Плазматычная мембрана: утоеныя мяжы

Жыццядзейнасць клеткі становіцца магчымай толькі таму, што розныя ферменты і рэчывы не змешваюцца, а клетка складае цэласнасць. Усё гэта становіцца магчымым толькі дзякуючы разнастайным мембранах. А клетка ў цэлым адмежаваць ад іншых асаблівай структурай пад назвай «цытаплазматычная мембрана».

Ці відаць яе ў светлавым мікраскопе? Адказ адмоўны, так, мы бачым мяжы, але сама мембрана - занадта тонкая структура. Часам мы не бачым нават межы клетак, напрыклад, калі разглядаем ў светлавым мікраскопе клеткі печані. Хоць чаму тады мы ў іншых выпадках бачым межы клетак, ня мембраны гэта?

На самай справе гэта надмембранные пласты з вугляводаў, якія знаходзяцца паміж клеткамі. Яны паглынаюць фарбавальнік, таму пры ўдалым разрэзе можна падумаць, што гэта і ёсць плазматычная мембрана.

У эксперыментах было ўстаноўлена, што клеткі, якія былі пагружаныя ў растворы з розным асматычным ціскам, брыняюць або зморшчваецца, а значыць, яны акружаны мембранай, якая характарызуецца выбарчай пранікальнасцю.

Таксама было выяўлена, што клеткавая мембрана добра пранікальная, калі ў яе спрабуюць пранікнуць рэчывы, растваральныя ў ліпідах. У класічнай канцэпцыі гидрофилные канцы малекул мембраны лічыліся звернутымі вонкі, а гідрафобныя - унутр. Электронная мікраскапія ж даказала, што справа нашмат больш складана. У прыватнасці, на электронных фота бачна, што шчыльнымі становяцца вонкавыя пласты, а не ўнутраны, то ёсць ліпідны пласты размешчаны па баках.

Плазматычная мембрана дзякуючы сваёй прыладзе непранікальная для макрамалекул, таму вавёркі цытаплазмы не здольныя выходзіць з клеткі праз яе. Вавёркі, знаходзячыся ў клетцы, ствараюць асматычны ціск, дзякуючы чаму патрэбную колькасць вады трапляе ўнутр клеткі. Аднак гэты працэс не бясконцы, таму што ў тканкавай вадкасці звонку таксама ёсць іншыя рэчывы, якія ўраўнаважваюць асматычны ціск.

Каб рознасць патэнцыялаў заставалася стабільнай, плазматычная мембрана павінна мець дыэлектрычныя ўласцівасці. Гэта таксама наводзіла навукоўцаў на думку, што ў мембране шмат ліпідаў, якія і валодаюць дыэлектрычнымі ўласцівасцямі. Неахвотна раскрывала свае ўласцівасці плазматычная мембрана.

Будова і функцыі яе звязаны, напрыклад, здольнасць падтрымліваць незвычайную рознасць канцэнтрацый іёнаў калія і натрыю звязаная з асаблівым механізмам у мембране - натрыева-каліевае помпай. Перанос іёнаў пры гэтым ажыццяўляе адмысловы фермент, які працуе на энергіі клеткі, працэс гэты для яе затратны. Клетцы даводзіцца «плаціць» за баланс. Таксама патрабуюць «укладанняў» і перанос глюкозы, тоўстых кіслот, амінакіслот.

Цікавым уласцівасцю клеткавай мембраны таксама з'яўляецца яе асіметрычнасць, то ёсць унутраная і вонкавая яе паверхні неаднолькавыя, хоць першапачаткова даследчыкі на падставе дадзеных электроннай мікраскапіі лічылі менавіта так. Усе углеводосодержащие часткі гликопротеидных малекул выступаюць за вонкавую паверхню мембраны і ўдзельнічаюць у фарміраванні надлипидного пласта. Знешняя паверхню клеткі таксама змяшчае асаблівыя малекулы, званыя рэцэптарамі, яны ўздзейнічаюць з пэўнымі малекуламі знешняй асяроддзя. Так рэгулюецца актыўнасць клеткі, яе можна стымуляваць альбо душыць у залежнасці ад патрэбаў арганізма. А ва ўнутранай палове мембраны змяшчаецца шмат халестэрыну.

Біяхімічныя даследаванні клеткавай мембраны даказалі, што вавёркі унутранай і вонкавай мембраны неідэнтычныя, а розныя фасфаліпіды у складзе гэтых двух паверхняў таксама вельмі разнастайныя. Некаторыя з гэтых асаблівасцяў можна ўбачыць нават з дапамогай электроннага мікраскопа.

Як бачыце, элементарная мембрана не так ужо проста, а каб разумець усе працэсы, якія адбываюцца, навукоўцам прыйшлося пабудаваць і адкінуць шмат гіпотэз.