ГДЗ: Параграф § 12. / Биология 10 класс

Липидный бислой образуется за счет амфифильных свойств молекул фосфолипидов. Каждая молекула имеет гидрофильную (любящую воду) головку и два гидрофобных (отталкивающих воду) хвоста.

• В водной среде молекулы фосфолипидов самопроизвольно располагаются в два слоя.
• Гидрофобные хвосты ориентируются внутрь, образуя неполярный слой, изолированный от воды.
• Гидрофильные головки направлены наружу, контактируя с водным содержимым клетки (цитоплазмой) и с внешней средой.

Мембранные белки могут быть расположены по-разному:

• Интегральные (трансмембранные) белки пронизывают бислой или погружены в него. Гидрофобные участки этих белков контактируют с гидрофобными хвостами липидов внутри бислоя, а гидрофильные части обращены к внешней и внутренней водной среде.
• Периферические белки расположены на поверхности липидного бислоя (с внутренней или внешней стороны) и взаимодействуют с гидрофильными головками липидов.

Мембранные белки выполняют ряд ключевых функций:

• Транспортная функция: переносят вещества через мембрану (каналы, насосы, переносчики).
• Ферментативная функция: катализируют химические реакции.
• Рецепторная функция: воспринимают сигналы из внешней среды.
• Структурная функция: обеспечивают связь мембраны с цитоскелетом.
• Функция межклеточного узнавания: гликопротеины на внешней поверхности участвуют в узнавании соседних клеток.

Особенности структуры плазматической мембраны обеспечивают:

• Избирательную проницаемость: достигается благодаря липидному бислою, непроницаемому для большинства полярных молекул, и интегральным белкам, формирующим специфические каналы и насосы.
• Распознавание соседних клеток и сцепление: обеспечивается углеводными комплексами (гликопротеинами и гликолипидами), которые образуют гликокаликс на внешней поверхности животной клетки.

Клеточная стенка — это жёсткий надмембранный комплекс, расположенный снаружи от плазматической мембраны.

• У растений клеточная стенка состоит из волокон целлюлозы и выполняет защитную и опорную функции, придавая клетке форму.
• У грибов клеточная стенка состоит из хитина.
• Клеточная стенка отсутствует у животных клеток.
• В отличие от плазматической мембраны, которая является живой, гибкой, полупроницаемой и состоит из липидов и белков, клеточная стенка — это неживая, жёсткая, полностью проницаемая структура, состоящая в основном из полисахаридов (целлюлоза, хитин).

Основные способы поступления веществ через плазматическую мембрану:

• Пассивный транспорт:
  • Простая диффузия (например, \( \text{O}_2 \)).
  • Облегчённая диффузия (например, глюкоза).
  • Осмос (вода).
• Активный транспорт: с затратой энергии (например, натрий-калиевый насос).
• Эндоцитоз:
  • Фагоцитоз (твёрдые частицы).
  • Пиноцитоз (жидкость).
• Экзоцитоз: выведение веществ из клетки.

Эндоцитоз — это поглощение веществ клеткой с образованием мембранных пузырьков.

• Фагоцитоз: поглощение твёрдых частиц. Примером являются лейкоциты (клетки иммунной системы) и фагоциты, которые поглощают бактерии и остатки разрушенных клеток.
• Пиноцитоз: поглощение жидких веществ. Осуществляется многими клетками организма.

Обратное всасывание глюкозы и ионов натрия (\( \text{Na}^+ \)) в кровь в почечных канальцах происходит с помощью активного транспорта.

• Этот процесс часто идёт против градиента концентрации (из области более низкой концентрации в канальцах в область более высокой концентрации в клетках почек/крови).
• Для движения против градиента необходима затрата энергии АТФ и участие специфических белков-переносчиков.

Цианистый водород (\( \text{HCN} \)) и угарный газ (\( \text{CO} \)) — это мелкие и неполярные молекулы, которые легко проникают в клетку методом простой диффузии через липидный бислой, не требуя специальных транспортных систем.

Они являются клеточными ядами, которые нарушают процесс клеточного дыхания и выработки АТФ, блокируя ферменты.

Поскольку активный транспорт (необходимый для переноса многих важных веществ против градиента концентрации) зависит от энергии АТФ, его блокирование цианидом и угарным газом косвенно препятствует нормальному поступлению этих других веществ в клетку, даже если мембрана для них проницаема.

Транспорт веществ через плазматическую мембрану