Membrana citoplasmatică exterioară care înconjoară citoplasma fiecărei celule determină dimensiunea acesteia și asigură menținerea diferențelor semnificative între conținutul celular și mediu. Membrana servește ca un filtru foarte selectiv care menține o diferență în concentrațiile ionilor pe ambele părți ale membranei și permite nutrienților să intre în celulă și deșeurilor să iasă.

Toate membranele biologice sunt ansambluri de molecule de lipide și proteine ​​ținute împreună prin interacțiuni non-covalente. Moleculele de lipide și proteine ​​formează un strat dublu continuu.

Bistratul lipidic este structura principală a membranei și oferă o barieră relativ impermeabilă pentru majoritatea moleculelor solubile în apă.

Moleculele de proteine ​​sunt, parcă, „dizolvate” în stratul dublu lipidic. Prin intermediul proteinelor se realizează diverse funcții ale membranei: unele dintre ele asigură transportul anumitor molecule în sau în afara celulei, altele sunt enzime și catalizează reacții asociate membranei, iar altele realizează legătura structurală a citoscheletului cu matrice extracelulară sau servesc drept receptori pentru recepția și convertirea semnalelor chimice din mediu.

O proprietate importantă a membranelor biologice este fluiditatea. Toate membranele celulare sunt structuri fluide mobile: majoritatea moleculelor de lipide și proteine ​​care le compun sunt capabile să se miște destul de repede în planul membranei. O altă proprietate a membranelor este asimetria lor: ambele straturi diferă în ceea ce privește compoziția de lipide și proteine, ceea ce reflectă diferențele funcționale ale suprafețelor lor.

Funcțiile membranei citoplasmatice exterioare:

· bariera – asigura un metabolism reglat, selectiv, pasiv si activ cu mediul. Permeabilitatea selectivă asigură separarea celulelor și compartimentelor celulare de mediu și le aprovizionează cu substanțele necesare.

· transport - prin membrana are loc un transport de substante in celula si in afara celulei. Transportul prin membrane asigură: livrarea nutrienților, îndepărtarea produșilor finali ai metabolismului, secreția diferitelor substanțe, crearea gradienților ionici, menținerea pH-ului și concentrației ionice adecvate în celulă, care sunt necesare pentru funcționarea enzime celulare.

Particule care din anumite motive nu sunt capabile să traverseze stratul dublu fosfolipidic (de exemplu, din cauza proprietăților hidrofile, deoarece membrana din interior este hidrofobă și nu permite trecerea substanțelor hidrofile sau din cauza dimensiunilor lor mari), dar necesare pentru celula, poate patrunde in membrana prin proteine ​​transportoare speciale (transportatori) si proteine ​​canale sau prin endocitoza.

În transportul pasiv, substanțele traversează bistratul lipidic fără consum de energie, prin difuzie. O variantă a acestui mecanism este difuzia facilitată, în care o moleculă specifică ajută o substanță să treacă prin membrană. Această moleculă poate avea un canal care permite trecerea unui singur tip de substanță.

Transportul activ necesită energie, deoarece are loc împotriva unui gradient de concentrație. Există proteine ​​speciale de pompă pe membrană, inclusiv ATPaza, care pompează activ ionii de potasiu (K+) în celulă și pompează ionii de sodiu (Na+) din ea.

matricea - asigură o anumită poziție relativă și orientare a proteinelor membranare, interacțiunea optimă a acestora;

Mecanic – asigură autonomia celulei, structurile sale intracelulare, precum și legătura cu alte celule (în țesuturi). Pereții celulari joacă un rol important în asigurarea funcției mecanice, iar la animale - substanță intercelulară.

energie - în timpul fotosintezei în cloroplaste și a respirației celulare în mitocondrii, în membranele lor funcționează sisteme de transfer de energie, la care participă și proteinele;

receptor - unele proteine ​​care se află în membrană sunt receptori (molecule cu care celula percepe anumite semnale).

