Клітинна мембрана тварини є бар’єром між внутрішньою частиною клітини та зовнішнім середовищем, подібно до того, як шкіра діє як бар’єр для тіл хребетних. будова клітинної мембрани - це текуча мозаїка, виготовлена з трьох типів органічних молекул: ліпіди, білки та вуглеводи. Клітинна мембрана контролює рух таких речовин, як поживні речовини та відходи, через мембрану, в клітину та з неї.
Фосфоліпідний двошаровий
Основними будівельними блоками клітинної мембрани є фосфоліпіди. Фосфоліпіди містять гідрофобний (нерозчинний у воді) кінець, що складається з двох ланцюгів жирних кислот неполярних молекул, таких як вуглець та водень. Інший кінець гідрофільний (розчинний у воді) і містить молекули полярних фосфатів. Ці фосфоліпіди розташовані в двошаровому шарі з гідрофільною кінцевою групою, яка піддається впливу води з кожного боку мембрани, а гідрофобні неполярні молекули захищені всередині подвійного шару. Ліпідний шар складає приблизно половину всієї маси мембрани, залежно від типу мембрани. Холестерин - це інший тип ліпідів у клітинній мембрані. Молекули холестерину розміщені всередині бішару для зв’язку молекул жирних кислот та стабілізації та зміцнення мембрани.
Вбудовані білки
Білки складають від 25 до 75 відсотків маси клітинної мембрани, залежно від типу мембрани. Мембранні білки вставляються у фосфоліпідний бішар на відкритих поверхнях і виконують різні функції клітини. Білки вважаються або цілісними, або периферичними, залежно від їх асоціації з мембраною. Периферійні білки сидять з одного боку поверхні мембрани і опосередковано асоціюються за допомогою взаємодій між білками. Цілісні, або трансмембранні, білки вбудовані всередину мембрани, піддаючись впливу навколишнього середовища з обох сторін.
Глікопротеїни та гліколіпіди
Вуглеводи складають лише невеликий відсоток клітинної мембрани, але мають важливі функції. Молекули вуглеводів, як правило, є короткими, розгалуженими ланцюгами простих цукрових одиниць і ковалентно приєднані на поверхні клітинної мембрани до більшості цілісних мембранних білків, а іноді і до ліпідного бішару себе. Коли вуглеводи зв’язані з білками або ліпідами, їх називають глікопротеїнами та гліколіпідами. Вуглеводи на поверхні клітинної мембрани суттєво різняться між окремими клітинами, типами клітин, особинами одного виду та видами. Ця різноманітність дозволяє вуглеводів функціонувати як маркери для диференціації однієї клітини від іншої.
Функції та взаємодії
Основна функція фосфоліпідного двошару - це захищати та підтримувати клітинну структуру. Двошар дозволяє плинність і рух асоційованих білків для необхідних білкових взаємодій. Білкові взаємодії мають важливе значення для функціонування клітин.
Периферійні білки діють як рецептори для хімічних речовин, таких як гормони, і дозволяють клітинним сигналам або розпізнаванню. На внутрішній поверхні клітини вони прикріплюються до цитоскелет, допомагаючи підтримувати форму або каталізувати реакції в цитоплазмі. Цілісні білки транспортують молекули через поверхню мембрани, а ті, які пов'язані з вуглеводами, оскільки глікопротеїни беруть участь у розпізнаванні клітин до клітин.
Без різноманітних вуглеводних маркерів на поверхні позаклітинної мембрани клітини не змогли б сортувати і диференціювати клітини під час розвитку ембріона, наприклад, або дозволяти імунній системі розпізнавати чужорідні клітин.