בָּחוּץ ממברנה ציטופלזמיתהוא סרט דק. עוביו הוא כ-7-10 ננומטר. הסרט נצפה רק ב מיקרוסקופ אלקטרוני. לאחר מכן, שקול מהי הממברנה הציטופלזמית. פונקציות הסרט יתוארו גם במאמר.
מִבְנֶה
מהו הרכב הממברנה הציטופלזמית? מבנה הסרט מגוון למדי. בהתאם ל ארגון כימי, זהו קומפלקס של חלבונים ושומנים. הממברנה הציטופלזמית של התא כוללת דו-שכבה. זה פועל כבסיס. בנוסף, הממברנה הציטופלזמית מכילה כולסטרול וגליקוליפידים. חומרים אלו הם אמפיפטריים. במילים אחרות, יש להם קצוות הידרופוביים ("חוששים רטובים") והידרופיליים ("אוהבי מים"). האחרונים (קבוצת פוספט) מופנים החוצה מהממברנה, האחרונים (שיירים מ חומצות שומן) מכוונים זה לזה. בשל כך, נוצרת שכבה דו קוטבית ליפידית. מולקולות ליפידים הן ניידות. הם מסוגלים לנוע במונו-שכבה משלהם או (וזה נדיר) מאחד לשני. 
שכבת הליפיד עשויה להיות במצב של גביש מוצק או נוזלי. חד-שכבות הן אסימטריות. זה אומר שיש להם הרכב שונה של שומנים. בשל תכונה זו, לממברנות ציטופלזמיות יש ספציפיות אפילו בתוך תא בודד. חלבונים הם מרכיב החובה השני של הסרט. רבות מהתרכובות הללו יכולות לנוע במישור הממברנה או להסתובב סביב הציר שלהן. עם זאת, הם אינם מסוגלים לעבור מחלק אחד של השכבה הדו-שכבה לאחרת. הֲגָנָה סביבה פנימית- המשימה העיקרית שמבצעת הממברנה הציטופלזמית. מבנה הסרט, בנוסף, מספק זרימה תהליכים שונים. חלבונים אחראים לביצוע משימות מסוימות. הודות לליפידים, התכונות המבניות של הסרט מסופקות.
ממברנה ציטופלזמית: פונקציות
המשימות העיקריות הן:
- מַחסוֹם. סרט מגן מספק חילופי קשרים אקטיביים, פסיביים, סלקטיביים ומוסדרים עם סביבה חיצונית. בשל חדירות סלקטיבית, התא והתאים שלו מופרדים ומסופקים עם החומרים הדרושים.
- תַחְבּוּרָה. באמצעות הסרט מתבצע המעבר של תרכובות מתא לתא. הודות לכך, תרכובות תזונתיות מועברות, תוצרים סופיים של חילוף חומרים מוסרים ומתרחשת הפרשה. חומרים שונים. בנוסף, נוצרים שיפועים יוניים, וריכוז יוני ו-pH נשמרים ברמה אופטימלית. הם נחוצים לפעילות הפעילה של אנזימי התא.
משימות עזר
נכסים מיוחדים
הפונקציות הספציפיות של הממברנה כוללות:
מידע נוסף
אם, מסיבה זו או אחרת, חלקיקים מסוימים אינם מסוגלים לעבור דרך דו-שכבת הפוספוליפידים (למשל, בשל תכונות הידרופיליות, מכיוון שהממברנה הציטופלזמית היא הידרופוביית בפנים ואינה מאפשרת לתרכובות כאלה לעבור, או בגלל מידות גדולותחלקיקים עצמם), אבל הם נחוצים, הם יכולים לעבור בעזרת חלבוני נשא מיוחדים (טרנספורטרים) וחלבוני תעלות. או שחדירתם מתבצעת באמצעות אנדוציטוזיס. 
