Плазмолемма выполняет следующие функции:

1. Барьерная. Плазмолемма служит преградой между сложноорганизованным внутриклеточным содержимым и внешней средой. Механическую устойчивость плазмолеммы дополнительно обеспечивают примыкающие к ней со стороны цитоплазмы структуры цитоскелета и кортикальные белки цитоплазмы.

В кортикальном слое (0,1 – 0,5мкм) отсутствуют рибосомы и мембранные пузырьки. Сосредоточено большое количество микрофиламентов и микротрубочек. Причем, в компонентах микрофибриллярной системы преобладают актиновые фибриллы. Они участвуют в сократительных движениях плазмолеммы и заякоривании белков.

Плазматическая мембрана участвует в формировании клеточных стенок. Участвует в образовании пелликулы, жесткого слоя простейших и инфузорний.

Барьерная роль плазмолеммы заключается в ограничении свободной диффузии веществ. Мембраны проницаемы для воды, газов, малых неполярных молекул жирорастворимых веществ, но совершенно не проницаемы для заряженных ионов и для крупных биополимеров.

2) Рецепторная функция связана с узнаваемостью различных химических веществ. В качестве рецептора узнающих структур выступают элементы надмембранной структур в животных клетках - гликокаликс. Рецепторными компонентами являются гликопротеины.

Гликокаликс – внешний слой, полисахаридные цепочки мембранных интегральных белков. Обычно сильно обводнен. Желеподобный. В животных клетках имеет толщину 3 – 4 нм, и обеспечивает ряд ферментативных реакций, например, в мембранах тонкого кишечника внеклеточное пищеварение.

Клетки животных могут обладать разным набором рецепторов или разной чувствительностью одного и того же рецептора. Роль рецептора выражается связанностью со специфическими веществами и способностью реагировать на физические раздражители. Кроме того, рецепторы передают межклеточные сигналы с поверхностью клетки внутрь клетки.

Самой изученной является система передачи сигнала клетки с помощью гормонов. За счет аденилатциклазной системы, которая служит преобразователем внешнего сигнала.

Гормон взаимодействует специфически с рецептором мембраны. Не проникая внутрь клетки активирует фермент аденилатциклазу, которая синтезирует циклическую АМФ в свою очередь, активирующий внутриклеточный фермент. Таким образом, сигнал от плазмолеммы передается внутрь клетки.

Разнообразие рецепторов на плазмолемме приводит к созданию сложной системы, которая позволяет отличать одни клетки от других. Узнавание «своих» клеток приводит к слипанию клеточных мембран (адгезия). Если узнавания нет, то клетки или не взаимодействую, или уничтожаются.

С плазматической мембраной связана локализация специфических рецепторов, реагирующих на физические факторы. Например, в плазмолемме растений локализованы белки-рецепторы, взаимодействующие с квантами света.

В плазмолемме мембран светочувствительных животных расположены система фоторецепторынх белков. Эти ферменты обеспечивают преобразование световой энергии в химическую и физическую энергию.

3) Транспортная функция. Осуществляет регулируемый избирательный транспорт веществ и выполняет роль первичного клеточного анализатора. Плазмолемма является полупроницаемой мембраной. Через нее с различной скоростью проходят разные молекулы. Максимальной проникающей способностью обладает вода и растворенные в ней газы. Ионы проникают медленно. Скорость воды 10^-4 см в секунду. В мембране существуют специальные поры. Число их составляет примерно 0,06% всей клеточной поверхности.

Плазматическая мембрана способна транспортировать ионы и многие мономеры, такие как сахара, аминокислоты. Транспорт ионов через мембрану происходит за счет специальных транспортных белков, которые называются пермеазы.

Унипорт – одно вещество в одном направлении.

Симпорт – несколько веществ в одном направлении.

Антипорт – несколько веществ в разных направлениях.

Пассивный транспорт. Так, например, в клетку проникают ионы натрия из внешней среды, где концентрация их выше, чем в цитоплазме. В случае пассивного транспорта некоторые мембранные транспортные белки образуют молекулярные комплексы (каналы), через которые растворенные молекулы проходят через мембрану за счет простой диффузии. Часть этих каналов открыта постоянно, другая часть этих каналов может закрываться и открываться либо на связывание с сигнальными молекулами, либо на изменение внутриклеточной концентрации.

Специальные транспортные белки избирательно связываются с ионами и переносят только их. Это облегченная диффузия.

Так же к пассивному транспорту относится осмос.

Активный транспорт. В клетках существуют и мембранные белковые переносчики, которые работают против градиента концентрации. Затрачивается энергия АТФ. Осуществляется с помощью белковых ионных насосов.

Пример. Натри-калиевый насос. Откачивает за один цикл три иона натрия из клетки, а внутрь закачивает два иона калия против градиента концентрации. Затрачивается одна АТФ, которая идет на реакцию фосфорилирования. В результате натрий переносится из клетки, а калий получает возможность транспортироваться внутрь клетки. В результате активного транспорта гомеостаз характеризуется удивительным постоянством.