Клетачныя мембраны: Розніца паміж версіямі

[недагледжаная версія][недагледжаная версія]
Змесціва выдалена Змесціва дададзена
→‎Літаратура: назвы кніг не перакладаем
Няма тлумачэння праўкі
Радок 1:
'''Кле́тачная мембра́на''' (ці'''Кле́тачная мембра́на''', '''цытаплазматычная мембрана''', '''плазмалема''' часткаасноўная, універсальная для абалонкіўсіх [[Клетка|клеткіклетак]] частка паверхневага апарату, якая судакранаецца з унутраным яе змесцівам і не дазваляе яму змешвацца з рэчывамі навакольнага асяроддзя. Забяспечвае

Таўшчыня мембраны складае 7-10 [[Нанаметр|нм]]. Плазмалема забяспечвае цэласнасць клеткі;, абмяжоўвае [[цытаплазма|цытаплазму]] і захоўвае яе ад знешніх уздзеянняў, прымае ўдзел у працэсах рэгулюеабмену абменрэчываў паміж клеткай і асяроддзем;пазаклетачным унутрыклетачныяасяроддзем.

Унутрыклетачныя мембраны падзяляюць клетку на спецыялізаваныя замкнёныя адсекі  — кампартменты ці [[Арганоід|арганэлы]], у якіх падтрымліваюцца неабходныя ўмовы ўнутрыклетачнага асяроддзя. Клетачная мембрана здольна прапускаць пэўныя рэчывы з навакольнага асяроддзя ўнутр клеткі, а рэчывы, што ўтвараюцца ў [[цытаплазма|цытаплазме]], — вонкі. Гэта забяспечвае клетцы магчымасць жывіцца, дыхаць і вызваляцца ад шкодных рэчываў.
 
Паколькі праз мембрану праходзяць не любыя рэчывы, а толькі пэўныя, гэту ўласцівасць мембраны называюць выбіральнай пранікальнасцю. Вельмі важна, што на працягу жыцця перамяшчэнне рэчываў у абодвух напрамках пастаянна кантралюецца і змяняецца. Гэта дазваляе жывым клеткам існаваць у зменлівых умовах навакольнага асяроддзя.
 
У клетак бактэрый, часткі пратыстаў, грыбоў і раслін, акрамя цытаплазматычнай мембраны, ёсць яшчэ і [[клетачная сценка]]. Яна размяшчаецца зверху цытаплазматычнай мембраны і ўяўляе сабой тоўсты слой, які складаецца з розных рэчываў.
 
== СтруктураСклад і складструктура біямембран ==
Асноўнымі кампанентамі мембраны з'яўляюцца [[ліпіды і бялкі]]. Ліпіды складаюць каля 40 % масы мембран. Сярод іх пераважаюць так званыя складаныя ліпіды — [[фосфаліпіды]].
 
Малекулы фосфаліпідаў размяшчаюцца ў выглядзе двайнога слоя (ліпідны біслой). У цытаплазматычнай мембране гідрафільныя галоўкі фосфаліпідаў павернуты да знешняга і ўнутранага бакоў мембраны, а гідрафобныя хвасты — унутр мембраны.
 
[[Выява:Cell membrane drawing-en.svg|thumb|upright=1.2|Малюнак клетачнай мембраны. Маленькія блакітныя і белыя шарыкі адпавядаюць гідрафільным «галоўкам» ліпідаў, а далучаныя да іх лініі — гідрафобным «хвастам». На малюнку паказаны толькі інтэгральныя мембранныя бялкі (чырвоныя глобулы і жоўтыя спіралі). Жоўтыя авальныя кропкі ўсярэдзіне мембраны — малекулы халестэролу. Жоўта-зялёныя ланцужкі пацерак на вонкавым боку мембраны — ланцужкі [[алігацукрыд]]аў, што ствараюць глікакалікс]].
 
