Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.4: Плазмова мембрана

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5758

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Мішок, повний желе

    Ця проста, відрізана модель тваринної клітини (рис.\(\PageIndex{1}\)) показує, що клітина нагадує поліетиленовий пакет, повний Jell-O. Його основна структура - плазматична мембрана, наповнена цитоплазмою. Як і Jell-O, що містить змішані фрукти, цитоплазма клітини також містить різні структури, такі як ядро та інші органели. Ваше тіло складається з трильйонів клітин, але всі вони виконують однакові основні життєві функції. Всі вони отримують і використовують енергію, реагують на навколишнє середовище та розмножуються. Як ваші клітини виконують ці основні функції і підтримують себе - і вас - в живих? Щоб відповісти на ці питання, потрібно більше дізнатися про структури, що входять до складу клітин, починаючи з плазматичної мембрани.

    Тваринна клітина
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Модель клітини тварин

    Плазмова мембрана - це структура, яка утворює бар'єр між цитоплазмою всередині клітини і навколишнім середовищем поза клітиною. Без плазматичної мембрани не було б клітини. Мембрана також захищає і підтримує клітину і контролює все, що входить і залишає її. Це дозволяє лише певним речовинам проходити, зберігаючи інші в або поза. Щоб зрозуміти, як плазмова мембрана контролює те, що проходить в клітину або з неї, потрібно знати її основну будову.

    Фосфоліпідний бішар

    Плазмова мембрана складається в основному з фосфоліпідів, які складаються з жирних кислот і спирту. Фосфоліпіди в плазматичній мембрані розташовані в два шари, звані фосфоліпідним бішаром, з гідрофобним, або водоненависним, внутрішнім і гідрофільним, або водолюбним, зовнішнім. Кожна молекула фосфоліпідів має головку і два хвоста. Голова «любить» воду (гідрофільну), а хвости «бояться» води (гідрофобної). Водобоязливі хвости знаходяться на внутрішній частині мембрани, тоді як водолюбні головки вказують назовні, до цитоплазми або рідини, яка оточує клітину. Полярна головна група і ланцюги жирних кислот прикріплені 3-вуглецевим гліцериновим блоком. \(\PageIndex{2}\)На малюнку показаний єдиний фосфоліпідний поруч з фосфоліпідним бішаром.

    Молекули, які є гідрофобними, можуть легко пройти через плазмову мембрану, якщо вони досить малі, оскільки вони ненавидять воду, як внутрішня частина мембрани. З іншого боку, молекули, які є гідрофільними, не можуть пройти через плазмову мембрану - принаймні, не без допомоги - оскільки вони вологолюбні, як зовнішня частина мембрани.

    фосфоліпіди та плазмомембранний двошаровий аркуш; подробиці в тексті вище
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Фосфоліпідний і фосфоліпідний бішар.

    Інші молекули в плазматичній мембрані

    Плазмова мембрана містить і інші молекули, в першу чергу інші ліпіди і білки. Зелені молекули на малюнку\(\PageIndex{2}\), наприклад, є ліпідним холестерином. Молекули стероїдного ліпідного холестерину допомагають плазматичній мембрані зберігати форму. (Рисунок\(\PageIndex{3}\)) показує молекули холестерину як жовті структури в центрі фосфоліпідного бішару. Інші структури, показані на (рис.\(\PageIndex{3}\)):

    • Білкові канали. Вони охоплюють повну мембрану і мають простір всередині них, оскільки вони використовуються для транспортування матеріалів всередину або з клітини.
    • Трансмембранні білки. Корінь «транс» пояснює, що ці охоплюють (йдуть «поперек») мембрану. Трансмембранні білки можуть мати найрізноманітніші функції.
    • Периферичні білки. Вони зустрічаються тільки з одного боку мембрани. Їх можна виявити або на цитоплазматичної стороні, або на зовнішній стороні мембрани.
    • Глікопротеїни. Вони складаються з білка в плазматичній мембрані з ланцюжками вуглеводів, що виступають з клітини.
    • Гліколіпіди. Це ланцюги вуглеводів, прикріплених безпосередньо до ліпіду в мембрані. І глікопротеїни, і гліколіпіди діють як мітки для ідентифікації клітини.
    • Нитки цитоскелета знаходяться уздовж цитоплазматичної сторони мембрани і забезпечують риштування для мембрани.
    Плазмова мембрана та пов'язані з ними компоненти; докладніше в тексті вище
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Малюнок ілюструє основні компоненти фосфоліпідного бішару.

