Question

Особенности строения биологической мембраны и цитоплазмы

Answer 1

Мембраны состоят из липидов трёх классов: фосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Фосфолипиды и гликолипиды (липиды с присоединёнными к ним углеводами) состоят из двух длинных гидрофобных углеводородных «хвостов», которые связаны с заряженной гидрофильной «головой». Холестерол придаёт мембране жёсткость, занимая свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов и не позволяя им изгибаться. Поэтому мембраны с малым содержанием холестерола более гибкие, а с большим — более жёсткие и хрупкие. Также холестерол служит «стопором», препятствующим перемещению полярных молекул из клетки и в клетку.

Важную часть мембраны составляют белки, пронизывающие её и отвечающие за разнообразные свойства мембран. Их состав и ориентация в разных мембранах различаются. Рядом с белками находятся аннулярные липиды — они более упорядочены, менее подвижны, имеют в составе более насыщенные жирные кислоты и выделяются из мембраны вместе с белком. Без аннулярных липидов белки мембраны не работают.

Клеточные мембраны часто асимметричны, то есть слои отличаются по составу липидов, в наружном содержатся преимущественно фосфатидилинозитол, фосфатидилхолин, сфингомиелины и гликолипиды, во внутреннем — фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин и фосфатидилинозитол. Переход отдельной молекулы из одного слоя в другой (так называемый флип-флоп) затруднён, но может происходить спонтанно, примерно раз в 6 месяцев или с помощью белков-флиппаз и скрамблазы плазматической мембраны. Если в наружном слое появляется фосфатидилсерин, это является сигналом для макрофагов о необходимости уничтожения клетки.
Состав цитоплазмы представляет собой белковую смесь в коллоидном состоянии в сочетании с нуклеиновыми кислотами, жирами, углеводами, где дисперсионной средой выступает вода. Кроме этих основных компонентов в структуре цитоплазмы можно найти отходы обменных процессов и другие включения.

При детальном изучении цитоплазму можно разделить на две плазматические среды – эндоплазму и экзоплазму.

Первая занимает центр клеточной субстанции и является более текучей по консистенции. В ней сконцентрированы включения цитоплазмы.

Вторая располагается по периметру, имея большую плотность и вязкость структуры без дополнительных включений. Ее периферический поверхностный слой служит как связующее в химическом и физическом плане звено во взаимодействии клетки с окружающей средой.

Немаловажную функциональную роль также играют органоиды цитоплазмы:
• Комплекс Гольджи – транспортировка веществ, синтезируемых в эндоплазматической сети;
• Митохондрии – окисление органических соединений для получения энергии;
• Лизосомы – внутриклеточное переваривание макромолекул;
• Рибосомы – биосинтез белка;
• Эндоплазматическая сеть – синтез и транспортировка белков, липидов и стероидов;
• Пластиды (свойственны только растительным клеткам) – фотосинтез, сбережение и накопление крахмала и железа.

Answer 2

Биологическая мембрана и цитоплазма являются ключевыми структурами в клетках живых организмов. Вот некоторые особенности их строения:

Биологическая мембрана:

1. Фосфолипидный билайер: Основная структурная особенность мембраны - это двухслойный фосфолипидный билайер. Он состоит из двух слоев фосфолипидов, где головки фосфолипидов обращены к внешним средам (внеклеточной среде или цитоплазме), а хвосты находятся внутри мембраны.

2. Мозаичность: Мембрана также содержит различные белки, которые встроены в липидный билайер или прилегают к его поверхности. Это делает мембрану мозаичной, так как она состоит из различных компонентов.

3. Перемежаемость: Мембрана имеет свойство быть пластичной и подвижной. Фосфолипиды могут диффундировать вдоль поверхности мембраны, что позволяет клетке подстраиваться под различные условия.

4. Селективная проницаемость: Мембрана обладает способностью контролировать проход определенных молекул через нее. Это осуществляется с помощью различных типов транспортных белков, каналов и рецепторов.

Цитоплазма:

1. Жидкое состояние: Цитоплазма представляет собой вязкую жидкость, называемую цитозолью, заполняющую внутренность клетки между мембраной и ядром.

2. Цитоскелет: Цитоплазма содержит цитоскелет - сеть белковых нитей и трубочек, которые обеспечивают форму и поддерживают внутреннюю структуру клетки. Он также играет ключевую роль в движении внутриклеточных органелл.

3. Внутриклеточные органеллы: Цитоплазма содержит различные внутриклеточные органеллы, такие как митохондрии, лизосомы, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи и другие. Они выполняют разнообразные функции, необходимые для жизнедеятельности клетки.

4. Место химических реакций: В цитоплазме происходит множество биохимических реакций, таких как гликолиз, синтез белков, обмен веществ и многие другие, обеспечивающие клетку необходимыми ресурсами и энергией.

Эти особенности мембраны и цитоплазмы совместно обеспечивают жизнедеятельность клеток и позволяют им выполнять свои специфические функции в организмах.