БіялагічнаяУ мембранасастаў ўключаемембран і розныяуваходзяць [[бялкі]] двух тыпаў: інтэгральныя (штоі працінаюцьперыферычныя. Інтэгральныя бялкі больш ці менш глыбока пагружаны ў мембрану або пранізваюць яе наскрозь). Перыферычныя бялкі размяшчаюцца на знешняй і ўнутранай паверхнях мембраны, прычым многія з іх забяспечваюць узаемадзеянне плазмалемы з надмембраннымі і ўнутрыклетачнымі структурамі.<!--напаўінтэгральныя (пагружаныя адным канцом у вонкавы ці ўнутраны ліпідны пласт), павярхоўныя (размешчаныя на вонкавай ці прылеглыя да ўнутраных бакоў мембраны). Некаторыя бялкі з'яўляюцца пунктамі кантакту клетачнай мембраны з [[цытакасцяк]]ом усярэдзіне клеткі, і [[Клетачная сценка|клетачнай сценкай]] (калі яна ёсць) звонку.--> Некаторыя з інтэгральных бялкоў выконваюць функцыю [[Іонны канал|іонных каналаў]], розных [[транспарцёр]]аўтранспарцёраў і [[Клетачны рэцэптар|рэцэптараў]].
 
Клетачныя мембраны часта асіметрычныя, гэта значыць пласты адрозніваюцца па складу ліпідаў<!--, пераход асобнай малекулы з аднаго пласта ў іншы (так званы '''фліп-флоп''') абцяжараны-->. На знешняй паверхні цытаплазматычнай мембраны могуць размяшчацца малекулы аліга- і поліцукрыдаў. Яны кавалентна звязваюцца з мембраннымі ліпідамі і бялкамі, утвараючы [[глікаліпіды]] і глікапратэіны. У клетках жывёл такі вугляводны слой пакрывае ўсю паверхню плазмалемы, утвараючы надмембранны комплекс. Ён называецца глікакаліксам.
 
Мембраны — структуры [[Інварыябельнасць|інварыябельныя]], вельмі падобныя ў розных арганізмаў. Некаторае выключэнне складаюць, мабыць, [[археі]], у якіх мембраны ўтвораны [[гліцэрын]]ам і [[Тэрпеноідавы спірт|тэрпеноідавымі спіртамі]].
 
== Функцыі біямембран ==
Плазмалема выконвае шэраг функцый, важнейшымі з якіх з'яўляюцца бар'ерная, рэцэпторная і транспартная.
* бар'ерная — забяспечвае рэгулёўны, выбіральны, пасіўны і актыўны абмен рэчываў з навакольным асяроддзем. Напрыклад, мембрана пераксісом засцерагае цытаплазму ад небяспечных для клеткі [[Пераксіды|пераксідаў]]. [[Выбіральная пранікальнасць]] азначае, што пранікальнасць мембраны для розных [[атам]]аў ці [[малекула|малекул]] залежыць ад іх памераў, [[Электрычны зарад|электрычнага зарада]] і хімічных уласцівасцей. Выбіральная пранікальнасць забяспечвае адлучэнне клеткі і клетачных кампартментаў ад навакольнага асяроддзя і забеспячэнне іх неабходнымі рэчывамі.
 
* Бар'ерная функцыя — цытаплазматычная мембрана акружае клетку з усіх бакоў, выконваючы ролю бар'ера — перашкоды паміж складана арганізаваным унутрыклетачным змесцівам і клетачным асяроддзем. Бар'ерную функцыю забяспечвае перш за ўсё ліпідны біслой, які не дазваляе змесціву клеткі расцякацца і які перашкаджае пранікненню ў клетку чужародных рэчываў.
* транспартная — праз мембрану адбываецца транспарт рэчываў у клетку і з клеткі. Транспарт праз мембраны забяспечвае: дастаўку пажыўных рэчываў, выдаленне канчатковых прадуктаў абмену, сакрэцыю розных рэчываў, стварэнне іонных градыентаў, падтрыманне ў клетцы адпаведнага pH і іоннай канцэнтрацыі, патрэбных для працы клетачных ферментаў.
 
* бар'ерная — забяспечвае рэгулёўны, выбіральны, пасіўны і актыўны абмен рэчываў з навакольным асяроддзем. Напрыклад, мембрана пераксісом засцерагае цытаплазму ад небяспечных для клеткі [[Пераксіды|пераксідаў]]. [[Выбіральная пранікальнасць]] азначае, што пранікальнасць мембраны для розных [[атам]]аў ці [[малекула|малекул]] залежыць ад іх памераў, [[Электрычны зарад|электрычнага зарада]] і хімічных уласцівасцей. Выбіральная пранікальнасць забяспечвае адлучэнне клеткі і клетачных кампартментаў ад навакольнага асяроддзя і забеспячэнне іх неабходнымі рэчывамі.
 
