Что такое наружная мембрана: Что такое наружная мембрана — ответ на Uchi.ru

Клеточная мембрана – наружная структура, отличие от клеточной стенки, жидкостно-мозаичная модель

4.7

Средняя оценка: 4.7

Всего получено оценок: 1479.

4.7

Средняя оценка: 4.7

Всего получено оценок: 1479.

Клеточная мембрана – это плоскостная структура, из которой построена клетка. Она присутствует у всех организмов. Её уникальные свойства обеспечивают жизнедеятельность клеток.

Виды мембран

Можно выделить три вида клеточных мембран:

  • наружная;
  • ядерная;
  • мембраны органоидов.

Наружная цитоплазматическая мембрана создаёт границы клетки. Её не надо путать с клеточной стенкой или оболочкой, имеющейся у растений, грибов и бактерий.

Отличие клеточной стенки от клеточной мембраны в значительно большей толщине и преобладании защитной функции над обменной. Мембрана располагается под клеточной стенкой.

Ядерная мембрана отделяет от цитоплазмы содержимое ядра.

Среди органоидов клетки есть такие, форма которых образована одной или двумя мембранами:

  • митохондрии;
  • пластиды;
  • вакуоли;
  • комплекс Гольджи;
  • лизосомы;
  • эндоплазматическая сеть (ЭПС).

Строение мембраны

По современным представлениям структура клеточной мембраны описывается с помощью жидкостномозаичной модели. Основу мембраны составляет билипидный слой – два уровня молекул липидов, образующих плоскость. С обеих сторон на билипидном слое расположены молекулы белков. Некоторые белки погружены в билипидный слой, некоторые проходят через него.

Рис. 1. Клеточная мембрана.

Животные клетки на поверхности мембраны имеют комплекс углеводов. При изучении клетки под микроскопом отмечено, что мембрана находится в постоянном движении и неоднородна по строению.

Мембрана является мозаикой и в морфологическом, и в функциональном смысле, т. к. её различные участки содержат различные вещества и имеют разные физиологические свойства.

Свойства и функции

Любая пограничная структура осуществляет защитные и обменные функции. Это касается и всех видов мембран.

Осуществлению данных функций способствуют такие свойства, как:

  • пластичность;
  • высокая способность к восстановлению;
  • полупроницаемость.

Свойство полупроницаемости заключается в том, что одни вещества не пропускаются мембраной, а другие пропускаются свободно. Так осуществляется контролирующая функция мембраны.

Также наружная мембрана обеспечивает связь между клетками за счёт многочисленных выростов и выделения клеящего вещества, заполняющего межклеточное пространство.

Транспорт веществ через мембрану

Поступление веществ через наружную мембрану идёт следующими путями:

  • через поры с помощью ферментов;
  • через мембрану непосредственно;
  • пиноцитозом;
  • фагоцитозом.

Первыми двумя способами транспортируются ионы и мелкие молекулы. Крупные молекулы поступают в клетку путём пиноцитоза (в жидком состоянии) и фагоцитоза (в твёрдом виде).

Рис. 2. Схема пино- и фагоцитоза.

Мембрана обхватывает пищевую частицу и замыкает её в пищеварительную вакуоль.

Вода и ионы проходят в клетку без затрат энергии, пассивным транспортом. Крупные молекулы перемещаются активным транспортом, с затратой энергетических ресурсов.

Внутриклеточный транспорт

От 30 % до 50 % объёма клетки занимает эндоплазматическая сеть. Это своеобразная система полостей и каналов, связывающая все части клетки и обеспечивающая упорядоченную внутриклеточную транспортировку веществ.

Рис. 3. Рисунок ЭПС.

Таким образом, в ЭПС сосредоточена значительная масса клеточных мембран.

Что мы узнали?

Мы выяснили что такое клеточная мембрана в биологии. Это структура, на основе которой построены все живые клетки. Её значение в клетке заключается в: отграничении пространства органоидов, ядра и клетки в целом, обеспечении избирательного поступления веществ в клетку и ядро. В состав мембраны входят молекулы липидов и белков.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.


  • Александр Котков

    10/10

  • Василий Курамшин

    10/10

  • Полина Ратова

    7/10

Оценка доклада

4.7

Средняя оценка: 4.7

Всего получено оценок: 1479.

А какая ваша оценка?

