Ультраструктура животных и растительных клеток. Клеточные мембраны.
Тонкая структура клетки, выявляемая при помощи электронного микроскопа, называется ультраструктурой. На рисунках представлена ультраструктура обобщенных клеток, животной и растительной, электронные микрофотографии типичной животной и типичной растительной клеток.
Приведена и характеристика всех показанных здесь компонентов клеток.
Клеточные мембраны
Клеточные мембраны играют важную роль по ряду причин. Они отделяют клеточное содержимое от внешней среды, регулируют обмен между клеткой и средой (поступление в клетку питательных веществ и удаление из нее «отходов») и делят клетки на отсеки, или компартменты, предназначенные для тех или иных метаболических путей, например для фотосинтеза или аэробного дыхания.
Некоторые химические реакции, в частности световые реакции фотосинтеза в хлоропластах, протекают на самих мембранах. Здесь же на мембранах располагаются и рецепторные участки для распознавания гормонов, нейромедиаторов или других химических веществ, поступающих из окружающей среды или из других частей самого организма. Знакомство со всеми свойствами клеточных мембран необходимо для понимания того, как функционирует клетка.
Мембраны обладают избирательной проницаемостью
С конца прошлого века известно, что клеточные мембраны ведут себя не так, как полупроницаемые мембраны, способные пропускать лишь воду и другие малые молекулы, например молекулы газов. Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью: через них медленно диффундируют глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты, глицерол и ионы, причем сами мембраны активно регулируют этот процесс — одни вещества пропускают, а другие нет.
Мембраны содержат белки и липиды
Ранние работы по проницаемости мембран показали, что органические растворители, например спирт, эфир или хлороформ, проникают через мембраны даже быстрее, чем вода. Это свидетельствовало о том, что в мембранах есть какая-то неполярная часть; иными словами, что мембраны содержат липиды. Позже данное предположение удалось подтвердить химическим анализом. Выяснилось, что мембраны состоят почти целиком из белков и липидов. О белках мы будем говорить ниже. Липиды в мембранах представлены преимущественно фосфолипидами.
