Цитоплазматическая мембрана – строение и функции

Цитоплазматическая мембрана – строение и функции

Функции цпм бактерий

Функции цитоплазматической мембраны прокариот разнообразны и жизненно важны для клетки:

содержит ферменты, катализирующие конечные этапы синтеза мембранных липидов, компонентов клеточной стенки и некоторых других веществ, участвует в синтезе компонентов клеточной стенки;

играет важную роль в превращениях клеточной энергии. У бакте рий, источником энергии для которых служат процессы дыхания или фо тосинтеза, в цитоплазматической мембране расположены переносчики це пи электронного транспорта, функционирование которых приводит к гене рированию энергии, используемой затем в клетке по разным каналам, в том числе и для образования энергии в форме АТФ. Содержит значит ель ное количество ферментов, системы переноса электронов и является ме стом генерации энергии у бактерий;

обеспечивает избирательное поступление в клетку и выход из нее разнообразных веществ и ионов. Осуществляется это с использованием разных механизмов мембранного транспорта. Выделяют 4 типа транспорт ных систем, с участием которых происходит проникновение молекул в бактериальную клетку: пассивную диффузию, облегченную диффузию, ак тивный транспорт и перенос химически модифицированных молекул (транслокация групп);

участвует в регуляции роста и клеточного деления;

участвует в регуляции процессов репликации и сегрегации хромо сом и плазмид (они связаны с ее рецепторами);

с ней связаны жгутики и аппарат регуляции их движения;

участвует в компартментализации и стабилизации рибосом;

участвует в образовании мезосом (участки инвагинации в цито плазму, они открыты в периплазматическое пространство).

Функции ЦПМ прокариот.

ЦПМ прокариот выполняет множество функций. Барьерная функция клеточной мембраны получила экспериментальное подтверждение. С помощью транслоказ через мембрану осуществляется избирательный перенос различных органических и неорганических молекул и ионов. В ЦПМ локализованы ферменты, катализирующие синтез мембранных липидов, компонентов клеточной стенки и других веществ.

ЦПМ прокариот участвует в превращениях клеточной энергии. В ЦПМ расположены переносчики цепи электронного транспорта, функционирование которых приводит к генерированию электрохимической энергии (Дрн+), используемой для образования химической энергии (АТФ). Таким образом, ЦПМ является одним из компонентов аппарата генерирования А|ДН+ Она обеспечивает превращения Дрн+ АТФ, принимает участие в репликации и последующем разделении хромосомы прокариотной клетки.

Читайте также:  Гнойные раны причины, симптомы, диагностика, лечение, профилактика

ЦПМ — структура, обеспечивающая избирательное поступление в клетку и выход из нее разнообразных веществ и ионов. У грамполо- жительных бактерий ЦПМ — единственный барьер такого рода, у грам- отрицательных бактерий функции молекулярного «сита» выполняет наружная мембрана клеточной стенки, через которую молекулы транспортируются только с помощью механизма пассивной диффузии.

Большинство веществ поступает в клетку за счет специальных переносчиков (транслоказы, или пермеазы), так как скорость физической диффузии этих веществ через гидрофобный слой мембраны очень невелика. Переносчики локализованы в мембране и характеризуются высокой субстратной специфичностью. Они связываются с субстратом, подвергаются конформационным изменениям и вследствие этого приобретают способность к перемещению субстрата с одной стороны ЦПМ на другую.

Механизм транспорта, названный облегченной диффузией, для переноса веществ через мембрану требует участия транслоказ. Перенос веществ в этом случае не требует энергетических затрат. Наиболее распространенным механизмом избирательного переноса веществ через ЦПМ прокариот является активный транспорт, позволяющий «накачивать» в клетку молекулы и ионы против их концентрационных и электрических градиентов. Все названные процессы протекают при участии локализованных в ЦПМ переносчиков белковой природы и для движения против электрохимического градиента требуют затрат метаболической энергии.

Цитоплазматическая мембрана: функции, строение. Наружная цитоплазматическая мембрана

Наружная цитоплазматическая мембрана представляет собой тончайшую пленку. Ее толщина — порядка 7-10 нм. Просматривается пленка только в электронный микроскоп.