De exemplu, hormonii care circulă în sânge acționează doar asupra celulelor țintă care au receptori corespunzători acelor hormoni. Neurotransmițătorii (substanțe chimice care conduc impulsurile nervoase) se leagă, de asemenea, de proteine ​​specifice receptorului de pe celulele țintă.

enzimatice - proteinele membranare sunt adesea enzime. De exemplu, membranele plasmatice ale celulelor epiteliale intestinale conțin enzime digestive.

· Implementarea generarii si conducerii biopotentialelor.

Cu ajutorul membranei, în celulă se menține o concentrație constantă de ioni: concentrația ionului K + în interiorul celulei este mult mai mare decât în ​​exterior, iar concentrația Na + este mult mai mică, ceea ce este foarte important, deoarece aceasta menține diferența de potențial de-a lungul membranei și generează un impuls nervos.

marcarea celulelor – pe membrană există antigene care acționează ca markeri – „etichete” care permit identificarea celulei. Acestea sunt glicoproteine ​​(adică proteine ​​cu lanțuri laterale ramificate de oligozaharide atașate) care joacă rolul de „antene”. Datorită multitudinii de configurații ale lanțului lateral, este posibil să se facă un marker specific pentru fiecare tip de celulă. Cu ajutorul markerilor, celulele pot recunoaște alte celule și pot acționa împreună cu acestea, de exemplu, atunci când formează organe și țesuturi. De asemenea, permite sistemului imunitar să recunoască antigenele străine.

membrana citoplasmatica, plasmalema - componenta principală a aparatului de suprafață, universală pentru toate celulele. Grosimea sa este de aproximativ 10 nm. Limitează citoplasma și o protejează de influențele externe, participă la procesele de metabolism cu mediul.

Componentele chimice ale membranei sunt lipidele și proteinele. Lipidele reprezintă în medie 40% din masa membranelor. Fosfolipidele predomină printre ele. .

Moleculele lipidice sunt dispuse într-un strat dublu (stratul bilipidic). Fiecare moleculă de lipide este formată dintr-un cap hidrofil polar și cozi hidrofobe nepolare. În membrana citoplasmatică, capetele lor hidrofile sunt orientate spre suprafețele exterioare și interioare ale membranei, iar cozile hidrofobe sunt orientate spre interiorul membranei (Fig.).

Pe lângă stratul bilipid principal, membranele conțin două tipuri de proteine: periferice și integrale. Periferic proteinele sunt asociate cu capetele polare ale moleculelor de lipide prin interacțiuni electrostatice. Nu formează un strat continuu. Proteinele periferice leagă plasmalema de structurile supra- sau submembranare ale aparatului de suprafață.

Integral proteinele sunt mai mult sau mai puțin adânc scufundate în membrană sau pătrund prin aceasta (vezi fig.).

Cu unele molecule de lipide și proteine ​​ale plasmalemei celulelor animale, moleculele de polizaharide sunt legate prin legături covalente. Moleculele lor scurte, foarte ramificate formează glicolipide și glicoproteine. Stratul de polizaharidă acoperă întreaga suprafață a celulei. Se numeste glicocalix (din lat. glicis- dulce și callum- piele groasă) și este un complex epimembranar al unei celule animale.

Funcțiile plasmalemei. Plasmalema îndeplinește funcții de barieră, receptor și transport.

funcția de barieră. Înconjurând celula din toate părțile, membrana citoplasmatică joacă rolul unei bariere mecanice - o barieră între conținutul intracelular organizat complex și mediul extern. Funcția de barieră este asigurată de stratul bilipid, împiedicând răspândirea conținutului celulei și împiedicând pătrunderea substanțelor străine în celulă.

funcția receptorului. Unele proteine ​​membranare sunt capabile să recunoască anumite substanțe și să se lege de ele. Astfel, proteinele receptorilor sunt implicate în selecția moleculelor care intră în celule. Proteinele receptorilor includ, de exemplu, receptorii care recunosc antigenul limfocitar B, receptorii hormonali etc. Proteinele integrale care îndeplinesc funcții enzimatice specifice care realizează procesele de digestie parietală în intestin pot fi, de asemenea, atribuite acestui tip.

