Клеточная мембрана
Клеточная мембрана (также известная как плазматическая мембрана ( ПМ ) или цитоплазматическая мембрана, исторически называемая плазмалеммой ) представляет собой биологическую мембрану , которая отделяет и защищает внутреннюю часть всех клеток от внешней среды (внеклеточного пространства). [1] [2] Клеточная мембрана состоит из двойного липидного слоя, состоящего из двух слоев фосфолипидов с вкраплениями между ними холестерина (липидного компонента), поддерживающего соответствующую текучесть мембраны.при различных температурах. Мембрана также содержит мембранные белки , в том числе интегральные белки , которые охватывают мембрану и служат мембранными переносчиками , и периферические белки , которые свободно прикрепляются к внешней (периферической) стороне клеточной мембраны, действуя как ферменты , облегчая взаимодействие с клеточной средой. [3] Гликолипиды , встроенные во внешний липидный слой, служат той же цели. Клеточная мембрана контролирует перемещение веществ внутрь и наружу клеток и органелл, будучи избирательно проницаемой для ионов и органических молекул. [4]Кроме того, клеточные мембраны участвуют во множестве клеточных процессов, таких как клеточная адгезия , ионная проводимость и клеточная передача сигналов , и служат поверхностью прикрепления для нескольких внеклеточных структур, включая клеточную стенку и углеводный слой, называемый гликокаликсом , а также внутриклеточная сеть белковых волокон, называемая цитоскелетом . В области синтетической биологии можно искусственно собрать клеточные мембраны . [5] [6] [7] [8]
В то время как открытие Робертом Гуком клеток в 1665 году привело к предложению клеточной теории , Гук ввел в заблуждение теорию клеточной мембраны , согласно которой все клетки содержат твердую клеточную стенку, поскольку в то время можно было наблюдать только растительные клетки. [9]Микроскопы сосредоточились на клеточной стенке более 150 лет, пока не были достигнуты успехи в микроскопии. В начале 19 века клетки были признаны отдельными объектами, не связанными и связанными отдельными клеточными стенками после того, как было обнаружено, что растительные клетки могут быть разделены. Эта теория распространилась на клетки животных, чтобы предложить универсальный механизм защиты и развития клеток. Ко второй половине XIX века микроскопия была еще недостаточно развита, чтобы различать клеточные мембраны и клеточные стенки. Однако некоторые микроскописты в то время правильно определили, что, хотя они и невидимы, можно сделать вывод, что клеточные мембраны существовали в клетках животных из-за внутриклеточного движения компонентов внутрь, а не наружу, и что мембраны не были эквивалентом клеточной стенки для растительной клетки. Также был сделан вывод, что клеточные мембраны не являются жизненно важными компонентами всех клеток. Многие опровергли существование клеточной мембраны еще к концу 19 века. В 1890 году обновление клеточной теории заявило, что клеточные мембраны существуют, но являются просто вторичными структурами. Только в более поздних исследованиях осмоса и проницаемости клеточные мембраны получили большее признание.[9] В 1895 году Эрнест Овертон предположил, что клеточные мембраны состоят из липидов. [10]
