Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.2: Клітинні мембрани

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5176

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

    Однією універсальною особливістю всіх клітин є зовнішня обмежуюча мембрана, яка називається плазматичною мембраною. Крім того, всі еукаріотичні клітини містять складні системи внутрішніх мембран, які встановлюють різні мембранно-закриті відсіки всередині клітини. Клітинні мембрани побудовані з ліпідів і білків.

    Плазмова мембрана

    Плазмова мембрана служить інтерфейсом між апаратом у внутрішній частині клітини та позаклітинною рідиною (ECF), яка купає всі клітини. Ліпіди в плазматичній мембрані - це головним чином фосфоліпіди, такі як фосфатидилетаноламін. Фосфоліпіди амфіфільні з вуглеводневим хвостом молекули гідрофобним; її полярна головка гідрофільна. Оскільки плазмова мембрана стикається з водянистими розчинами з обох сторін, її фосфоліпіди вміщують це, утворюючи фосфоліпідний бішар з гідрофобними хвостами, зверненими один до одного. Значна кількість холестерину заправляється всередині вуглеводневих хвостів (не показано).

    альт
    Малюнок 3.2.1: Детальна схема клітинної мембрани

    Інтегральні мембранні білки

    Багато з білків, пов'язаних з плазматичною мембраною, щільно пов'язані з нею. Деякі прикріплюються до ліпідів в бішарі. В інших — трансмембранних білках — поліпептидний ланцюг фактично проходить ліпідний бішар (рис. 3.2.2). На малюнку зображений трансмембранний білок, який проходить всього один раз через бішар і інший, який проходить через нього 7 разів. Всі рецептори, пов'язані з G-білками (наприклад, рецептори пептидних гормонів та запахи) кожен охоплюють плазматичну мембрану 7 разів.

    альт
    Малюнок 3.2.2: Схематичне зображення трансмембранних білків: 1. одиночна трансмембранна α-спіраль (бітопічний мембранний білок) 2. політопний трансмембранний α-спіральний білок 3. політопний трансмембранний β-листовий білок

    У всіх цих випадках порція всередині ліпідного бішару складається в першу чергу з гідрофобних амінокислот. Вони, як правило, розташовані в альфа-спіралі так, що полярні групи -C = O і -NH в пептидних зв'язках можуть взаємодіяти один з одним, а не з їх гідрофобним оточенням. Ті частини поліпептиду, які проектують з бішару, як правило, мають високий відсоток гідрофільних амінокислот. Крім того, ті, що проектують у водне середовище клітини, зазвичай є глікопротеїнами, причому багато гідрофільних залишків цукру прикріплені до частини поліпептиду, що піддається впливу на поверхні клітини. Деякі трансмембранні білки, які кілька разів охоплюють бішар, утворюють гідрофільний канал, через який певні іони і молекули можуть проникати (або виходити) в клітину.

    Периферичні мембранні протеїни

    Вони більш вільно пов'язані з мембраною. Вони зазвичай прикріплюються нековалентно до виступаючим ділянкам інтегральних мембранних білків (рис. 3.2.3). Мембранні білки часто обмежені в своїх рухах. Ліпідний бішар - це дійсно плівка масла. Таким чином, ми могли б очікувати, що структури, занурені в нього, будуть відносно вільно плавати. Для деяких мембранних білків це так. Для інших же їх рухливість обмежена:

    • Деякі з білків, що піддаються на внутрішній поверхні плазматичної мембрани, прив'язані до цитоскелетних елементів, таких як актинові мікрофіламенти.
    • Деякі білки є зовнішнім обличчям плазматичної мембрани закріплені на компонентах позаклітинного матриксу, як колаген.
    • Інтегральні мембранні білки не можуть пройти через щільні з'єднання, виявлені між деякими видами клітин (наприклад, епітеліальні клітини).
    альт
    Малюнок 3.2.3: Схематичне зображення білків периферичної мембрани