בתהליך של הובלה פסיבית, חומרים חוצים את שכבת השומנים על ידי דיפוזיה. במקרה זה, לא מבזבזים אנרגיה. דיפוזיה קלה יכולה לשמש כאחת הגרסאות של מנגנון כזה. במהלך זה, מולקולה ספציפית כלשהי מקלה על מעבר החומר. יכול להיות שיש לו תעלה המסוגלת להעביר רק חלקיקים מאותו סוג. הובלה פעילה צורכת אנרגיה. זאת בשל העובדה שתהליך זה מתבצע כנגד שיפוע הריכוז. הממברנה הציטופלזמית מכילה חלבוני משאבה מיוחדים, כולל ATPase, המעודד כניסה פעילה של אשלגן והפרשת יוני נתרן.
דגמים
יש כמה מהם:
- "דגם סנדוויץ'". הרעיון של מבנה תלת-שכבתי של כל הממברנות הובע על ידי המדענים דוסון ודניאלי ב-1935. לדעתם, מבנה הסרט היה כדלקמן: חלבונים-ליפידים-חלבונים. הרעיון הזה קיים כבר הרבה זמן.
- "מבנה נוזלי-פסיפס".דגם זה תואר על ידי ניקולסון וזינגר ב-1972. בהתאם לו, מולקולות חלבון אינן יוצרות שכבה רציפה, אלא טובלות בשכבת שומנים דו-קוטבית בצורת פסיפס לעומקים שונים. דגם זה נחשב למגוון ביותר.
- "מבנה גבישי חלבון".בהתאם למודל זה נוצרות ממברנות עקב השזירה של מולקולות חלבון ושומנים, המשולבות על בסיס קשרים הידרופיליים-הידרופוביים.
היא התפתחה כך שתפקוד כל אחת ממערכותיה היה תוצאה של תפקוד סכום התאים המרכיבים את האיברים והרקמות של מערכת זו. לכל תא בגוף יש מערכת של מבנים ומנגנונים המאפשרים לו לבצע חילוף חומרים משלו ולבצע את תפקידו.
התא מכילממברנה ציטופלזמית או משטחית; ציטופלזמה, שבה יש מספר אברונים, תכלילים, אלמנטים של שלד הציטו; גרעין המכיל את הגנום הגרעיני. אברוני התא והגרעין מתוחמים בציטופלזמה על ידי ממברנות פנימיות. כל מבנה של התא מבצע בו את תפקידו, וכולם ביחד מבטיחים את כדאיות התא ואת ביצוע תפקידיו הספציפיים.
תפקיד מפתח ביישום פונקציות סלולריות והתקנתם שייך לממברנה הציטופלזמית של התא.
עקרונות כלליים של מבנה הממברנה הציטופלזמית
כל ממברנות התא חולקות את אותו עיקרון מבני.(איור 1), המבוסס על מאפיינים פיזיקוכימייםליפידים וחלבונים מורכבים המרכיבים את הרכבם. ממברנות התא ממוקמות בתווך מימי, וכדי להבין את התופעות הפיזיקוכימיות המשפיעות על הארגון המבני שלהן, כדאי לתאר את האינטראקציה של מולקולות שומנים וחלבונים עם מולקולות מים וזו עם זו. מספר תכונות של ממברנות תאים נובעות גם משיקול של אינטראקציה זו.
ידוע כי קרום הפלזמה של תא מיוצג על ידי שכבה כפולה של שומנים מורכבים המכסה את פני התא לכל אורכו. כדי ליצור דו-שכבה שומנית, רק אותן מולקולות שומניות בעלות תכונות אמפיפיליות (אמפיפתיות) יכלו להיבחר על ידי הטבע ולהיכלל במבנה שלה. מולקולות של פוספוליפידים וכולסטרול עומדות בתנאים אלה. התכונות שלהם הן כאלה שלחלק אחד של המולקולה (גליצרול לפוספוליפידים וציקלופנטן לכולסטרול) יש תכונות קוטביות (הידרופיליות), ולשני (רדיקלי חומצות שומן) יש תכונות לא קוטביות (הידרופוביות).