    Додаткові функції плазматичної мембрани

    Плазмова мембрана може мати розширення, такі як битоподібні джгутики або щіткові вії, які надають їй інші функції. У одноклітинних організмів, як показано нижче, ці розширення мембран можуть допомогти організмам рухатися. У багатоклітинних організмів розширення мають різні функції. Наприклад, вії на клітині легенів людини змітають чужорідні частинки і слиз у напрямку до рота і носа.

    Лямблії з довгими джгутиками
    бронхіальні клітини, що показують вії
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Джгутики лямблій (зліва) і вії слизової дихальних шляхів людини (праворуч). Джгутики і вії є розширеннями плазматичної мембрани багатьох клітин.
    Характеристика: Моє людське тіло

    Якщо ви курите і вам потрібна інша причина, щоб кинути палити, ось хороший. Зазвичай ми думаємо про рак легенів як основне захворювання, спричинене курінням. Але куріння може мати руйнівний вплив на здатність організму захищатися від повторних серйозних респіраторних інфекцій, таких як бронхіт і пневмонія.

    Вії - це мікроскопічні, схожі на волосся проекти на клітині, які вирівнюють дихальну, репродуктивну та травну системи. Вії в дихальній системі лінії більшість дихальних шляхів, де вони мають роботу з захоплення і видалення пилу, мікробів та інших сторонніх частинок, перш ніж вони можуть зробити вас хворими. Вії виділяють слиз, яка затримує частинки, і вони рухаються безперервним хвилеподібним рухом, який змітає слиз і частинки вгору до горла, де вони можуть бути вигнані з тіла. Коли ви хворієте і кашляєте мокротиння, це те, що ви робите.

    Куріння заважає віям виконувати ці важливі функції. Хімічні речовини в тютюновому димі паралізують вії, тому вони не можуть змітати слиз з дихальних шляхів, а також перешкоджають утворенню слизу віями. На щастя, ці ефекти починають стиратися незабаром після останнього впливу тютюнового диму. Якщо ви кинете палити, ваші вії прийдуть в норму. Навіть якщо тривале куріння знищило вії, вони відростуть і відновлять функціонування через лічені місяці після того, як ви кинете палити.

    Рецензія

    1. Які загальні функції плазматичної мембрани?
    2. Охарактеризуйте фосфоліпідний бішар плазматичної мембрани.
    3. Визначте інші молекули в плазматичній мембрані і констатуйте їх функції.
    4. Чому деякі клітини мають розширення плазматичних мембран, такі як джгутики та вії?
    5. Поясніть, чому гідрофільні молекули не можуть легко пройти через клітинну мембрану. Який тип молекули в клітинній мембрані може допомогти гідрофільним молекулам пройти через неї?
    6. Яка частина молекули фосфоліпідів в плазматичній мембрані складається з ланцюгів жирних кислот? Це частина гідрофобна або гідрофільна?
    7. Два шари фосфоліпідів в плазматичній мембрані називаються фосфоліпідним ____________.
    8. Правда чи брехня. Джгутики на клітині легенів змітають чужорідні частинки і слиз до рота і носа.
    9. Правда чи брехня. Дрібні гідрофобні молекули можуть легко проходити через плазматичну мембрану.
    10. Правда чи брехня. Сторона клітинної мембрани, яка звернена до цитоплазми, гідрофільна.
    11. Стероїдні гормони можуть проходити безпосередньо через клітинні мембрани. Як ви думаєте, чому це так?
    12. Деякі антибіотики працюють, роблячи отвори в плазматичній мембрані бактеріальних клітин. Як ви думаєте, це вбиває клітини?
    13. Як називається довгі, батоподібні розширення плазматичної мембрани, які допомагають деяким одноклітинним організмам рухатися?

    Дізнатися більше

    https://bio.libretexts.org/link?16742#Explore_More

    Перегляньте відео нижче, щоб дізнатися історію відкриття структури клітинних мембран.

    Атрибуції

    1. Модель клітин тварин Кевіном Сонгом, присвячена CC0 через Wikimedia Commons
    2. Фосфоліпідний бішар від LadyOfHats, CC BY-NC 3.0 для фундаменту CK-12
    3. Плазмова мембрана від CNX OpenStax, ліцензована CC BY 4.0 через Вікісховище
    4. Лямблії CDC/Dr. Stan Erlandsen, публічне надбання через Wikimedia Commons
      1. Бронхіальні клітини Чарльза Дагліана, випущені у суспільне надбання через Wikimedia Commons
    5. Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0