Клітинна оболонка (plasmolemma) - являє собою поверхневу периферичну структуру, яка обмежує клітку зовні і забезпечує її безпосередній зв'язок з позаклітинної середовищем, а отже, і з усіма речовинами і чинниками, які впливають на клітину.
Клітинна оболонка складається з 3 шарів (Рис.1):
1) зовнішній (надмембранний) шар - гликокаликс (Glicocalyx);
2) власне мембрана (біологічна мембрана);
3) подмембранная пластинка (кортикальний шар плазмолеми).
Гликокаликс - утворений асоційованим з плазмолеммой глікопротеїдними і гліколіпідним комплексами, до складу яких входять різні вуглеводи. Вуглеводи представлені довгими, розгалуженим ланцюжками полісахаридів, які пов'язані з білками і ліпідами, що знаходяться в складі плазмолеми. Товщина гликокаликса 3-4 нм, він притаманний практично всім клітинам тваринного походження, але з різним ступенем вираженості. Полісахаридні ланцюжка гликокаликса є своєрідним апаратом, за допомогою якого відбувається взаімоузнаваніе клітин і їх взаємодія з мікрооточенням.
Власне мембрана (біологічна мембрана). Структурна організація біологічної мембрани найбільш повно відображена в рідинно - мозаїчної моделі Сінгер-Нікольського, згідно з якою молекули фосфоліпідів контактують своїми гідрофобними кінцями (хвостами), і відштовхуючись гідрофільними кінцями (головками), утворюють суцільний подвійний шар.
У біліпідний шар занурені повністю інтегральні білки (це переважно глікопротеїди), полуінтегральние білки занурені частково. Ці дві групи білків в біліпідний шарі мембрани розташовуються таким чином, що їх неполярні частини входять в цей шар мембрани в місцях локалізації гідрофобних ділянок ліпідів (хвости). Полярна частина молекули білка взаємодіє з головками ліпідів звернена в сторону водної фази.
Крім цього частина білків розташована на поверхні билипидного шару, це так звані прімембранной або периферичні або адсорбовані білки.
Положення білкових молекул не є жорстко лімітованим і в залежності від функціонального стану клітини може відбуватися їх взаємне переміщення в площині билипидного шару.
Така мінливість положення білків, і подібна з мозаїкою, топографія мікромолекулярної комплексів поверхні клітини, дала назву рідинно-мозаїчної моделі біологічної мембрани.
Лабільність (рухливість) структур плазмолеми залежить від змісту в її складі молекул холестерину. Чим більше міститься холестерину в складі мембрани, тим легше відбувається переміщення макромолекулярних білків в біліпідний шарі. Товщина біологічної мембрани 5-7 нм.
Подмембранная пластинка (кортикальний шар) утворена найбільш щільною частиною цитоплазми, багатою мікрофілламентамі і мікротрубочками, яка утворює високоорганізовану сітку, за участю якої відбувається переміщення інтегральних білків плазмолеми, забезпечується цитоскелетних і локомоторная функції клітини, реалізуються процеси екзоцитозу. Товщина цього шару складає близько 1нм.
До основних функцій, виконуваних клітинної оболонкою відносяться наступні:
2) транспорту речовин;
4) забезпечення міжклітинних контактів.
Розмежування і транспорт метаболітів
Завдяки розмежуванню з навколишнім середовищем клітина зберігає своя свою індивідуальність, завдяки транспорту клітина може жити і функціонувати. Обидві ці функції є взаємовиключними і взаємодоповнюючими один одного і обидва процеси спрямовані на підтримку сталості характеристик внутрішнього середовища - гомеостазу клітини.
Транспорт з зовнішнього середовища всередину клітини може бути активним і пасивним.
· Шляхом активного транспорту здійснюється перенесення багатьох органічних сполук проти градієнта щільності з витратою енергії за рахунок розщеплення АТФ, за участю ферментних транспортних систем.
· Пасивний транспорт здійснюється шляхом дифузії і забезпечує перенесення води, іонів, деяких низькомолекулярних сполук.
Транспорт речовин із зовнішнього середовища всередину клітини називається ендоцитозу. процес виведення речовин з клітини носить назву екзоцитозу.
Ендоцитоз ділять на фагоцитоз і піноцитозу.
Фагоцитоз - це захоплення і поглинання клітиною великих частинок (бактерій, фрагментів інших клітин).
Пиноцитоз - це захоплення мікромолекулярної з'єднань, які перебувають в розчиненому стані (рідин).
· Ендоцитоз протікає в кілька наступних один за одним етапів:
Сорбція - поверхнею мембрани поглинаються речовин, зв'язування яких з плазмолеммой визначається наявністю на її поверхню рецепторних молекул.
Освіта впячіваній плазмолеми всередину клітини. Спочатку впячивания мають вигляд незамкнутих округлих пухирців або глибоких інвагінацій.
Отшнуровиванія впячіваній від плазмолеми. Відокремилися бульбашки вільно розміщуються в цитоплазмі під плазмолеммой. Бульбашки можуть зливатися один з одним.
Розщеплення поглинених часток за допомогою гідролітичних ферментів, що надходять з лізосом.
Іноді зустрічається і такий варіант, коли частинка поглинається однією поверхнею клітини і в оточення біомембрани проходить через цитоплазму і виводиться з клітини без змін на протилежній поверхні клітини. Таке явище називається цітопемпісом.
Екзоцитоз - це виведення продуктів життєдіяльності клітини за межі цитоплазми.
Існує кілька різновидів екзоцитозу:
Секреція - виділення клітиною продуктів її синтетичної діяльності, необхідних для забезпечення фізіологічних функцій органів і систем організму.
Екскреція - виділення токсичних продуктів метаболізму, які підлягають виведенню за межі організму.
Рекреція - видалення з клітини з'єднань, які не змінюють своєї хімічної структури в процесі внутрішньоклітинного метаболізму (вода, мінеральні солі).
Клазматоз - видалення за межі клітини окремих її структурних компонентів.
· Екзоцитоз складається з ряду послідовних стадій:
накопичення продуктів синтетичної діяльності клітини у вигляді оточених біомембранні скупчень у складі мішечків і бульбашок комплексу Гольджі;
переміщення цих скупчень з центральних ділянок цитоплазми до периферії;
3) включення біомембрани мішечка в плазмолемму;
4) евакуація вмісту мішечка в міжклітинний простір.