אורז. 1. מבנה הממברנה הציטופלזמית של התא.
אם מניחים מספר מסוים של פוספוליפידים ומולקולות כולסטרול בתווך מימי, הם יתחילו באופן ספונטני להרכיב למבנים מסודרים וליצור בועות סגורות ( ליפוזומים) שבו החלק מוקף סביבה מימיתוהמשטח מתכסה בשכבה כפולה רציפה ( דו-שכבתי) מולקולות פוספוליפיד וכולסטרול. כאשר בוחנים את אופי הסידור המרחבי של מולקולות פוספוליפידים ומולקולות כולסטרול בשכבה דו-שכבתית זו, ברור שהמולקולות של חומרים אלו ממוקמות עם חלקיהן ההידרופיליים לכיוון חללי המים החיצוניים והפנימיים, והידרופוביות - בכיוונים מנוגדים - בתוך הדו-שכבה. .
מה גורם למולקולות של שומנים אלה ליצור באופן ספונטני מבנים דו-שכבתיים הדומים למבנה הדו-שכבתי בתווך מימי קרום תא? הסידור המרחבי של מולקולות שומנים אמפיפיליות במדיום מימי מוכתב על ידי אחת הדרישות של התרמודינמיקה. המבנה המרחבי הסביר ביותר שייווצרו מולקולות שומנים בתווך מימי יהיה מבנה עם מינימום אנרגיה חופשית.
מינימום כזה של אנרגיה חופשית במבנה המרחבי של שומנים במים יושג כאשר הן תכונות הידרופיליות והן הידרופוביות של מולקולות יתממשו בצורה של קשרים בין-מולקולריים מתאימים.
כאשר בוחנים את ההתנהגות של מולקולות שומנים אמפיפיליות מורכבות במים, חלקן תכונות של ממברנות תאים. ידוע ש אם קרום הפלזמה ניזוק מכנית(לדוגמה, לנקב אותו עם אלקטרודה או להסיר את הגרעין דרך ניקוב ולהניח גרעין נוסף בתא), ואז תוך רגע עקב כוחות האינטראקציה הבין-מולקולרית של שומנים ומים הממברנה תחזיר את השלמות באופן ספונטני. בהשפעת אותם כוחות אפשר להתבונן היתוך של דו-שכבות של שני ממברנות כשהן באות במגע(למשל, שלפוחיות וממברנות פרה-סינפטיות בסינפסות). היכולת של ממברנות להתמזג במגע ישיר ביניהן היא חלק מהמנגנונים של חידוש מבנה הממברנה, הובלת מרכיבי הממברנה מחלל תת-תאי אחד לאחר, וגם חלק ממנגנוני האנדו-ואקסוציטוזיס.
אנרגיה של קשרים בין-מולקולריים בשכבת הדו-שומניםנמוכים מאוד, לכן נוצרים תנאים לתנועה מהירה של מולקולות שומנים וחלבונים בממברנה ולשינוי מבנה הממברנה בעת חשיפה אליו. כוחות מכניים, לחץ, טמפרטורה וגורמים אחרים. הימצאות שכבת שומנים כפולה בממברנה יוצרת חלל סגור, מבודדת את הציטופלזמה מהסביבה המימית שמסביב ויוצרת מכשול למעבר חופשי של מים וחומרים המסיסים בה דרך קרום התא. עובי שכבת השומנים הדו-שכבתית הוא כ-5 ננומטר.
קרומי התא מכילים גם חלבונים. המולקולות שלהם גדולות פי 40-50 בנפח ובמסה מהמולקולות של שומני הממברנה. עקב חלבונים, עובי הממברנה מגיע ל-7-10 ננומטר. למרות העובדה שהמסות הכוללות של חלבונים ושומנים ברוב הממברנות כמעט שוות, מספר מולקולות החלבון בממברנה קטן פי עשרה מזה של מולקולות שומנים.