Структура

Какой состав имеет цитоплазматическая мембрана? Строение пленки достаточно разнообразно. В соответствии с химической организацией, она представляет собой комплекс белков и липидов. Цитоплазматическая мембрана клетки включает в себя бислой. Он выступает в качестве основы. Кроме этого, цитоплазматическая мембрана содержит холестерол и гликолипиды. Этим веществам свойственна амфипатричность. Другими словами, в них присутствуют гидрофобные («боящиеся влаги») и гидрофильные («любящие воду») концы. Последние (фосфатная группа) направлены наружу от мембраны, вторые (остатки от жирных кислот) ориентированы друг к другу. За счет этого и формируется липидный биполярный слой. Липидные молекулы обладают подвижностью. Они способны перемещаться в собственном монослое либо (что редко) из одного в другой.

Читайте также:  Пневмония у детей и взрослых, симптомы и лечение воспаления легких

Цитоплазматическая мембрана: функции

Основными задачами являются:

  • Барьерная. Защитная пленка обеспечивает активный, пассивный, избирательный, регулируемый обмен соединений с внешней средой. За счет избирательной проницаемости осуществляется отделение клетки и ее компартментов и снабжение их нужными веществами.
  • Транспортная. Сквозь пленку осуществляется переход соединений от клетки к клетке. Благодаря этому доставляются питательные соединения, удаляются конечные продукты обмена, происходит секреция разных веществ. Кроме этого, формируются ионные градиенты, на оптимальном уровне поддерживаются ионная концентрация и рН. Они необходимы для активной деятельности ферментов клетки.

Вспомогательные задачи

  • Матричная. Эта функция обеспечивает определенную ориентацию и взаиморасположение белков мембраны, а также оптимальное их взаимодействие.
  • Механическая. За счет нее обеспечивается автономность клетки, внутренних структур. Также осуществляется соединение элемента с прочими аналогичными.

Особые свойства

К специфическим функциям мембраны относят:

  • Ферментативную. Зачастую белки, которые содержит цитоплазматическая мембрана, выступают в качестве ферментов.
  • Генерацию и проведение биопотенциалов.
  • Маркировку. Цитоплазматическая мембрана включает в свой состав особые антигены. Они действуют как маркеры-«ярлыки». Благодаря им осуществляется распознание клеток. Маркеры представляют собой гликопротеины – белки, содержащие разветвленные олигосахаридные боковые цепи. Они выступают в качестве «антенн».

Дополнительные сведения

Если какие-то частицы по тем или другим причинам не способны пройти сквозь фосфолипидный бислой (к примеру, вследствие гидрофильных свойств, поскольку внутри цитоплазматическая мембрана гидрофобна и такие соединения не пропускает, либо из-за больших размеров самих частиц), но они необходимы, то пройти они могут с помощью специальных белков-переносчиков (транспортеров) и белков-каналов. Либо проникновение их осуществляется посредством эндоцитоза.

Модели

Их существует несколько:

  • «Бутербродная модель». Идею о трехслойном строении всех мембран высказали ученые Даусон и Даниэли в 1935 году. По их мнению, структура пленки была следующей: белки-липиды-белки. Такое представление существовало достаточно долго.
  • «Жидкостно-мозаичная структура». Эта модель была описана Николсоном и Сингером в 1972 году. В соответствии с ней белковые молекулы не формируют сплошной слой, а погружаются в биполярный липидный в виде мозаики на различную глубину. Эта модель считается наиболее универсальной.
  • «Белково-кристаллическая структура». В соответствии с этой моделью мембраны формируются за счет переплетения белковых и липидных молекул, которые объединены на базе гидрофильно-гидрофобных связей.
Ссылка на основную публикацию
Цитомегаловирус IgM положительный что это такое
Значение анализов на антитела IgG, IgM, IgA в диагностике инфекций В онлайн-лаборатории Lab4U мы хотим, чтобы каждый из вас мог...
Цирконий в стоматологии что лучше, диоксид-циркониевые коронки или металлокерамика, фото до и после
Металлокерамика и диоксид циркония. Сравнение технологий Современные технологии предоставляют стоматологам большое количество вариантов методик и материалов для эффективного восстановления разрушенных...
Цирроз печени ‒ симптомы, признаки, лечение, причины, питание и стадии
Стадии цирроза печени 1, 2, 3 и 4 Этот материал предназначен для медицинских работников. Для получения доступа войти в аккаунт...
Цитомегаловирус у детей симптомы и лечение инфекции у ребенка, последствия
Цитомегаловирус у ребёнка — симптомы и лечение, какие могут быть последствия ЦМВ-инфекции Цитомегаловирусная инфекция – это одна из тех инфекций,...
Adblock detector