Proteinele de semnalizare sunt, de asemenea, încorporate în membrana plasmatică, capabile să-și schimbe structura spațială ca răspuns la acțiunea diferiților factori de mediu și, astfel, să transmită semnale în celulă. Prin urmare, membrana plasmatică asigură iritabilitate organisme (capacitatea de a percepe stimuli și de a le răspunde într-un anumit mod), schimbând informații între celulă și mediu.

În implementarea funcției receptorului, pe lângă proteinele membranare, elementele glicocalixului joacă un rol important.

Diversitatea și specificitatea seturilor de receptori de pe suprafața celulelor duce la crearea unui sistem foarte complex de markeri care fac posibilă distingerea celulelor „auto” (din același individ sau aceleiași specii) de „străine”. Celulele similare intră în interacțiuni între ele, ducând la aderența suprafețelor (conjugare la bacterii, formare de țesut la animale).

Localizarea receptorilor specifici care răspund la factori fizici este asociată cu membrana citoplasmatică. Deci, în bacteriile fotosintetice și cianobacteriile, receptorii (clorofilele) care interacționează cu cuante de lumină sunt localizați pe membrane. În plasmalema celulelor animale fotosensibile există un sistem special de fotoreceptori (rodopsină). Cu ajutorul fotoreceptorilor, semnalul luminos este transformat într-un semnal chimic, care, la rândul său, duce la apariția unui impuls nervos.

functia de transport. Una dintre funcțiile principale ale membranei este transportul de substanțe. Există mai multe modalități principale de transport a substanțelor prin membrana citoplasmatică: difuzie, difuzie facilitată, transport activ și transport în ambalaj membranar.

Difuzie- deplasarea substantelor prin membrana de-a lungul gradientului de concentratie (din zona in care concentratia lor este mai mare pana in zona in care concentratia lor este mai mica). Acest proces are loc fără consumul de energie din cauza mișcării haotice a moleculelor. Transportul difuz al substanțelor se realizează fie prin stratul bilipid (substanțe solubile în grăsimi), fie cu participarea proteinelor de transport membranar (Fig.). În acest caz, proteinele de transport formează complexe moleculare - canale prin care trec moleculele și ionii dizolvați.

Difuzare facilitată- apare atunci când proteinele purtătoare membranare speciale se leagă selectiv la un anumit ion sau moleculă și le transportă prin membrană. În acest caz, particulele transportate se deplasează de-a lungul gradientului de concentrație, dar mai rapid decât în ​​cazul difuziei convenționale. Difuzia și difuzia facilitată sunt pasiv moduri de transport.

În sfârșit, cel mai important mod de transport este transport activ membranar. Diferența sa fundamentală față de transportul pasiv este posibilitatea de a transfera o substanță împotriva unui gradient de concentrație. Pentru a face acest lucru, membrana are pompe speciale care funcționează folosind energie (cel mai adesea ATP).

Una dintre cele mai comune pompe cu membrană este așa-numita ATPază de potasiu-sodiu (K\Na-ATPaza). Datorită activității sale, ionii Na + sunt îndepărtați continuu din celulă și ionii K + sunt pompați înăuntru. Astfel, diferența dintre concentrațiile acestor ioni se menține în interiorul și în afara celulei, ceea ce stă la baza multor procese bioelectrice și de transport.

Ca urmare a transportului activ cu ajutorul unei pompe cu membrană, este reglată și concentrația de Mg 2+ și Ca 2+ în celulă.

Alături de ioni, monozaharidele, aminoacizii și alte substanțe intră în celulă prin transportul activ prin membrana citoplasmatică.