* транспартная Транспартная функцыя — праз мембрану адбываецца транспарт рэчываў у клетку і з клеткі. Транспарт праз мембраны забяспечвае: дастаўку пажыўных рэчываў, выдаленне канчатковых прадуктаў абмену, сакрэцыю розных рэчываў, стварэнне іонных градыентаў, падтрыманне ў клетцы адпаведнага pH і іоннай канцэнтрацыі, патрэбных для працы клетачных ферментаў.
 
Часціцы, якія з-за нейкага чынніку не здольныя прайсці фасфаліпідны біслой (напрыклад, з-за гідрафільных уласцівасцей, бо мембрана ўсярэдзіне гідрафобная і не прапускае гідрафільныя рэчывы, ці з-за буйных памераў), але неабходныя для клеткі, могуць прайсці скрозь мембрану праз адмысловыя бялкі-пераносчыкі (транспарцёры) і бялкі-каналы ці шляхам [[эндацытоз]]у.
Радок 16 ⟶ 37:
Актыўны транспарт патрабуе выдаткаў энергіі, бо адбываецца супраць градыенту канцэнтрацыі. На мембране існуюць адмысловыя бялкі-помпы, у тым ліку [[АТФаза]], якія актыўна ўпампоўваюць у клетку іоны [[калій|калію]] (K+) і выпампоўваюць з яе іоны [[натрый|натрыю]] (Na+).
 
* матрычная Матрычная функцыя — забяспечвае вызначанае ўзаемаразмяшчэнне і арыентацыю мембранных бялкоў, іх аптымальнае ўзаемадзеянне;
 
* механічная Механічная функцыя — забяспечвае аўтаномнасць клеткі, яе ўнутрыклетачных структур, таксама злучэнне з іншымі клеткамі (у тканінах). Вялікую ролю ў забеспячэнні механічнай функцыі маюць клетачныя сценкі, а ў жывёл  — міжклетачнае рэчыва.
 
* энергетычная Энергетычная функцыя — пры фотасінтэзе ў хларапластах і клетачным дыханні ў мітахондрыях у іх мембранах дзейнічаюць сістэмы пераносу энергіі, у якіх таксама ўдзельнічаюць бялкі;
 
* Рэцэпторная функцыя — у цытаплазматычнай мембране ёсць бялкі, здольныя ў адказ на дзеянне розных фактараў знешняга асяроддзя змяняць сваю прасторавую структуру і такім чынам перадаваць сігналы ўнутр клеткі. Такім чынам, цытаплазматычная мембрана забяспечвае раздражняльнасць клетак (здольнасць успрымаць раздражняльнікі і пэўным чынам рэагаваць на іх), ажыццяўляючы абмен інфармацыяй паміж клеткай і навакольным асяроддзем.
* рэцэптарная — некаторыя бялкі, якія сядзяць у мембране, з'яўляюцца рэцэптарамі (малекуламі, пры дапамозе якіх клетка ўспрымае тыя ці іншыя сігналы).
Напрыклад, [[гармоны]], што цыркулююць у крыві, дзейнічаюць толькі на такія клеткі-мішэні, у якіх ёсць адпаведныя гэтым гармонам рэцэптары. Нейрамедыятары (хімічныя рэчывы, якія забяспечваюць правядзенне нервовых імпульсаў) таксама злучаюцца з адмысловымі рэцэптарнымі бялкамі клетак-мішэняў.
 
Некаторыя рэцэпторныя бялкі цытаплазматычнай мембраны здольны распазнаваць пэўныя рэчывы і спецыфічна звязвацца з імі. Такія бялкі могуць удзельнічаць у адборы неабходных малекул, якія паступаюць у клеткі. Напрыклад, [[гармоны]], што цыркулююць у крыві, дзейнічаюць толькі на такія клеткі-мішэні, у якіх ёсць адпаведныя гэтым гармонам рэцэптары.
* ферментатыўная — мембранныя бялкі нярэдка з'яўляюцца ферментамі. Напрыклад, плазматычныя мембраны эпітэліяльных клетак кішэчніка маюць стрававальныя ферменты.
 