מה יקרה אם מולקולת החלבון תוצב בשכבת הפוספוליפידים של הליפוזומים, החיצונית וה משטחים פנימייםשהם קוטביים, והאינטרליפיד אינו קוטבי? בהשפעת כוחות האינטראקציות הבין-מולקולריות של שומנים, חלבון ומים, תתרחש היווצרות מבנה מרחבי כזה שבו האזורים הלא קוטביים של שרשרת הפפטידים יטו להתיישב בעומק הדו-שכבה השומנית, בעוד הקוטביים יתפסו עמדה על אחד המשטחים של הדו-שכבה ועשויים גם להיות שקועים בסביבה המימית החיצונית או הפנימית של הליפוזום. אופי דומה מאוד של סידור מולקולות החלבון מתרחש גם בשכבת השומנים הדו-שכבתית של ממברנות התא (איור 1).
בדרך כלל, מולקולות חלבון ממוקמות בממברנה בנפרד אחת מהשנייה. הכוחות החלשים מאוד של אינטראקציות הידרופוביות בין רדיקלים פחמימנים של מולקולות שומנים ואזורים לא קוטביים של מולקולת החלבון (אינטראקציות שומנים-ליפידים, שומנים-חלבון) הנוצרים בחלק הלא-קוטבי של שכבת השומנים הדו-שכבתית אינם מונעים את תהליכי הדיפוזיה התרמית של מולקולות אלו במבנה הדו-שכבתי.
כאשר נחקר מבנה קרומי התא בשיטות מחקר עדינות, התברר שהוא דומה מאוד לזה שנוצר מאליו על ידי פוספוליפידים, כולסטרול וחלבונים בסביבה המימית. בשנת 1972 הציעו סינגר וניקולס מודל פסיפס נוזלי של מבנה קרום התא וניסחו את העקרונות הבסיסיים שלו.
לפי מודל זה, הבסיס המבני של כל ממברנות התא הוא שכבה כפולה רציפה דמוית נוזל של מולקולות אמפיפתיות של פוספוליפידים, כולסטרול, גליקוליפידים, היוצרות אותה באופן ספונטני בסביבה המימית. בשכבת הדו-שומנים, מולקולות חלבון ממוקמות בצורה א-סימטרית המבצעות פונקציות קולטן, אנזימטיות ותחבורה ספציפיות. מולקולות חלבון ושומנים ניידות ויכולות לבצע תנועות סיבוביות, מתפזרות במישור הדו-שכבה. מולקולות חלבון מסוגלות לשנות את המבנה המרחבי שלהן (קונפורמציה), לשנות ולשנות את מיקומן בשכבת השומנים הדו-שמנית של הממברנה, לצלול לעומקים שונים או לצוף אל פני השטח שלה. המבנה של דו-שכבת השומנים של הממברנה הוא הטרוגני. יש בה אזורים (תחומים) הנקראים "רפסודות", המועשרים בספינגוליפידים ובכולסטרול. "רפסודות" שונות במצב הפאזה ממצב שאר הממברנה שבה הן נמצאות. המאפיינים המבניים של ממברנות תלויים בתפקוד שהם מבצעים ובמצב התפקודי.
מחקר הרכב קרומי התא אישר שהמרכיבים העיקריים שלהם הם שומנים, המהווים כ-50% מהמסה של קרום הפלזמה. כ-40-48% ממסת הממברנה מורכבת מחלבונים ו-2-10% על ידי פחמימות. שאריות של פחמימות משולבות בחלבונים, ויוצרים גליקופרוטאין, או שומנים, ויוצרים גליקוליפידים. פוספוליפידים הם השומנים המבניים העיקריים ממברנות פלזמהומהווים 30-50% מהמסה שלהם.
