Головна |
«« | ЗМІСТ | »» |
---|
Клітинна оболонка, або поверхневий апарат, має складну будову. Основу клітинної оболонки становить плазмолем- ма, або плазматична мембрана (від лат. Membrana - шкірка).
Мембрани - найтонші структури розміром 5 ... 10 нм. Основними компонентами мембран є ліпіди і білки, а також в залежності від виконуваної функції інші хімічні компоненти - органічні (вуглеводи і пігменти), мінеральні (особливо кальцій) і вода, складова 30% маси. Вода необхідна для структурного орієнтування окремих молекул і перенесення гідрофільних речовин.
Структурну основу мембрани складає фосфоліпідний бімолекулярний шар, де неполярні гідрофобні групи занурені в товщу мембрани, полярні гідрофільні групи орієнтовані назовні (рис. 5). Фосфоліпідний бімолекулярний шар виконує дві основні функції: бар'єрну (для іонів і розчинних молекул) і матричну (для розміщення різних білків). Молекули білків розташовані мозаїчно: поверхневі, інтегральні (занурені), полуінтсгральние (напівзанурені). У мембранах зустрічаються тисячі різних білків, що виконують різноманітні функції (рецепторну, транспортну), багато білків є ферментами (ензимами).
З плазматичноїмембраною зовні пов'язаний надмембранний шар - гликокаликс (від гр. glicos - солодкий), представлений вуглеводними компонентами гликолипидов і глікопротеїдів, що мають фибриллярную структуру. Гликокаликс грає важливу роль
Мал. 5. Будова клітинної оболонки (по О. В. Волкової і співавт.):
А - надмембранний шар; Б - плазмолемма; В - подмембранний шар; 1 - молекула ліпіду; 2 периферичний білок; проміжні філаменти; 4 - мікротрубочки; 5 - актіно- ші мікрофіламснти; 6 полуінтсгральние білки; 7- інтегральні білки; 8- вуглеводні молекули глікопротеїнів і гліколіпідів у взаєминах клітин з навколишнім середовищем і один з одним, бере участь в процесах рецепції, адсорбції, в ферментному розщепленні різних з'єднань і в багатьох інших процесах.
Під плазматичноїмембраною розташований подмембранний шар - вузьку ділянку цитоплазми. Вміст цитоплазми в цій області більш в'язке і практично не містить органел, тут зосереджені структурні елементи опорно-скорочувального апарату клітини, або цитоскелет.
Складові частини клітинної оболонки (плазмолемма, над- і подмембранний шари) взаємопов'язані і функціонують як єдина система, яка забезпечує рецепцію, транспорт речовин, утворення міжклітинних контактів, передачу сигналів з поверхні в глиб клітки. Через клітинну оболонку відбувається Високовибірково транспорт речовин, що йде в двох напрямках: в клітку і з неї. Проникність плазмолеми для води і іонів забезпечує система особливих трансмембранних каналів.
Клітинна оболонка відмежовує вміст цитоплазми від зовнішнього середовища і здійснює регуляцію взаємин клітини з зовнішнім середовищем; приймає сигнали, має рецептори; забезпечує зв'язок між клітинами в тканинах і бере активну участь в міжклітинних взаємодіях; через пори всередину клітини за допомогою ферментів можуть проникати іони і дрібні молекули. У мембрані зарахунок виборчої проникності, одні речовини вільно проникають в обидві сторони клітини, інші залишаються зовні, треті активно переносяться тільки всередину, четверті тільки виводяться за межі клітини. Зокрема, у багатоклітинних організмів з поверхнею клітин контактують кров, лімфа, тканинна і інші рідини, причому внутрішньоклітинна і позаклітинна середовища істотно відрізняються за хімічним складом. Речовини можуть переходити в клітку або виходити в залежності від складу середовища з області більшої в область меншої концентрації - пасивний перенесення; можливість переходу речовин із середовища з меншою концентрацією в середу з більшою концентрацією - активне перенесення.
Спеціальні «насоси», що складаються з вбудованих в мембрану білків, відкачують з клітки, наприклад, небажані (іони натрію) і закачують необхідні (іони калію) речовини. Так здійснюється виборчий транспорт речовин, що йде в двох напрямках: з клітки - екзоцитоз і в клітку - ендоцитоз (Від гр. Ехо - зовні, endos - всередині, citos - клітина).
Залежно від розміру часток і механізмів, що забезпечують надходження речовини в клітину, виділяють: фагоцитоз (Від гр. Fagos - пожирати, citos - клітина) - поглинання твердих часток, пиноцитоз (Від гр. Pino - пити) - поглинання рідини і ендоцитоз, опосередкований рецепторами (цей різновид, на відміну від інших процесів, обумовлює високу специфічність надходження речовин). Інший спосіб перенесення речовин - транспорт в мембранної «упаковці» - призначений для надходження і виділення макромолекул і часток різного розміру.
У зв'язку з інтенсифікацією транспортних процесів в певних ділянках оболонки формуються численні вирости, що збільшують площу клітинної поверхні, - мікроворсинки і базальні инвагинации. Для переміщення утворень, розташованих поза клітиною (поблизу її клітинної оболонки), формуються вії.
Складні зміни в будові клітинної оболонки спостерігаються при побудові постійних спеціалізованих міжклітинних контактів. За функціональним значенням ці контакти можна розділити на ізолюючі, механічні та хімічні.
Прикладом контактів ізолюючого типу є щільний контакт (Зона злипання): ізоляція міжклітинної щілини від навколишнього клітку простору здійснюється шляхом злипання інтегральних білків мембран клітин.
До механічних контактів відносять порівняно просто влаштовані освіти - пальцевидні з'єднання (Бічні инвагинации) і більш складно організовані - десмосоми. У першому випадку взаємодіють тільки зовнішні шари клітинної оболонки (гликокаликс), у другому між мембранами сусідніх клітин з компонентів гликокаликса формується центральна пластинка, яка пов'язана з мембранами контактують клітин системою поперечних фібрил, укріплених за допомогою компонентів цитоскелету. Залежно від протяжності та особливостей будови розрізняють точкові і оперізують десмосоми, які розташовуються у вигляді смужок на всьому протязі контактуючих поверхонь сусідніх клітин.
До хімічних контактам відносять щілинний контакт, де міжклітинний простір стає дуже вузьким (щілиновидним) і може бути виявлено тільки при спеціальній обробці ультра- тонких зрізів. У складі контактують мембран в області такого контакту симетрично розташовуються інтегральні білки, пов'язані між собою.