Наружная клеточная мембрана — Биология

Клетка‎ > ‎

Наружная клеточная мембрана


Мембраны биологические. 

Термин «мембрана»(лат. membrana — кожица, пленка) начали использовать более 100 лет назад для обозначения  клеточной границы, служащей, с одной стороны, барьером между содержимым клетки и внешней средой, а с другой — полупроницаемой перегородкой, через которую могут  проходить вода и некоторые вещества. Однако этим функции мембраны не исчерпываются, поскольку биологические мембраны составляют основу структурной  организации клетки .
Строение мембраны. Со гласно этой модели  основной мембраны является липидный бислой , в котором гидрофобные хвосты  молекул обращены  внутрь, а гидрофильные головки-наружу. Липиды представлены фосфолипидпми — производными глицерина или сфингозина. С липидным слоем связаны белки. Интегральные(транмембраные) белки пронизывают мембрану насквозь и прочно с ней связаны;  переферические не  пронизывают и связаны с мембраной менее прочно. Функции мембраных белков: поддержание структуры мембран, получение и преобразование сигналов из окр. среды, транспорт некоторых веществ, катализ реакций, происходящих на мембранах. толщина мембраны составляет от 6 до 10 нм.

Свойства мембраны:
1. Текучесть. Мембрана не представляет собой жесткую структуру- большая  часть входящих в ее состав белков и липидов может перемещаться  в плоскости мембран.
2. Асимметрия. Состав наружного и  внутреннего слоев как белков, так и липидов различен. Кроме того, плазматические мембраны животных клеток снаружи имеют слой гликопротеинов (гликокаликс, выполняющий  сигнальную и рецепторные функции,  а также имеющий  значение для объединения клеток в ткани)
3. Полярность . Внешняя сторона мембраны несет положительный заряд, а внутренняя-отрицательный.
4. Избирательная проницаемость. Мембраны живых клеток пропускают, помимо воды, лишь определенные молекулы и ионы растворенных веществ.(Использование по отношению к мембранам клеток термина «полупроницаемость» не совсем корректно, тк это понятие подразумевает то, что мембрана пропускает только молекулы растворителя, задерживая при этом все молекулы и ионы растворенных веществ.)

Наружная клеточная мембрана (плазмалемма) —  ультрамикроскопическая  пленка толщиной  7.5нм , состоящая из белков, фосфолипидов и воды. Эластичная пленка, хорошо смачвающася водой и быстро восстанавливающийся целостность после повреждения. Имеет универсальное строение, те типичное для всех биологических мембран. Пограничное положение этой мембраны, ее участие в процессах избирательной проницаемости, пиноцитозе, фагоцитозе, выведение продуктов выделения и синтез, во взаимосвязи  с соседними клетками и защите клетки от повреждений делает ее роль исключительно важной. Животные клетки снаружи  от мембраны  иногда бывают покрыты тонким слоем,состоящим из полисахаридов и белков, — гликокаликсом. У растительных клеток  снаружи от клеточной мембраны находится прочная, создающая внешнюю опору  и поддерживающая форму клетки клеточная стенка. Она состоит из клетчатки (целлюлозы)-нерастворимого в воде полисахарида.

Структура и функция белков наружной мембраны бактерий: короткая информация о бочонках

Обзор

. 2000 г., июль; 37 (2): 239–53.

doi: 10.1046/j. 1365-2958.2000.01983.x.

Р Коебник
1
 , К. П. Лохер, П. Ван Гелдер

принадлежность

  • 1 Биоцентр Базель, Abteilung Mikrobiologie, Klingelbergstr. 50, CH-4056 Базель, Швейцария. [email protected]

  • PMID:

    10931321

  • DOI:

    10.1046/j.1365-2958.2000.01983.x

Бесплатная статья

Обзор

R Koebnik et al.

Мол микробиол.

2000 июль

Бесплатная статья

. 2000 г., июль; 37 (2): 239–53.

doi: 10.1046/j.1365-2958.2000.01983.x.