Un tip particular și relativ bine studiat de transport membranar este transport în ambalaj cu membrană. Este deosebit de important pentru celulele protiste, celulele digestive și secretoare, fagocite etc. Distingeți între endocitoză și exocitoză - in functie de directia in care sunt transferate substantele (in sau in afara celulei).

E ndocitoză (din greaca. endon- înăuntru şi kitos- celula) - absorbția particulelor de alimente de către celulă. În timpul endocitozei, o anumită secțiune a plasmalemei captează, învăluie materialul extracelular, înglobându-l într-un pachet membranar care a apărut din cauza invaginării membranei (Fig.).

Endocitoza este împărțită în fagocitoză(captarea și absorbția solidelor mari) și pinocitoza(absorbție de lichide). Prin endocitoză se hrănesc protisții heterotrofe, reacțiile de apărare ale organismului (absorbția particulelor străine de către leucocite), etc. Nu este tipic pentru plante și ciuperci (gândiți-vă de ce).

exocitoză - transportul substantelor inchise intr-un pachet membranar din celula catre mediul extern. Vezicula vacuolară se deplasează în membrana citoplasmatică, se contopește cu aceasta și conținutul ei este eliberat în mediu. Se secretă astfel enzimele digestive, granulele secretoare, hormonii, hemiceluloza etc.

 1. Ce este o plasmalemă? Poate fi văzut cu un microscop cu lumină? 2. Care este compoziția chimică și structura plasmalemei? 3. Care sunt funcțiile plasmalemei? 4. Ce substanțe și cum asigură funcția de semnalizare a plasmalemei? 5. Cum se deplasează substanțele pe o membrană? 6. Care este diferența fundamentală dintre transportul pasiv și cel activ? 7. Care sunt asemănările și diferențele dintre procesele de fagocitoză și pinocitoză? Celulele ce organisme pot efectua aceste procese? Justificați răspunsul dvs.

Membrana citoplasmatică care separă citoplasma de peretele celular se numește plasmalemă (membrană plasmatică), iar cea care o separă de vacuolă se numește tonoplastă (membrană elementară).

În prezent, se utilizează modelul mozaic fluid al membranei (Fig. 1.9), conform căruia membrana este formată dintr-un strat dublu de molecule lipidice (fosfolipide) cu capete hidrofile și 2 cozi hidrofobe orientate spre interiorul stratului. Pe lângă lipide, membranele conțin și proteine.

Există 3 tipuri de proteine ​​membranare „plutitoare” în stratul dublu: proteine ​​integrale care pătrund pe toată grosimea stratului dublu; semi-integral, pătrunzând incomplet bistratul; periferice, atașate din partea exterioară sau interioară a membranei de alte proteine ​​​​membranare. Proteinele membranei îndeplinesc diverse funcții: unele dintre ele sunt enzime, altele acționează ca purtători de molecule specifice peste membrană sau formează pori hidrofili prin care pot trece molecule polare.

Una dintre principalele proprietăți ale membranelor celulare este semipermeabilitatea lor: trec apa, dar nu trec substanțele dizolvate în ea, adică au permeabilitate selectivă.

Orez. 1.9. Schema structurii unei membrane biologice:

A - spațiu extracelular; B - citoplasmă; 1 - stratul bimolecular de lipide; 2 - proteina periferica; 3 - regiunea hidrofilă a proteinei integrale; 4 - regiunea hidrofobă a proteinei integrale; 5 - lanțul de carbohidrați

Transport prin membrane

În funcție de costurile energetice, transportul substanțelor și ionilor prin membrană se împarte în pasiv, care nu necesită energie, și activ, asociat cu consumul de energie. Transportul pasiv include procese precum difuzia, difuzia facilitată, osmoza.

Difuzie- acesta este procesul de penetrare a moleculelor prin stratul dublu lipidic de-a lungul unui gradient de concentrație (de la o zonă de concentrație mai mare la una mai mică). Cu cât molecula este mai mică și mai nepolară, cu atât difuzează mai repede prin membrană.