שאריות פחמימות של מולקולות גליקוליפידים ממוקמות בדרך כלל על פני השטח החיצוניים של הממברנה וטבולות בתווך מימי. הם משחקים תפקיד חשובבאינטראקציות בין-תאיות, תא-מטריקס וזיהוי אנטיגנים על ידי תאי מערכת החיסון. מולקולות כולסטרול המוטבעות בשכבת הפוספוליפידים תורמות לשמירה על הסידור המסודר של שרשראות חומצות השומן של הפוספוליפידים ומצב הגביש הנוזלי שלהן. בשל הניידות הקונפורמטיבית הגבוהה של רדיקלי האציל של חומצות שומן בפוספוליפידים, הם יוצרים אריזה רופפת למדי של דו-שכבת השומנים, ועלולים להיווצר בה פגמים מבניים.
מולקולות חלבון מסוגלות לחדור לכל הממברנה כך שחלקי הקצה שלהן בולטים מעבר לגבולות הרוחביים שלו. חלבונים כאלה נקראים טרנסממברנה, או בלתי נפרד. הממברנות מכילות גם חלבונים שטבולים רק חלקית בממברנה או ממוקמים על פני השטח שלה.
רב פונקציות ספציפיות של ממברנותנקבעים על ידי מולקולות חלבון, שעבורן מטריצת השומנים היא מיקרו-סביבה ישירה ויישום הפונקציות על ידי מולקולות חלבון תלוי בתכונותיה. בין התפקידים החשובים ביותר של חלבוני הממברנה, ניתן להבחין בין היתר: קולטן - קישור למולקולות אות כמו נוירוטרנסמיטורים, הורמונים, אינגרלוקינים, גורמי גדילה והעברת אותות למבנים פוסט-קולטן של התא; אנזימטי - קטליזה של תגובות תוך תאיות; מבני - השתתפות בהיווצרות מבנה הממברנה עצמה; הובלה - העברת חומרים דרך ממברנות; יצירת תעלות - היווצרות תעלות יוניות ומים. חלבונים, יחד עם פחמימות, מעורבים ביישום של הדבקה, הדבקה של תאים במהלך תגובות חיסוניות, שילוב תאים לשכבות ורקמות, מבטיח את האינטראקציה של תאים עם המטריצה החוץ-תאית.
הפעילות התפקודית של חלבוני הממברנה (קולטנים, אנזימים, נשאים) נקבעת על ידי יכולתם לשנות בקלות את המבנה המרחבי שלהם (קונפורמציה) בעת אינטראקציה עם מולקולות איתות, גורמים פיזייםאו שינוי מאפייני הסביבה של המיקרו-סביבה. האנרגיה הנדרשת לביצוע שינויים קונפורמציוניים אלה במבנה החלבונים תלויה הן בכוחות התוך מולקולריים של אינטראקציה סעיפים בודדיםשרשרת פפטידים, ומידת הנזילות (מיקרוויסקוסיות) של שומני הממברנה המקיפים ישירות את החלבון.
פחמימות בצורה של גליקוליפידים וגליקופרוטאינים מהוות רק 2-10% ממסת הממברנה; המספר שלהם ב תאים שוניםמִשְׁתַנֶה. הודות להם, כמה סוגים של אינטראקציות בין-תאיות מתבצעות, הם לוקחים חלק בזיהוי אנטיגנים זרים על ידי התא ויחד עם חלבונים יוצרים מעין מבנה אנטיגני של קרום פני השטח של התא שלהם. על ידי אנטיגנים כאלה, תאים מזהים זה את זה, מתאחדים לרקמה ו זמן קצרלהיצמד זה לזה כדי להעביר מולקולות איתות זו לזו.
בשל אנרגיית האינטראקציה הנמוכה של החומרים הכלולים בממברנה והסדר היחסי בסידורם, קרום התא מקבל מספר תכונות ותפקודים שלא ניתן לצמצם לסכום פשוט של תכונות החומרים היוצרים אותו. השפעות לא משמעותיות על הממברנה, הדומות לאנרגיה של קשרים בין-מולקולריים של חלבונים ושומנים, עלולות להוביל לשינוי במבנה של מולקולות חלבון, לחדירות של תעלות יונים, לשינויים במאפיינים של קולטני ממברנה ותפקודים רבים אחרים של הממברנה והתא עצמו. רגישות גבוהה רכיבים מבנייםלממברנת הפלזמה יש מַכרִיעַבתפיסה של התא את אותות המידע והפיכתם לתגובות התא.