Авторы

Р Коебник
1
 , К. П. Лохер, П. Ван Гелдер

принадлежность

  • 1 Биоцентр Базель, Abteilung Mikrobiologie, Klingelbergstr. 50, CH-4056 Базель, Швейцария. [email protected]

  • PMID:

    10931321

  • DOI:

    10.1046/j.1365-2958.2000.01983.x

Абстрактный

Наружная мембрана защищает грамотрицательные бактерии от неблагоприятных условий окружающей среды. В то же время встроенные белки выполняют ряд важных для бактериальной клетки задач, таких как транслокация растворенных веществ и белков, а также передача сигнала. В отличие от мембранных белков из всех других источников, интегральные белки внешней мембраны не состоят из трансмембранных альфа-спиралей, а вместо этого складываются в антипараллельные бета-бочонки. За последние годы были определены атомные структуры нескольких белков наружной мембраны, принадлежащих к шести семействам. Они включают мембранный домен OmpA, белок OmpX, фосфолипазу A, общие порины (OmpF, PhoE), субстрат-специфические порины (LamB, ScrY) и TonB-зависимые транспортеры сидерофоров железа FhuA и FepA. Эти кристаллографические исследования дали бесценную информацию и решительно продвинули понимание функций этих интригующих белков. Наш обзор направлен на обсуждение их общих принципов и особенностей, а также открытых вопросов, связанных с ними.

Похожие статьи

  • TonB-зависимые рецепторы — структурные перспективы.

    Фергюсон А.Д., Дайзенхофер Дж.
    Фергюсон А.Д. и соавт.
    Биохим Биофиз Акта. 2002 11 октября; 1565 (2): 318-32. doi: 10.1016/s0005-2736(02)00578-3.
    Биохим Биофиз Акта. 2002.

    PMID: 12409204

    Обзор.

  • Сидерофор-опосредованный транспорт железа: кристаллическая структура FhuA со связанным липополисахаридом.

    Фергюсон А.Д., Хофманн Э., Коултон Дж.В., Дидерихс К., Велте В.
    Фергюсон А.Д. и соавт.
    Наука. 1998 г., 18 декабря; 282(5397):2215-20. doi: 10.1126/наука.282.5397.2215.
    Наука. 1998.

    PMID: 9856937

  • Структурная биология мембранных ферментов бета-бочонка: стражи внешней мембраны бактерий.

    Епископ РЭ.
    епископ РЕ.
    Биохим Биофиз Акта. 2008 сен;1778(9): 1881-96. doi: 10. 1016/j.bbamem.2007.07.021. Epub 2007, 11 августа.
    Биохим Биофиз Акта. 2008.

    PMID: 17880914
    Бесплатная статья ЧВК.

    Обзор.

  • Обмен N-концов в лигандзависимых поринах Escherichia coli.

    Скотт Д.С., Цао З., Ци З., Баулер М., Иго Д.Д., Ньютон С.М., Клебба П.Е.
    Скотт, округ Колумбия, и соавт.
    Дж. Биол. Хим. 2001 20 апреля; 276(16):13025-33. doi: 10.1074/jbc.M011282200. Epub 2001 19 января.
    Дж. Биол. Хим. 2001.

    PMID: 11278876

  • Механизмы транспорта растворенных веществ через порины наружной мембраны: сжигание дома.

    Клебба ЧП, Ньютон С.М.
    Клебба П.Е. и др.
    Curr Opin Microbiol. 1998 г., апрель; 1(2):238-47. doi: 10.1016/s1369-5274(98)80017-9.
    Curr Opin Microbiol. 1998.

    PMID: 10066479

    Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Характеристика адгезивно-инвазивных белков внешней мембраны Escherichia coli (AIEC) обеспечивает потенциальные молекулярные маркеры для скрининга предполагаемых штаммов AIEC.

    Саитц В., Монтеро Д.А., Пардо М., Арая Д., Де ла Фуэнте М., Эрмосо М.А., Фарфан М.Дж., Хинар Д., Росселло-Мора Р., Раско Д.А., Дель Канто Ф., Видаль Р.М.
    Сайтц В. и соавт.
    Int J Mol Sci. 2022 12 августа; 23 (16): 9005. дои: 10.3390/ijms23169005.
    Int J Mol Sci. 2022.

    PMID: 36012279
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Белок наружной мембраны А (OmpA) Salmonella Typhimurium обеспечивает защиту макрофагов от нитрозативного стресса, поддерживая стабильность наружной мембраны бактерий.

