Плазмената мембрана на животински клетки е покрит от външната страна (т.е. на страната не е в контакт с цитоплазма) слой на веригите на олигозахаридни ковалентно прикрепени към мембрана протеини (glikopoteiny) и в по-малка степен на липиди (гликолипиди). Тази мембрана е казано въглехидрат покритие glikokaleksom. Назначаване glikokaleksa не е много ясно; Има спекулации, че тази структура е включен в процесите на признаване между клетките.

3 - цялостни протеини;

4 - периферни протеини;

5 - poluintegralnye протеини;

В растителните клетки над външната клетъчна мембрана е гъста целулозни стена с пори, през които връзката между съседни клетки чрез цитоплазмени мостове.

Свойства на биологични мембрани:

1. Възможността за самостоятелно сглобяване след повреда ефекти. Това свойство се определя от физикохимичните характеристики на фосфолипидни молекули, които във воден разтвор се събират заедно, така че хидрофилните краищата на молекулите развиват навън и хидрофобен - вътре. Готовите фосфолипид слоеве могат да бъдат вградени протеини. Способността на самостоятелно сглобяване е важно на клетъчно ниво.

2. полупропусклива (селективност преминаване на йони и молекули). Поддържа постоянството на йонната и молекулен състав в клетката.

3. течливостта на мембраната. Мембраните не са твърди тела, те постоянно варира поради ротационните и вибрационни движения на липиди и протеини молекули. Това осигурява по-голяма честота на възникване на ензимната и други химични процеси в мембрани.

4. Фрагменти от мембраните не са свободни краища. тъй като той е затворен в мехурчетата.

Функции на мембраната външната клетка (plasmolemma):

Plasmolemma основни функции са както следва: 1) бариера, 2) рецептор, и 3) обмен 4) трафик.

1. функция бариера. Тя се изразява в това, че съдържанието на клетката граници cytolemma, отделянето от външната среда, и вътреклетъчен цитоплазма мембрана разделя на отделните реакционни отделения, отделения.

2 рецепторната функция. Един от най-важните функции е да се осигури plasmolemma комуникация (съобщение) клетка с външната среда чрез присъствието на рецептора в апарат мембрана с протеин или гликопротеин природата. функция рецепторни образувания първични -plazmalemmy - външни сигнали, за да помогне правилно ориентира клетките и форма тъкан по време на диференциация. С рецепторна функция свързани регулаторни дейности на различните системи и на имунния отговор.

4. Функцията транспорт на мембрани. Мембраната осигурява селективно влизане в клетката и от клетката в околната среда на различни химикали. Транспорт на вещества от съществено значение за поддържане на подходящо рН в клетка, подходяща йонна концентрация, която осигурява ефективността на клетъчни ензими. Транспорт осигурява хранителни вещества, които служат като източник на енергия, както и материал за образуването на различни клетъчни компоненти. Зависят от него извеждане от клетки на токсични отпадъци, секрецията на различни хранителни вещества и създаване на йонни градиенти необходими за нерв и мускулната активност. Промяната на скоростта масообмен може да доведе до нарушения на биоенергетични процеси, воден обмен сол, възбудимост и други процеси. Корекцията на тези промени се намира в сърцето на действието на много лекарства.

Има два основни начина за вещества в клетката и извън клетките на външната среда;

Пасивни транспорт е чрез химичен или електрохимичен градиент без АТР концентрация на енергия. Ако молекула транспортирания материал не отговаря, посоката на пасивен транспорт се определя само от разликата на концентрация на веществата и от двете страни на мембраната (градиент химически концентрация). Ако молекулата е заредена, при транспортирането засяга както градиент химически концентрация и електрически градиент (мембранен потенциал).

Както градиент заедно представляват електрохимична градиент. Пасивен транспорт на вещества, може да се извърши по два начина - проста дифузия и улеснено.

Когато проста дифузия на сол йони и вода може да проникне чрез селективни канали. Тези канали са образувани от няколко трансмембранни протеини, които формират чрез транспортни пътища отворен постоянно или само за кратко време. Чрез селективни канали проникне различни молекули, като съответните канали на размер и заплащане.

Има и друг проста дифузия път - е дифузия на вещества чрез липидния двоен слой, които лесно преминават през маслоразтворими вещество и водата. двуслойна Липидният е непропусклив за заредени молекули (йони), и в същото време, незаредени малки молекули могат да дифундират свободно. В този случай, по-малката молекула, толкова по-бързо ще бъдат транспортирани. Много голям процент на вода дифузия през липидния двоен слой е точно обяснява с малкия размер на молекулите и липсата на зареждане.

