Несмотря на различия в структуре и функционировании, все живые клетки многоклеточных организмов имеют окружающую клеточную мембрану. Поскольку внешний слой кожи отделяет ваше тело от окружающей среды, клеточная мембрана (также известная как плазменная мембрана) отделяет внутреннее содержимое клетки от внешней среды. Эта клеточная мембрана обеспечивает защитный барьер вокруг клетки и регулирует, какие материалы могут попасть внутрь или выйти из строя.
Структура и состав клеточной мембраны
Клеточная мембрана представляет собой чрезвычайно гибкую структуру, состоящую в основном из последовательных фосфолипидов ("бислой"). Холестерин также присутствует, что способствует текучести мембраны, и в мембрану входят различные белки, которые выполняют различные функции. Одна фосфолипидная молекула имеет фосфатную группу на одном конце, называемую "голова", и две параллельные цепи жирных кислот, составляющих хвосты липидов.
Фосфатная группа отрицательно заряжена, что делает голову полярной, гидрофильной или "водолюбивой". Гидрофильная молекула (или область молекулы) - это та, которая притягивается к воде. Таким образом, фосфатные головки притягиваются к молекулам воды как во внеклеточной, так и во внутриклеточной среде.
Липидные хвосты, с другой стороны, не заряжены, или неполярны, и имеют гидрофобный или "водный страх". Гидрофобная молекула (или область молекулы) отталкивается водой. Некоторые хвосты липидов состоят из насыщенных жирных кислот, а некоторые содержат ненасыщенные жирные кислоты. Эта комбинация добавляет текучести хвостам, которые постоянно находятся в движении.
Таким образом, фосфолипиды являются амфипатическими молекулами. Амфипатическая молекула - это молекула, содержащая как гидрофильную, так и гидрофобную область. На самом деле, мыло удаляет пятна масла и жира, потому что оно обладает амфипатическими свойствами. Гидрофильная часть может растворяться в воде, а гидрофобная - задерживать жир в мицеллах, которые затем смываются.
Клеточная мембрана состоит из двух смежных слоев фосфолипидов. Липидные хвосты одного слоя обращены к липидным хвостам другого слоя, встречающимся на стыке двух слоев. Фосфолипидные головки обращены наружу, один слой контактирует с внутренней поверхностью элемента и один слой контактирует с внешней поверхностью.
Поскольку фосфатные группы полярны и гидрофильны, их привлекает вода во внутриклеточной жидкости. Внутриклеточная жидкость - это внутренняя жидкость клетки. Фосфатные группы также притягиваются к внеклеточной жидкости. Внеклеточная жидкость - это жидкая среда вне корпуса клеточной мембраны. Межклеточная жидкость - термин, обозначающий внеклеточную жидкость, не содержащуюся в кровеносных сосудах.
Поскольку липидные хвосты гидрофобны, они встречаются во внутренней области мембраны, исключая водянистые внутриклеточные и внеклеточные жидкости из этого пространства. Клеточная мембрана содержит много белков, а также других липидов (таких как холестерин), которые связаны с фосфолипидным бислоем. Важной особенностью мембраны является то, что она остается жидкой; липиды и белки в клеточной мембране не сильно зафиксированы на месте.
Белки мембраны
Основу клеточной мембраны составляет липидный бислой, который переливается различными белками. Двумя различными типами белков, которые обычно ассоциируются с клеточной мембраной, являются интегральные белки и периферийный белок. Как следует из названия, интегральный белок - это белок, который встраивается в мембрану. Белок канала является примером интегрального белка, который селективно пропускает определенные материалы, такие как определенные ионы, в клетку или из нее.