ПЛАЗМАЛЕММА

Это внешняя клеточная мембрана. Она отграничивает клетку снаружи и обеспечивает ее связь с внеклеточной средой, т.е. со всеми веществами и факторами, воздействующими на клетку. Ос­нову плазмалеммы составляет липопротеиновый комплекс. Она имеет толщину около 10 нм и, таким образом, является самой толстой из клеточных мембран.

Снаружи к плазмалемме прилегает надмембранный слой толщи­ной около 3—4 нм — гликокаликс. Он обнаружен практически у всех животных клеток. Гликокаликс представляет собой ассоции­рованный с плазмалеммой гликопротеиновый комплекс, в состав которого входят различные углеводы. Углеводы в виде длинных ветвящихся цепочек полисахаридов связаны с белками и липидами плазмалеммы. Образуется своеобразный войлочный чехол, по­крывающий плазматическую мембрану. В гликокаликсе могут на­ходиться белки, не связанные непосредственно с билипидным слоем. Как правило, это белки-ферменты, участвующие во вне­клеточном расщеплении углеводов, белков, жиров (например, при расщеплении их в тонком кишечнике).

Плазмалемма обеспечивает рецепцию и транспорт различных ве­ществ внутрь клетки и из нее. Рецепторные функции осуществля­ют специальные структуры на поверхности клетки — рецепторы. Именно они определяют возможность избирательных реакций клетки с различными агентами. Рецепторами могут быть гликопротеиды и гликолипиды мембран. Существуют специфические рецепторы к биологически активным веществам — гормонам, ме­диаторам, антигенам, факторам роста и т.д.

Рис.Х.4. Эндоцитоз (А) и экзоцитоз (Б). Разные типы образования пиноцитозных пузырьков

Через плазмалемму происходит пассивный перенос (по разности концентраций) воды, ряда ионов и части низкомолекулярных со­единений. Другие вещества проникают через мембрану путем ак­тивного переноса с затратой энергии за счет расщепления АТФ. Так транспортируются многие органические молекулы (сахара, аминокислоты и др.)- В этом процессе участвуют белки-перенос­чики. Крупные молекулы биополимеров практически не проходят сквозь плазмалемму. Макромолекулы, их агрегаты, а часто и круп­ные частицы проникают внутрь клетки в результате процесса эндоцитоза. Эндоцитоз бывает двух видов: фагоцитоз (захват и по­глощение клеткой крупных частиц, например бактерий или фраг­ментов других клеток) и пиноцитоз (захват отдельных молекул и макромолекулярных соединений). Эндоцитоз начинается с сорб­ции на поверхности плазмалеммы поглощаемых веществ. Связы­вание их с плазмалеммой определяется наличием на ее поверхно­сти рецепторных молекул. После сорбции веществ на поверхности плазмалеммы образуются впячивания внутрь цитоплазмы. Они отшнуровываются от плазмалеммы и в виде пузырьков располага­ются под мембраной. В дальнейшем эндоцитозные пузырьки — эндосомы — могут сливаться с лизосомами, и ферменты лизосом — гидролазы — расщепляют биополимеры до мономеров, ко­торые в результате активного транспорта через мембрану пузырь­ка переходят в гиалоплазму. Таким образом, поглощенные моле­кулы подвергаются внутриклеточному пищеварению (рис.Х.4).

Плазмалемма принимает участие также в выведении веществ из клетки. Этот процесс называется экзоцитозом. Внутриклеточ­ные продукты (белки, мукополисахариды, липопротеиды и др.), заключенные в вакуоли или пузырьки и отграниченные от гиалоплазмы мембраной, подходят к плазмалемме. В местах контак­тов плазмалемма и мембрана вакуолей сливаются, и содержимое вакуоли поступает в окружающую среду.

Плазмалемма животных клеток может образовывать выросты различной структуры. Так, на поверхности многих животных кле­ток встречаются микроворсинки — пальцевидные выросты плазмалеммы, диаметром около 100 нм. Микроворсинки резко увеличи­вают поверхность клеточной мембраны и создают условия для более эффективного транспорта различных веществ внутрь клетки, по­этому всегда присутствуют на поверхности всасывающих (эпите­лий тонкого кишечника) или фильтрующих (эпителий канальцев почки) клеток. У ряда клеток в выростах находятся специальные компоненты цитоплазмы — микротрубочки. С их участием образу­ются специализированные органоиды — реснички и жгутики.