I. Поверхностный аппарат клетки.

Поверхностный аппарат клетки состоит из мембраны, надмембранного и субмембранного комплексов.

Плазматическая мембрана (цитоплазматическая мембрана, элементарная мембрана, плазмалемма).

Согласно жидкостно – мозаичной модели предложенной в 1972 г. Г.Николсоном и С.Сингером, в состав мембраны входят бимолекулярный (двойной) слой липидови молекулыбелков.

Рис. Трехмерное изображение жидкостно-мозаичной модели мембраны.

Плазмалемма ограничивает содержимое клетки от внешней среды, образует стенки органоидов и оболочку ядра, разделяет содержимое цитоплазмы на отдельные отсеки (компарменты). Толщина её примерно 7, 5 нм (от 6 – 10).

Элементарная мембрана при рассмотрении в электронном микроскопе выглядит трехслойной – 2 темных слоя, разделенные светлым. Наружный и внутренний слои мембраны (темные) образованы молекулами белков.

В зависимости от своего положения в мембране белки могут быть:

ü интегральные – проходят через всю толщу мембраны; (рис. В)

ü периферические – расположен на поверхности билипидного слоя, связаны с полярными головками липидных молекул электростатическим взаимодействием;

ü поверхностные (полуинтегральные), (рис. А)

Мембранные белки обладают разными специфическими функциями: является активными и пассивными переносчиками различных соединений, входят в состав ферментных систем, выполняют рецепторные функции.

Средний (светлый) слой представлен двойным слоем липидов. Наиболее распространенный класс липидов в биологических мембранах - фосфолипиды. Эти молекулы содержат гидрофобные «хвосты» - остатки жирных кислот и гидрофильные «головки» - остаток фосфорной кислоты связанный с другим гидрофильным соединением. Липиды выполняют структурную функцию.

К внешней поверхности плазматической мембраны прилегает надмембранный комплекс. В животной клетке он представлен гликокаликсом, образованным длинными ветвящимися цепочками углеводов, связанных с белками (гликопротеины) и реже с липидами (гликолипиды), ковалентными связями.

Гликокаликс – полисахаридный слой, толщиной 10 – 20 нм, покрывающий сверху плазмалемму животной клетке. Углеводные цепи выполняют роль рецепторов. Благодаря им осуществляется межклеточное узнавание, распознавание факторов внешней среды и реакции клетки на их воздействие.

Пример:

ü яйцеклетка и сперматозоид узнают друг друга по гликопротеинам клеточной поверхности, которые подходят друг к другу, как отдельные элементы цельной структуры. Такое взаимное узнавание – необходимый этап, предшествующий оплодотворению.

ü Подобное явление наблюдается в процессе дифференцировки ткани.

У растительной клетки с внешней стороны мембраны расположена плотная структура - клеточная оболочка или клеточная стенка, состоящая из полисахаридов (целлюлозы).

Клеточная стенка выполняет защитную функцию, образует внешний каркас, обеспечивает тургорные свойства клетке.

Под плазматической мембраной со стороны цитоплазмы (субмембранный комплекс) имеются кортикальный слой и внутриклеточные фибриллярные структуры, обеспечивающие механическую устойчивость плазматической мембраны.

Все клеточные мембраны представляют собой подвижные структуры: большая часть, составляющих их, молекулы белков, липидов, полисахаридов, воды, ионов K, Ca, Na и др., способны быстро перемещаться в плоскости мембраны, менять свое расположение в ней. Мембраны динамичны – быстро восстанавливается после повреждения, растяжения при клеточных движениях.