Да рэцэпторных бялкоў адносяцца антыгенраспазнавальныя рэцэптары лімфацытаў, рэцэптары гармонаў і нейрамедыятараў і інш. У ажыццяўленні рэцэпторнай функцыі, акрамя мембранных бялкоў, важную ролю адыгрываюць элементы глікакаліксу.
* ажыццяўленне генерацыі і правядзення біяпатэнцыялаў.
З дапамогай мембраны ў клетцы падтрымліваецца сталая канцэнтрацыя іонаў: канцэнтрацыя іона K+ усярэдзіне клеткі значна вышэй, чым звонку, а канцэнтрацыя Na+ значна ніжэй, што вельмі важна, бо гэта забяспечвае падтрыманне рознасці патэнцыялаў на мембране і генерацыю [[нервовы імпульс|нервовага імпульсу]].
 
У цытаплазматычнай мембране могуць быць лакалізаваны спецыфічныя рэцэптары, якія рэагуюць на розныя фізічныя фактары. Напрыклад, у плазмалеме святлоадчувальных клетак жывёл размешчана спецыяльная фотарэцэпторная сістэма, ключавую ролю ў функцыянаванні якой адыгрывае зрокавы пігмент радапсін. 3 дапамогай фотарэцэптараў светлавы сігнал ператвараецца ў хімічны, што, у сваю чаргу, прыводзіць да ўзнікнення нервовага імпульсу.
* маркіроўка клеткі — на мембране ёсць антыгены, якія дзейнічаюць як маркеры — «цэтлікі», што дазваляюць апазнаць клетку. Гэта глікапратэіны (г.зн. бялкі з далучанымі да іх разгалінаванымі алігацукрыдавымі бакавымі ланцугамі), што маюць ролю «антэн». З-за незлічонага мноства канфігурацыі бакавых ланцугоў магчыма зрабіць для кожнага тыпу клетак свой адмысловы маркер. З дапамогай маркераў клеткі могуць распазнаваць іншыя клеткі і дзейнічаць узгоднена з імі, напрыклад, пры фарміраванні органаў і тканін. Гэта ж дазваляе імуннай сістэме распазнаваць чужародныя антыгены.
 
== Структура і склад біямембран ==
Клетачная мембрана ўяўляе сабой падвойны пласт (біслой) малекул класа [[Ліпіды|ліпідаў]], большасць з якіх уяўляе сабой так званыя складаныя ліпіды — [[фасфаліпіды]]. Малекулы ліпідаў маюць [[Гідрафільнасць|гідрафільную]] («галоўка») і [[Гідрафобнасць|гідрафобную]] («хвост») частку. Пры ўтварэнні мембран гідрафобныя часткі малекул апыняюцца звернутымі ўсярэдзіну, а гідрафільныя — вонкі. Мембраны — структуры [[Інварыябельнасць|інварыябельныя]], вельмі падобныя ў розных арганізмаў. Некаторае выключэнне складаюць, мабыць, [[археі]], у якіх мембраны ўтвораны [[гліцэрын]]ам і [[Тэрпеноідавы спірт|тэрпеноідавымі спіртамі]]. Таўшчыня мембраны складае 7-8 [[Нанаметр|нм]].
[[Выява:Cell membrane drawing-en.svg|thumb|upright=1.2|Малюнак клетачнай мембраны. Маленькія блакітныя і белыя шарыкі адпавядаюць гідрафільным «галоўкам» ліпідаў, а далучаныя да іх лініі — гідрафобным «хвастам». На малюнку паказаны толькі інтэгральныя мембранныя бялкі (чырвоныя глобулы і жоўтыя спіралі). Жоўтыя авальныя кропкі ўсярэдзіне мембраны — малекулы халестэролу. Жоўта-зялёныя ланцужкі пацерак на вонкавым боку мембраны — ланцужкі [[алігацукрыд]]аў, што ствараюць глікакалікс]].
 