    Рой Чоудхури А., Сах С., Варшни Ю., Чакравортти Д.
    Рой Чоудхури А. и др.
    PLoS Патог. 2022 15 августа; 18 (8): e1010708. doi: 10.1371/journal.ppat.1010708. Электронная коллекция 2022 авг.
    PLoS Патог. 2022.

    PMID: 35969640
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Моделирование промежуточных продуктов BamA, сворачивающих белок наружной мембраны.

    Куо К.М., Рю Д., Лундквист К., Гамбарт Дж.С.
    Куо К.М. и др.
    Biophys J. 6 сентября 2022 г.; 121 (17): 3242-3252. doi: 10.1016/j.bpj.2022.07.027. Epub 2022 4 августа.
    Биофиз Дж. 2022.

    PMID: 35927955

  • Роль внеклеточных петель в фолдинге белка X наружной мембраны (OmpX) Кишечная палочка .

    Хермансен С., Рю Д., Орвик-Ридмарк М., Сараглиадис А. , Гумбарт Дж. К., Линке Д.
    Хермансен С. и соавт.
    Фронт Мол Биоски. 2022, 14 июля; 9:918480. doi: 10.3389/fmolb.2022.918480. Электронная коллекция 2022.
    Фронт Мол Биоски. 2022.

    PMID: 35911955
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Взаимодействие хозяин-бактерия: результаты применения противомикробных пептидов.

    Alkatheri AH, Yap PS, Abushelaibi A, Lai KS, Cheng WH, Lim SE.
    Алкатери А.Х. и соавт.
    Мембраны (Базель). 2022 19 июля; 12 (7): 715. doi: 10.3390/membranes12070715.
    Мембраны (Базель). 2022.

    PMID: 35877918
    Бесплатная статья ЧВК.

    Обзор.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

4.

4B: Наружная мембрана грамотрицательных бактерий — Биология LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    8844
    • Безграничный
    • Безграничный

    Цели обучения

    • Распознать характеристики грамотрицательных бактерий

    Грамотрицательная клеточная стенка состоит из наружной мембраны, слоя пептидоглигана и периплазмы .

    Рис. Структура стенки грамотрицательных клеток : Грамотрицательная наружная мембрана, состоящая из липополисахаридов.

    У грамотрицательных бактерий клеточная стенка состоит из одного слоя пептидогликана, окруженного мембранной структурой, называемой внешней мембраной. Грамотрицательные бактерии не сохраняют кристаллический фиолетовый, но способны сохранять контрастный краситель, обычно сафранин, который добавляют после кристаллического фиолетового. Сафранин отвечает за красный или розовый цвет, наблюдаемый у грамотрицательных бактерий. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий тоньше (толщиной 10 нанометров) и менее плотная, чем у грамположительных бактерий, но остается прочной, жесткой и эластичной, что придает им форму и защищает от экстремальных условий окружающей среды. Наружная мембрана грамотрицательных бактерий неизменно содержит уникальный компонент — липополисахарид (ЛПС) в дополнение к белкам и фосфолипидам. Молекула LPS токсична и классифицируется как эндотоксин, который вызывает сильный иммунный ответ, когда бактерии заражают животных.

    У грамотрицательных бактерий наружная мембрана обычно рассматривается как часть внешнего листка мембранной структуры и относительно проницаема. Он содержит структуры, которые помогают бактериям прикрепляться к клеткам животных и вызывать заболевания. Слой пептидогликана нековалентно связан с молекулами липопротеинов, называемыми липопротеинами Брауна, через их гидрофобную головку. Между внешней мембраной и плазматической мембраной в периплазматическом пространстве находится концентрированный гелеобразный матрикс (периплазма). Фактически это неотъемлемая часть стенки грамотрицательной клетки, содержащая белки, связывающие аминокислоты, сахара, витамины, железо и ферменты, необходимые для питания бактерий. Периплазматическое пространство может действовать как резервуар для факторов вирулентности и динамического потока макромолекул, отражающих метаболический статус клетки и ее реакцию на факторы окружающей среды. Вместе плазматическая мембрана и клеточная стенка (внешняя мембрана, пептидогликановый слой и периплазма) составляют грамотрицательную оболочку.

    Ключевые моменты

    • Наружная мембрана грамотрицательных бактерий содержит липополисахариды, белки и фосфолипиды.
    • Липополисахаридный компонент действует как фактор вирулентности и вызывает заболевание у животных.