Клеточная мембрана

Клеточная мембрана (также цитоплазматическая мембрана, плазматическая мембрана, плазмалемма) — это универсальная биологическая мембрана, которая отделяет цитоплазму клетки от внешней среды или, в случае растительных клеток, от клеточной стенки. Она является обязательным органоидом любой клетки.

Основные характеристики:

  • Толщина: составляет около 7–10 нанометров.
  • Строение: имеет жидкостно-мозаичную структуру (подробнее см. статью «Биологические мембраны»).
  • Синтез: формируется в гранулярной эндоплазматической сети, а затем модифицируется в аппарате Гольджи.

Функции клеточной мембраны

Мембрана играет ключевую роль в жизнедеятельности клетки:

  1. Барьерная и транспортная: регулирует обмен веществ между клеткой и внешней средой. Она избирательно проницаема (полупроницаема):

    • Вода проходит через неё практически свободно.
    • Скорость диффузии других веществ зависит от их растворимости в липидах и молекулярной массы.
    • Для крупных молекул (высокомолекулярных веществ) мембрана практически непроницаема.

  2. Активный транспорт: перенос полярных молекул (например, аминокислот, глюкозы) и ионов (K⁺, Na⁺) часто происходит против градиента концентрации. Этот процесс требует затрат энергии в виде АТФ или использования трансмембранного электрического потенциала (см. «Ионные каналы», «Ионные насосы», «Транспорт веществ»). Осуществляется с помощью специальных белков-переносчиков.

  3. Электрические свойства: мембрана живых клеток поляризована — снаружи она заряжена положительно относительно внутренней стороны. Разность потенциалов (мембранный потенциал) составляет 20–100 мВ.

  4. Межклеточные взаимодействия: участвует в движении клеток, их сцеплении друг с другом и образовании различных типов межклеточных контактов.

  5. Рецепторная и ферментативная: на наружной поверхности расположены:

  6. Механическая и формообразующая: изнутри к мембране прилегает слой сократимых микрофиламентов, связанных с мембранными белками. Это обеспечивает изменение формы мембраны и всей клетки, а также такие процессы, как пиноцитоз и фагоцитоз. В зависимости от типа клетки и её состояния мембрана может образовывать выросты и впячивания.

Особенности у разных организмов