פונקציות של הממברנה הציטופלזמית של התא
הממברנה הציטופלזמית מבצעת פונקציות רבות המספקות את הצרכים החיוניים של התא.ובפרט, מספר פונקציות הנחוצות לתפיסה והעברת אותות מידע על ידי התא.
בין הפונקציות החשובות ביותר של קרום הפלזמה הם:
- תיחום התא מהסביבה תוך שמירה על הצורה, הנפח וההבדלים המשמעותיים בין התוכן הסלולרי למרחב החוץ תאי;
- העברת חומרים לתא ומחוצה לו על בסיס תכונות של חדירות סלקטיבית, פעילים ואופני תחבורה אחרים;
- שמירה על הפרש הפוטנציאל החשמלי הטרנסממברני (קיטוב הממברנה) במנוחה, שינויו בהשפעות שונות על התא, יצירה והולכה של עירור;
- השתתפות באיתור (קליטה) של אותות טבע פיזי, מולקולות איתות עקב היווצרות קולטנים תחושתיים או מולקולריים והעברת אותות לתא;
- היווצרות מגעים בין-תאיים (הדוק, פער ומגע דסמוזומי) בהרכב הרקמות שנוצרו או במהלך הידבקות תאים של רקמות שונות;
- יצירת מיקרו-סביבה הידרופוביה לביטוי הפעילות של אנזימים הקשורים לממברנה;
- הבטחת הספציפיות החיסונית של התא עקב נוכחות במבנה הממברנה של אנטיגנים בעלי אופי חלבון או גליקופרוטאין. הספציפיות החיסונית חשובה כאשר תאים מתאחדים לרקמה ומקיימים אינטראקציה עם תאי מעקב חיסוני בגוף.
רשימת הפונקציות לעיל של ממברנות התא מצביעה על כך שהם מעורבים ביישום לא רק של פונקציות תאיות, אלא גם בתהליכים הבסיסיים של פעילות חיונית של איברים, רקמות והאורגניזם כולו. ללא ידע על מספר תופעות ותהליכים המסופקים על ידי מבני ממברנה, אי אפשר להבין ולבצע במודע כמה הליכי אבחוןו אמצעים רפואיים. למשל, עבור יישום נכוןרב חומרים רפואייםיש צורך לדעת באיזו מידה כל אחד מהם חודר דרך ממברנות התא מהדם לתוך נוזל רקמהולתוך תאים.
יש לו עובי של 8-12 ננומטר, כך שאי אפשר לבחון אותו במיקרוסקופ אור. מבנה הממברנה נחקר באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים.
קרום הפלזמה נוצר על ידי שתי שכבות של שומנים - שכבת השומנים, או דו-שכבה. כל מולקולת שומנים מורכבת מראש הידרופילי וזנב הידרופובי. ממברנות ביולוגיותשומנים ממוקמים ראשים החוצה, זנבות פנימה.
מולקולות חלבון רבות טבולות בשכבה הביליפידית. חלקם נמצאים על פני הקרום (חיצוני או פנימי), אחרים חודרים דרך הממברנה.
פונקציות של קרום הפלזמה
הממברנה מגינה על תוכן התא מפני נזק, שומרת על צורת התא, עוברת באופן סלקטיבי חומרים נחוציםבתוך התא ומסיר מוצרים מטבוליים, וגם מספק תקשורת בין תאים.
התפקוד המחסום, התוחם של הממברנה מספק שכבה כפולה של שומנים. זה לא מאפשר לתוכן התא להתפשט, לערבב עם סביבהאוֹ נוזל חוץ תאי, ומונע חדירת חומרים מסוכנים לתא.