Cu difuzie facilitată, trecerea unei substanțe prin membrană este asistată de o proteină de transport. Astfel, în celulă intră diverse molecule polare, precum zaharuri, aminoacizi, nucleotide etc.

Osmoză este difuzia apei prin membranele semipermeabile. Osmoza face ca apa să treacă de la o soluție cu potențial ridicat de apă la o soluție cu potențial scăzut de apă.

transport activ- este transferul de molecule și ioni prin membrană, însoțit de costuri energetice. Transportul activ merge împotriva gradientului de concentrație și a gradientului electrochimic și folosește energia ATP. Mecanismul de transport activ al substanțelor se bazează pe activitatea pompei de protoni (H + și K +) la plante și ciuperci, care mențin o concentrație mare de K + în interiorul celulei și o concentrație scăzută de H + (Na + și K + - la animale). Energia necesară pentru a funcționa această pompă vine sub formă de ATP, care este sintetizat în timpul respirației celulare.

Un alt tip de transport activ este cunoscut - endo- și exocitoza. Acestea sunt două procese active prin care diferite molecule sunt transportate prin membrană în celulă ( endocitoza) sau din ea ( exocitoza).

În timpul endocitozei, substanțele intră în celulă ca urmare a invaginării (invaginării) membranei plasmatice. Veziculele rezultate, sau vacuolele, sunt transferate în citoplasmă împreună cu substanțele conținute în ele. Ingestia de particule mari, cum ar fi microorganismele sau resturile celulare, se numește fagocitoză. În acest caz, se formează bule mari, numite vacuole. Absorbția lichidelor (suspensii, soluții coloidale) sau a substanțelor dizolvate cu ajutorul unor bule mici se numește pinocitoza.

Procesul invers la endocitoză se numește exocitoză. Multe substanțe sunt îndepărtate din celulă în vezicule sau vacuole speciale. Un exemplu este retragerea din celulele secretoare a secretelor lor lichide; un alt exemplu este participarea veziculelor de dictiozom la formarea peretelui celular.

DERIVATI PROTOPLAST

Vacuole

Vacuole este un rezervor delimitat de o singură membrană - tonoplastul. Vacuola conține seva celulară - o soluție concentrată de diferite substanțe, precum săruri minerale, zaharuri, pigmenți, acizi organici, enzime. În celulele mature, vacuolele se contopesc într-o singură vacuola centrală.

În vacuole sunt stocate diverse substanțe, inclusiv produsele finale ale metabolismului. Proprietățile osmotice ale celulei depind în mare măsură de conținutul vacuolei.

Datorită faptului că vacuolele conțin soluții puternice de săruri și alte substanțe, celulele plantelor absorb în mod osmotic apa și creează presiune hidrostatică pe peretele celular, numită presiune de turgescență. Presiunea turgenței se opune unei presiuni egale a peretelui celular, îndreptată în interiorul celulei. Majoritatea celulelor vegetale există într-un mediu hipotonic. Dar dacă o astfel de celulă este plasată într-o soluție hipertonică, apa va începe să părăsească celula conform legilor osmozei (pentru a egaliza potențialul de apă de pe ambele părți ale membranei). În același timp, vacuola se va micșora în volum, presiunea sa asupra protoplastului va scădea, iar membrana va începe să se îndepărteze de peretele celular. Fenomenul de detașare a protoplastelor de peretele celular se numește plasmoliză. În condiții naturale, o astfel de pierdere a turgenței în celule va duce la ofilirea plantei, la scăderea frunzelor și a tulpinilor. Totuși, acest proces este reversibil: dacă celula este plasată în apă (de exemplu, la udarea unei plante), are loc un fenomen care este opusul plasmoliza - deplasmoliza (vezi Fig. 1.10).

