Поверхностный аппарат клетки. Транспорт макромолекул

• Поверхностный аппарат: плазмалемма (билипидный слой из фосфолипидов, гликолипидов, холестерола), надмембранный комплекс (гликокаликс из гликопротеинов и гликолипидов), субмембранный комплекс.
• Белки мембраны: периферические (примыкают) и интегральные (пронизывают), в т.ч. полуинтегральные.
• Функции: барьерная, поддержание формы, межклеточные связи, избирательная проницаемость.
• Транспорт макромолекул: эндоцитоз (фагоцитоз — твердые частицы, пиноцитоз — растворенные вещества) и экзоцитоз.
• Рецепторный эндоцитоз (на примере ЛНП): связывание с рецептором → окаймленная ямка (клатрин) → пузырек → эндосома → отделение лиганда (ЛНП) и рецептора; ЛНП → лизосома, рецептор возвращается в мембрану.

Мембрана - 2 слоя липидов: фосфолипиды, гликолипиды (которые имеют гидрофильную головку и гидрофобный хвост) и холестерол (имеет гидрофильную и гидрофобную части).

Мембрана содержит белки:

• периферические - примыкают к билипидному слою;
• интегральные - пронизывающие полностью, как разновидность - полуинтегральные, наполовину.

Над мембраной - надмембранный комплекс (гликокаликс), состоящий из гликопротеинов и гликолипидов (олигосахаридов).

Функции мембраны:

1. Барьер.
2. Поддержание постоянной формы клетки.
3. Обеспечение связи клеток.
4. Избирательная проницаемость.

Свойства мембраны:

• Билипидный слой способен к самосборке.
• Увеличение поверхности мембраны за счет встраивания в нее мембранных пузырьков.
• Белки и липиды расположены асимметрично в плоскости мембраны.
• Белки и липиды могут перемещаться в плоскости мембраны в пределах слоя.
• Наружная и внутренняя мембраны имеют разный заряд.

Мембрана обеспечивает разделение заряженных частиц и поддержание разности потенциалов.

Транспорт макромолекул через плазматическую мембрану осуществляется в мембранной упаковке - экзоцитоз, эндоцитоз, рецепторный эндоцитоз - и является активным транспортом.

Эндоцитоз - процесс поглощения клеткой веществ, в ходе которого образуется эндоцитозный пузырек, отделяющийся от плазмалеммы и поступающий в клетку. В дальнейшем он обычно сливается с лизосомой. При фагоцитозе пищевая частица обволакивается короткими отростками клетки и образуется пузырек - фагосома. Фагосома погружается в цитоплазму. В этом процессе участвует поверхностный аппарат клетки и периферические участки цитоплазмы. При пиноцитозе происходит поглощение растворенных веществ в процессе выпячивания плазматической мембраны. Пиноцитозный пузырек (пиносома) формируется при участии субмембранного комплекса.

Рецепторный эндоцитоз отражает единство поверхностного аппарата с метаболическим аппаратом клетки. Он обеспечивает поступление в клетку таких веществ, как липопротеины, железосодержащие белки, полипептидные гормоны. Пример - поглощение липопротеина низкой плотности (ЛНП) из плазмы крови. Молекулы ЛНП связываются со специальными рецепторами в плазмолемме клетки. Рецепторы, соединенные с лигандом (ЛНП), перемещаются по клеточной поверхности и накапливаются в окаймленных ямках (их субмембранный аппарат содержит клатрин). Из ямок образуются путем впячивания эндоцитозные пузырьки, поступают в цитоплазму, теряют клатриновую оболочку, сливаются с эндосомой, где лиганд отделяется от рецептора. От мембраны эндосомы отделяются два вида пузырьков: одни содержат ЛНП и сливаются с лизосомой, где из ЛНП выщепляется холестерол, другие содержат свободные рецепторы, которые возвращаются в мембрану.

Экзоцитоз - у эукариот клеточный процесс, при котором внутриклеточные везикулы (мембранные пузырьки) сливаются с внешней клеточной мембраной.

Поглощение твердых частиц-макромолекул - фагоцитоз, растворенных веществ - пиноцитоз.