מספר מהפונקציות החשובות ביותר של הממברנה הציטופלזמית מתבצעות בשל החלבונים הטבולים בה. בעזרת חלבוני קולטן, התא יכול לקלוט גירויים שונים על פני השטח שלו. חלבוני הובלה יוצרים את התעלות הדקות ביותר שדרכן עוברים אשלגן, סידן, נתרן ויונים אחרים בקוטר קטן לתוך התא ומחוצה לו. חלבוני האנזים מספקים תהליכים חיוניים בתא עצמו.
חלקיקי מזון גדולים שאינם מסוגלים לעבור דרך תעלות קרום דקות נכנסים לתא על ידי פגוציטוזה או פינוציטוזה. שם נפוץתהליכים אלו נקראים אנדוציטוזיס.
כיצד מתרחשת אנדוציטוזיס - חדירת חלקיקי מזון גדולים לתא
חלקיק המזון נמצא במגע עם קרום חיצוניתאים, ובמקום הזה נוצרת פלישה. ואז החלקיק, המוקף בממברנה, נכנס לתא, נוצר ואקוול עיכול ואנזימי עיכול חודרים לתוך השלפוחית שנוצרה.
תאי הדם הלבנים שיכולים ללכוד ולעכל חיידקים זרים נקראים פגוציטים.
במקרה של פינוציטוזיס, פלישת הממברנה אינה לוכדת חלקיקים מוצקים, אלא טיפות נוזל עם חומרים מומסים בתוכו. מנגנון זה הוא אחד המסלולים העיקריים לחדירת חומרים לתא.
תאי צמחים המכוסים על גבי הממברנה בשכבה מוצקה של דופן התא אינם מסוגלים לפאגוציטוזה.
התהליך ההפוך של אנדוציטוזיס הוא אקסוציטוזיס. חומרים המסונתזים בתא (למשל הורמונים) נארזים לתוך שלפוחית ממברנה, מתקרבים אל הממברנה, מוטמעים בו ותכולת השלפוחית נפלטת מהתא. כך, התא יכול להיפטר גם ממוצרים מטבוליים מיותרים.
בָּסִיס הפלזמה, כמו ממברנות אחרות בתאים (לדוגמה, מיטוכונדריה, פלסטידים וכו'), היא שכבה של שומנים שיש לה שתי שורות של מולקולות (איור 1). מכיוון שמולקולות ליפידים הן קוטביות (אחד מהקטבים שלהן הידרופילי, כלומר, הוא נמשך על ידי מים, והשני הוא הידרופובי, כלומר, הוא נדחה על ידי מים), אז הם ממוקמים ב סדר מסוים. הקצוות ההידרופיליים של המולקולות של שכבה אחת מופנים כלפי המדיום המימי - לתוך הציטופלזמה של התא, והשכבה השנייה - החוצה מהתא - כלפי החומר הבין-תאי (באורגניזמים רב-תאיים) או המדיום המימי (באורגניזמים חד-תאיים ).
אורז. 1. מבנה קרום התא לפי הנוזלדגם פסיפס. חלבונים וגליקופרוטאינים שקועים בכפולהשכבה של מולקולות שומנים מול ההידרופילי שלהןקצוות (מעגלים) כלפי חוץ, והידרופוביים (קווים גליים) -עמוק לתוך הממברנה
הם מפרישים חלבונים היקפיים (הם ממוקמים בלבד לפי פנימי או משטח חיצוניממברנות), אינטגרליניי (הם משובצים היטב בממברנה, שקועים בו, מסוגלים לשנות את מיקומם בהתאם למצב תאים). פונקציות של חלבוני ממברנה: קולטן, מבניים(תומכים בצורת התא), אנזימטי, דביק, אנטיגני, הובלה.
מולקולות חלבון מוטבעות בפסיפס בשכבה הבימולקולרית של שומנים. עם בחוץ תא חיהמולקולות פוליסכרידים נצמדות לליפידים ולמולקולות חלבון ממברנות פלזמה, ויוצרות גליקוליפידים וגליקופרוטאינים.
