Клеточная мембрана. Строение и функции. Типы межклеточных контактов.

Структурной основой мембран является двойной слой липидов, в который включены молекулы белка. Характерными представителями липидов, встречающихся в клеточных мембранах, являются фосфолипиды, сфингомиелины и холестерин (в растительных клетках не обнаружен). Характерной особенностью липидов мембран является разделение их молекулы на две функционально различные части: неполярные хвосты, состоящие из жирных кислот, и заряженные полярные головки.

Выявлено два типа мембранных белков. Белки первого типа, называемые периферическими белками, связаны с мембраной в основном ионными взаимодействиями. Мембранные белки второго типа называют интегральными белками. Эти протеины или погружены в толщу липидного бислоя, или пронизывают мембрану насквозь (трансмембранные белки).

Функции мембран:

· Ограничение клетки от внешней среды, поддержание формы клетки;

· Обеспечение транспорта различных веществ как внутрь клетки, так и из нее. Различают активный и пассивный типы транспорта. К пассивным механизмам относят диффузию, облегченную диффузию и осмос, к активным – работу белковых ионных насосов, эндоцитоз и экзоцитоз;

· Восприятие сигналов и передача их внутрь клетки. На поверхности плазмалеммы располагаются различные рецепторные структуры (для гормонов, медиаторов и др.), специфически взаимодействующие с внеклеточными факторами и с соседними клетками;

· Отдельные участки плазматической мембраны в специализированных клетках животных принимают участие в построении специальных отростков клетки, таких, как микроворсинки, реснички, рецепторные выросты и др.;

· Плазматическая мембрана играет важную роль при делении клетки;

· Участие в биохимических процессах, поскольку большинство ферментов связано с мембранами;

· Формирование мембранных структур клетки;

· Плазматическая мембрана принимает участие в образовании межклеточных взаимодействий у многоклеточных организмов, что способствует формированию тканей.

ЗАМЫКАЮЩИЕ
Простой контакт — соединение клеток за счет пальцевидных впячиваний и выпячиваний цитомембран соседних клеток. Специфических структур, формирующих контакт, нет.
Плотный замыкающий контакт — соприкасаются билипидные слои мембран соседних клеток
АДГЕЗИОННЫЕ
Межклеточные адгезионные соединения:
Точечные — контакт образуется на небольшом по площади участке цитомембран соседних клеток.
Адгезионные пояски — контакт окружает по периметру всю клетку в виде пояса, располагается в верхних отделах боковых поверхностей эпителиальных клеток.

В области контакта в цитомембрану встроены специальные трансмембранные белки — кадгерины, которые соединяются с кадгеринами другой клетки.

Для соединения кадгеринов нужны ионы кальция.

Адгезионные соединения между клеткой и внеклеточным матриксом:

Контакт образуется на небольшом по площади участке.

В месте контакта в цитомембрану встроены трансмембранные белки альфа- и бета-интегрины, которые соединяются с элементами межклеточного матрикса.

Десмосомы:

Контакт образуется на небольшом по площади участке.

В месте контакта в цитомембрану встроены трансмембранные белки десмоглеин и десмоколин, которые соединяются с такими же белками другой клетки.

Для соединения десмоколинов и десмоглеинов нужны ионы кальция.

Со стороны цитоплазмы к десмоколину и десмоглеину присоединяются промежуточные белки — десмоплакин и плактоглобин, к которыем присоединяются промежуточные филаменты.

ПРОВОДЯЩИЕ
Нексусы (щелевидные контакты):

Контакт образуется на небольшом по площади участке.

В месте контакта в цитомембрану встроены трансмембранные белки коннексины, которые соединяются между собой и образуют водный канал в толще мембраны — конексон.

Коннексоны контактирующих клеток соединяются (или сопоставляются), в результате чего между соседними клетками образуется канал, с помощью которого из одной клетки в другую (в обоих направлениях) свободно проходит вода, малые молекулы и ионы, а также электрический ток.