipidnog dvosloja;

- integralni (membrana) proteini ugrađeni u hidrofobnu regiju dvosloja.

Integralni proteini se razlikuju po stepenu uronjenja u hidrofobnu oblast dvosloja. Mogu se potpuno potopiti integralni ) ili djelomično potopljen ( poluintegralni ), a također može prodrijeti kroz membranu kroz ( transmembranski ).

Membranski proteini se mogu podijeliti u dvije grupe prema njihovoj funkciji:

- strukturnih proteina . Oni su dio ćelijskih membrana i uključeni su u održavanje njihove strukture.

- dinamički proteini . Oni se nalaze na membrani i učestvuju u procesima koji se na njima odvijaju.

Postoje tri klase dinamičkih proteina.

1. Receptor. Uz pomoć ovih proteina, stanica percipira različite utjecaje na svojoj površini. Odnosno, oni specifično vezuju spojeve kao što su hormoni, neurotransmiteri, toksini na vanjskoj strani membrane, što služi kao signal za promjenu različitih procesa unutar ćelije ili same membrane.

2. Transport . Ovi proteini transportuju određene supstance kroz membranu, oni takođe formiraju kanale kroz koje se različiti joni transportuju u i iz ćelije.

3. Enzimski . To su enzimski proteini koji se nalaze u membrani i uključeni su u različite hemijske procese.

Na površini membrane životinjskih ćelija formira se vanjski receptorski sloj ugljikohidrata - glikokaliks . Formiranje glikokaliksa, kao i staničnih zidova biljaka, nastaje zbog vitalne aktivnosti samih stanica.

Osnovne funkcije ćelijske membrane

1. Strukturni(ćelijska membrana odvaja ćeliju od okoline).

2. Transport(supstance se transportuju kroz ćelijsku membranu, a ćelijska membrana je visoko selektivan filter).

3. Receptor(receptori koji se nalaze na površini membrane percipiraju vanjske utjecaje, prenose ove informacije u ćeliju, omogućavajući joj da brzo reagira na promjene okoline).