Когато улеснена дифузия транспорт на вещества, участващи в протеини - носители, работещи на "пинг-понг". По този начин протеин съществува в две конформационни състояния: състояние на "понг" свързващи места на транспортирания материал видими от външната страна на двоен слой, и държавата "Ping" са еднакви части са отворени с другата ръка. Този процес е обратим. С ръка в даден момент част на свързващо вещество, за да се отвори зависи от градиента на концентрация. По този начин, през мембраната са захари и аминокиселини.

Когато вещества улеснени скорост дифузия транспорт значително се увеличава в сравнение с проста дифузия.

Освен това носещи протеини в улеснена дифузия участват някои антибиотици, като ваниломицин и грамицидин.

Тъй като те осигуряват превоза на йони, те се наричат ​​йонофореза.

Активното транспорт на вещества в клетката. Този вид транспорт е винаги с изразходването на енергия. Източникът на времето, необходимо за активна енергия в транспорта, е АТФ. Характерна особеност на този вид транспорт е, че тя се извършва по два начина:

1) с използване на ензими, наречени АТР-основи;

2) транспорт в мембрана пакет (ендоцитоза).

външната клетъчна мембрана съдържа протеини-ензими като АТР-аза, чиято функция е да осигури активното транспортирането на йони срещу градиент на концентрация. Както се осигури транспорт на йони, този процес се нарича йон помпа.

Известен четири основни йон транспортна система в клетката на животното. Три от тях осигури транспорт през биологични мембрани Na ​​+ и К +. Ca +. Н +. и четвъртата - прехвърлянето на протоните в митохондриалната респираторна верига.

Пример за механизъм на активния транспорт на йони може да бъде натриев калиев помпа в животински клетки. Тя поддържа постоянна клетъчна концентрация на натриеви и калиеви йони, която е различна от концентрацията на тези вещества в околната среда: нормални натриеви йони в клетката е по-малко, отколкото в околната среда, и калиев - повече.

Фигура 14. Схематично модел на калиев -natrievogo

В резултат на прости законите на дифузия на калиев тенденция да избяга от клетката и натриев дифундира в клетката. За разлика от проста дифузия натриев - калиев помпа непрекъснато помпи от клетки и въвежда натриев калиев: три молекули излъчени навън натриев са две молекули, инжектирани в клетка калий.

Тя осигурява транспорта на йони, натриев калиев-ATPase - ензим, локализиран в мембраната, така че да прониква цялата дебелина. От вътрешната страна на мембраната за този ензим и АТР подава натрий и външната - калий.

натриев и калиев транспорт през мембраната се извършва в резултат на конформационни промени подложени на натриев калиев-АТРаза, активирана при увеличаване на концентрацията на натриев или калиев вътреклетъчно в околната среда.

За доставката на енергия на помпата изисква АТР хидролиза. Този процес осигурява всички същия ензим натриев калиев АТРаза. Освен това, повече от една трета АТР се консумира от животинска клетка в състояние на покой, работата се изразходва за натриево-калиева помпа.

Нарушение правилното функциониране на натриево-калиев помпа води до различни сериозни заболявания.

Ефективността на помпата е повече от 50%, което не достига най-съвършената машина, създадена от човека.

Много активни транспортни системи се задвижват от енергията, съхранявана в йонни градиенти, а не чрез пряк хидролиза на АТФ. Всички те работят като kotransportnye система (позволи транспортирането на нискомолекулни съединения). Например, активен транспорт на някои захари и аминокиселини в животински клетки се дължи на натриев йон градиент, и по-високата натриев йон градиент, толкова скоростта на абсорбция на глюкоза. Обратно, ако концентрацията на натрий в междуклетъчното пространство се намалява значително, глюкоза транспорт спира. По този начин трябва да се присъедини натриев натриева зависим глюкозен транспортер протеин, който има две свързващи места, по един за глюкоза и един за натрий. Натриеви йони проникват в клетката, администрирането помощ и протеин клетъчния трансфер заедно с глюкоза. Натриеви йони, проникване на клетката с глюкоза, се изпомпва обратно към натриев калиев-АТРаза, която се поддържа градиент концентрация на натрий, косвено контролира глюкозен транспорт.