2. Мембраны, их химический состав и функции

 Биологические мембраны – сложные надмолекулярные структуры, окружающие все живые клетки и образующие в них замкнутые органеллы. Мембрану, ограничивающую цитоплазму клетки снаружи, осуществляющую контакт с другими клетками, получение, обработку и передачу информации внутрь клетки, поддержание постоянства внутренней среды, называют цитоплазматической или плазматической мембраной. В каждой клетке есть плазматическая мембрана, которая ограничивает содержимое клетки от наружней среды, и внутренние мембраны, которые формируют различные органоиды клетки (митохондрии, органоиды, лизосомы и т.п.) Так же различают :Ядерные мембраны (внешняя и внутренняя) – образуют ядерную оболочку, которая отделяет хромосомный материал от цитоплазматических органелл; через поры ядерной оболочки происходит транспорт белков и нуклеиновых кислот в ядро и из ядра.

Митохондриальные мембраны – осуществляют преобразование энергии в ходе окислительного фосфорилирования, синтез АТФ. Лизосомальные мембраны – ограничивают гидролитические ферменты от цитоплазмы клетки, препятствуют самоперевариванию клеток, способствуют поддержанию постоянства рН среды в лизосомах. Мембраны эндоплазматического ретикулума – принимают участие в образовании новых мембран, осуществляют синтез белков, липидов. Мембраны состоят из липидов, белков и углеводов. Липиды составляют в среднем 40% сухой массы мембран. Среди них преобладают фосфолипиды (до 80%). Основным функциональным компонентом биологических мембран являются белки. Но только образовав прочные комплексы с липидами, они способны проявлять активность. Поверхностные белки (около 30% от общего количества мембранных белков) размещены на наружной и внутренней поверхностях мембран и связанные с последними электрическими силами непосредственно или через двухвалентные катионы, преимущественно Са2 + и Mg2 +. Они легко отделяются от мембран после разрушения клеток. Внутренние белки (почти 70% общего количества мембранных белков) погружены в двойной слой липидов на разную глубину, а в некоторых случаях пересекают мембрану насквозь. Такие белки связывают обе поверхности мембраны. Углеводы входят в состав мембран не самостоятельно, а образуют комплексы с белками или липидами.

3. Структура и функции клеточной стенки

Клеточная стенка — жёсткая оболочка клетки, расположенная снаружи от цитоплазматической мембраны и выполняющая структурные, защитные и транспортные функции.  Клетку без клеточной стенки называют протопластом. Протопласт окружен мембраной – плазмалеммой. Дочерние клетки вначале бывают окружены только срединной пластиной,на которую протопласт откладвает со своей стороны целлюлозу и пектиновые вещества,которые образуют первичную клеточную стенку. После прекращения роста клетки на первичную клеточную стенку изнутри откладываются новые слои вещества и образуется вторичная клеточная стенка,придающая клетке жесткость и прочность.

Химические компоненты клеточной стенки можно разделить на основные(целлюлоза, пектиновые вещества, гемицеллюлоза, белки, липиды), инкрустирующие (внутри клетки -лигнин,суберин) и адкрустирующие(откладываются на её поверхность - кутин,воска). Ионы двухвалентных металлов могут обмениваться на другие катионы (Н-, К+ и т. д.). Это обусловливает катионообменную способность клеточных оболочек.

Функции клеточных стенок растений: 1. Клеточные стенки обеспечивают механическую прочность и опору. 2. Относительная жесткость клеточных стенок и сопротивление растяжению обусловливают тургесцентность клеток, когда в них осмотическим путем поступает вода (усиливает опорную ф-ю). 3. Ориентация целлюлозных микрофибрилл ограничивает и регулирует как рост, так и форму клеток, т.к от их расположения зависит способность клеток к растяжению. 4. Система связанных друг с другом клеточных стенок служит главным путем, по которому передвигаются вода и растворенные в ней питательные вещества. Клеточные стенки скреплены м/у собой срединными пластинками. В стенках имеются небольшие поры, сквозь которые проходят тяжи, называемые плазмодесмами. 5. Кутикула и обпробковение (образующееся после пропитывания суберином) снижают потери воды и уменьшают риск проникновения в растение болезнетворных организмов.