צבר זה יוצר את שכבת הגליקוקאליקס. תפקוד הקולטן של הפלזמהלמה קשור אליו (ראה להלן); זה יכול גם לצבור חומרים שונים המשמשים את התא. בנוסף, הגליקוקליקס משפר את היציבות המכנית של הפלזמה.
בתאים של צמחים ופטריות יש גם דופן תא, אשר ממלא תפקיד תומך ומגן. בצמחים הוא מורכב מתאית ואילו בפטריות הוא מורכב מכיטין.
הסכימה המבנית של הממברנה היסודית היא נוזלי-פסיפס: שומנים מרכיבים מסגרת גבישית נוזלית, וחלבונים מוטבעים בה בפסיפס ויכולים לשנות את מיקומם.
התפקיד החשוב ביותר של הממברנה: מקדם תאים - מתחתחלוקה של תוכן התא לתאים נפרדים, הנבדלים בפרטים של ההרכב הכימי או האנזימטי. זה משיג סדר גבוה של התוכן הפנימי של כל תא אוקריוטי. מידור תורם הפרדה מרחבית של תהליכים המתרחשים בתא ke. תא נפרד (תא) מיוצג על ידי אברון ממברנה כלשהו (לדוגמה, ליזוזום) או חלק ממנו (קריסטה תחום על ידי הממברנה הפנימית של המיטוכונדריה).
תכונות אחרות:
1) מחסום (תיחום התוכן הפנימי של התא);
2) מבני (נותן צורה מסוימת לתאים באחריות על הפונקציות שבוצעו);
3) מגן (בשל חדירות סלקטיבית, קליטהואנטיגניות של הממברנה);
4) רגולטורי (רגולציה של חדירות סלקטיבית עבור חומרים שונים(הובלה פסיבית ללא הוצאת אנרגיה לפי חוקי דיפוזיה או אוסמוזה והובלה אקטיבית עם הוצאת אנרגיה על ידי פינוציטוזיס, אנדו- ואקסוציטוזיס, פעולת משאבת הנתרן-אשלגן, פגוציטוזה)). תאים שלמים או חלקיקים גדולים נבלעים על ידי phagocytosis (לדוגמה, זכור האכלה באמבות או phagocytosis על ידי תאי דם מגנים של חיידקים). בפינוציטוזיס, חלקיקים קטנים או טיפות נספגים חומר נוזלי. המשותף לשני התהליכים הוא שהחומרים הנספגים מוקפים בקרום חיצוני חודר עם היווצרות של ואקוול, אשר נע אל מעמקי הציטופלזמה של התא. אקסוציטוזיס הוא תהליך (בהיותו גם הובלה פעילה) המנוגד בכיוון לפאגוציטוזה ופינוציטוזיס (איור 13). ניתן להשתמש בו כדי להציג שאריות לא מעוכלותמזון בפרוטוזואה או בחומרים פעילים ביולוגית שנוצרו בתא ההפרשה.
5) פונקציית דבק (כל התאים מחוברים זה לזה באמצעות מגעים ספציפיים (הדוקים ורופפים));
6) קולטן (עקב העבודה של חלבוני ממברנה היקפית). ישנם קולטנים לא ספציפיים הקולטים מספר גירויים (לדוגמה, קולטני חום וקור), וספציפיים הקולטים גירוי אחד בלבד (קולטנים של המערכת קולטת האור של העין);
7) אלקטרוגני (שינוי בפוטנציאל החשמלי של פני התא עקב חלוקה מחדש של יוני אשלגן ונתרן (פוטנציאל ממברנה) תאי עצביםהוא 90 mV));
8) אנטיגני: קשור לגליקופרוטאינים ופוליסכרידים קרומיים. על פני כל תא יש מולקולות חלבון ספציפיות רק לסוג זה של תאים. בעזרתם מערכת החיסוןמסוגל להבחין בין תאים עצמיים לתאים שאינם עצמיים. חילופי החומרים בין התא לסביבה מתבצעים דרכים שונות- פסיבי ואקטיבי.