Одной из важнейших характеристик клеток является характеристика их оболочек, или мембран. Именно благодаря этим структурам живые существа отделяются от окружающей среды, создавая качественно новую форму существования химических элементов в природе – живое вещество. Но эволюция эукариотических клеток не остановилась только на отделении организма от среды, а пошла дальше. Эукариоты имеют не только внешнюю, но и внутренние мембранные структуры.
Возникновение специальных оболочек внутри клетки было одним из решающих этапов в развитии жизни вообще.
В эволюционной теории такие изменения получили специальное название – ароморфоз.
Это такое эволюционное изменение, которое ведет к общему повышению организации, увеличивает интенсивность жизнедеятельности, но не являются узкими приспособлением к резко ограниченным условиям существования.
В отличие от ароморфоза, это более мелкие эволюционные изменения организмов, которые способствуют приспособлению к определенным условиям среды обитания.
Плазматические мембраны
Плазматической (или цитоплазматической) называют мембрану, отделяющую клетку от внешней среды.
Иногда внешнюю мембрану, в отличие от внутренней, называют плазмолеммой (греч. Plasma – форма, lemma – оболочка). Плазматическая мембрана характерна как для эукариот, так и для прокариот. В живых организмах она выполняет следующие функции:
- обеспечивает сохранение различий между клеточным содержанием и окружающей средой. Это своеобразный барьер, который позволил ранним формам жизни отмежеваться от окружающей среды;
- определяет величину и форму клеток;
- это место протекания энергетических и синтетических процессов;
- активный фильтр, который регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой.
Как показали специальные исследования, принципы построения внешней и внутренних мембран практически одинаковы. Все имеющиеся различия связаны исключительно с функциональными особенностями конкретной мембранной структуры.
Химический состав мембран
Согласно общепринятой жидкокристаллической модели, по химическому составу все мембраны содержат три класса органических соединений:
- мембранные липиды;
- мембранные белки;
- мембранные углеводы.
Клеточные мембраны состоят из амфипатичных липидов. В составе одной молекулы таких липидов одна или две жирные кислоты этерифицируются глицеролом или сфингозином. В первом случае образуются глицеролипиды, во втором – сфинголипиды. К третьему атому углерода присоединяется фосфат (фосфолипиды) или сахар (гликолипиды). Фосфат, в свою очередь, может связываться с другой полярной группой – холином. Кроме липидов, содержащих жирные кислоты, в состав мембран может входить также простой липид – холистерол, который имеет сложную гетероциклическую «головку», которая может нести заряд, и углеводородный «хвост».
Все клеточные мембраны имеют принципиально одинаковую основу, а именно мембраны – это липидные двойные слои, или бислои.
Образование бислоя – это естественное свойство липидов в водной среде. Это самое выгодное, с энергетической точки зрения, состояние амфипатичных молекул в данной среде.
Вы можете заказать написание статьи по биологии для публикации на Студворк!
Комментарии