* ферментатыўная Ферментатыўная функцыя — мембранныя бялкі нярэдка з'яўляюцца ферментамі. Напрыклад, плазматычныя мембраны эпітэліяльных клетак кішэчніка маюць стрававальныя ферменты.
Біялагічная мембрана ўключае і розныя [[бялкі]]: інтэгральныя (што працінаюць мембрану наскрозь), напаўінтэгральныя (пагружаныя адным канцом у вонкавы ці ўнутраны ліпідны пласт), павярхоўныя (размешчаныя на вонкавай ці прылеглыя да ўнутраных бакоў мембраны). Некаторыя бялкі з'яўляюцца пунктамі кантакту клетачнай мембраны з [[цытакасцяк]]ом усярэдзіне клеткі, і [[Клетачная сценка|клетачнай сценкай]] (калі яна ёсць) звонку. Некаторыя з інтэгральных бялкоў выконваюць функцыю [[Іонны канал|іонных каналаў]], розных [[транспарцёр]]аў і [[Клетачны рэцэптар|рэцэптараў]].
 
З* Ажыццяўленне генерацыі і правядзення біяпатэнцыялаў — з дапамогай мембраны ў клетцы падтрымліваецца сталая канцэнтрацыя іонаў: канцэнтрацыя іона K+ усярэдзіне клеткі значна вышэй, чым звонку, а канцэнтрацыя Na+ значна ніжэй, што вельмі важна, бо гэта забяспечвае падтрыманне рознасці патэнцыялаў на мембране і генерацыю [[нервовы імпульс|нервовага імпульсу]].
Мембраны складаюцца з ліпідаў трох класаў: [[фасфаліпід]]ы, [[глікаліпід]]ы і [[халестэрын|халестэроль]]. Фасфаліпіды і глікаліпіды (ліпіды з далучанымі да іх вугляводамі) складаюцца з двух доўгіх [[гідрафобнасць|гідрафобных]] [[вуглевадарод]]ных «хвастоў», якія злучаны з зараджанай [[гідрафільнасць|гідрафільнай]] «галавой». Халестэроль надае мембране цвёрдасць, займаючы вольную прастору паміж гідрафобнымі хвастамі ліпідаў і не дазваляючы ім выгінацца. Таму мембраны з малым утрыманнем халестэролю больш гнуткія, а з вялікім — больш цвёрдыя і крохкія. Гэтак жа халестэроль служыць «стопарам», які перашкаджае перасоўванню палярных малекул з клеткі і ў клетку.
Важную частку мембраны складаюць бялкі, якія працінаюць яе і адказваюць за разнастайныя ўласцівасці мембран. Іх склад і арыентацыя ў розных мембранах адрозніваюцца.
 
* маркіроўкаМаркіроўка клеткі  — на мембране ёсць антыгены, якія дзейнічаюць як маркеры  — «цэтлікі», што дазваляюць апазнаць клетку. Гэта глікапратэіны (г.зн. бялкі з далучанымі да іх разгалінаванымі алігацукрыдавымі бакавымі ланцугамі), што маюць ролю «антэн». З-за незлічонага мноства канфігурацыі бакавых ланцугоў магчыма зрабіць для кожнага тыпу клетак свой адмысловы маркер. З дапамогай маркераў клеткі могуць распазнаваць іншыя клеткі і дзейнічаць узгоднена з імі, напрыклад, пры фарміраванні органаў і тканін. Гэта ж дазваляе імуннай сістэме распазнаваць чужародныя антыгены.
Клетачныя мембраны часта асіметрычныя, гэта значыць пласты адрозніваюцца па складу ліпідаў, пераход асобнай малекулы з аднаго пласта ў іншы (так званы '''фліп-флоп''') абцяжараны.
 
== Мембранныя арганэлы ==
Гэта замкнёныя асобныя ці злучаныя адна з адной часткі [[цытаплазма|цытаплазмы]], адлучаныя ад [[гіялаплазма|гіялаплазмы]] [[мембрана]]мі. Да аднамембранных арганэл адносяцца [[эндаплазматычная сетка]], [[апарат Гольджы]], [[лізасомы]], [[Вакуоля|вакуолі]], [[пераксісомы]]; да двухмембранных  — [[Клетачнае ядро|ядро]], [[мітахондрыі]], [[пластыды]]. Звонку клетка абмежавана так званай плазматычнай мембранай. Будова мембран розных арганэл адрозніваецца па складу ліпідаў і мембранных бялкоў.
 
== Літаратура ==