Orez. 1.10. Schema de plasmoliza:

A - celulă în stare de turgescență (în soluție izotonă); B - începutul plasmolizei (celulă plasată în soluție 6% KNO3); C - plasmoliza completa (celula plasata in solutie 10% KNO3); 1 - cloroplast; 2 - miez; 3 - peretele celular; 4 - protoplast; 5 - vacuola centrala

Incluziuni

Incluziunile celulare sunt substanțe de rezervă și excretoare.

Substanțele de rezervă (excluse temporar din metabolism) și, împreună cu acestea, deșeurile (substanțe excretoare) sunt adesea numite substanțe ergastice ale celulei. Substanțele de depozitare includ proteine ​​de depozitare, grăsimi și carbohidrați. Aceste substanțe se acumulează în timpul sezonului de vegetație în semințe, fructe, organe subterane ale plantei și în miezul tulpinii.

Substanțe de rezervă

Proteinele de rezervă, legate de proteinele simple - proteine, sunt depuse mai des în semințe. Proteinele care se stabilesc în vacuole formează boabe rotunde sau eliptice numite aleuronă. Dacă boabele de aleuronă nu au o structură internă vizibilă și constau dintr-o proteină amorfă, se numesc simple. Dacă în boabele de aleuronă printre proteina amorfă există o structură asemănătoare cristalului (cristaloid) și corpuri strălucitoare incolore de formă rotunjită (globoide), astfel de boabe de aleuronă se numesc complexe (vezi Fig. 1.11). Proteina amorfă a boabelor de aleurone este reprezentată de o proteină gălbuie omogenă, opacă, care se umflă în apă. Cristaloizii au o formă romboedrică caracteristică cristalelor, dar spre deosebire de cristalele adevărate, proteinele lor se umflă în apă. Globoizii constau dintr-o sare de calciu-magneziu, contin fosfor, sunt insolubili in apa si nu reactioneaza la proteine.

Orez. 1.11. Boabele complexe de aleuronă:

1 - pori în coajă; 2 - globoide; 3 - masa proteica amorfa; 4 - cristaloizi scufundati in masa proteica amfora

Lipide de rezervă sunt localizate de obicei în hialoplasmă sub formă de picături și se găsesc în aproape toate celulele vegetale. Acesta este principalul tip de nutrienți de rezervă pentru majoritatea plantelor: semințele și fructele sunt cele mai bogate în ele. Grăsimile (lipidele) sunt substanța cu cea mai mare rezervă de calorii. Reactivul pentru substanțele asemănătoare grăsimilor este Sudan III, care le transformă în portocaliu.

Carbohidrați fac parte din fiecare celulă sub formă de zaharuri solubile în apă (glucoză, fructoză, zaharoză) și polizaharide insolubile în apă (celuloză, amidon). În celulă, carbohidrații joacă rolul de sursă de energie pentru reacțiile metabolice. Zaharurile, legându-se cu alte substanțe biologice ale celulei, formează glicozide, iar polizaharidele cu proteine ​​formează glicoproteine. Compoziția carbohidraților din celulele vegetale este mult mai diversă decât cea a celulelor animale, datorită compoziției diverse a polizaharidelor din peretele celular și a zaharurilor din seva celulelor vacuole.

Principalul și cel mai comun carbohidrat de stocare este amidonul polizaharid. Amidonul de asimilare primară se formează în cloroplaste. Noaptea, când fotosinteza se oprește, amidonul este hidrolizat în zaharuri și transportat în țesuturile de depozitare - tuberculi, bulbi, rizomi. Acolo, în tipuri speciale de leucoplaste - amiloplaste - o parte din zaharuri sunt depuse sub formă de boabe de amidon secundar. Pentru boabele de amidon, laminarea este caracteristică, ceea ce se explică prin conținutul diferit de apă din cauza aprovizionării inegale de amidon în timpul zilei. Există mai multă apă în straturile întunecate decât în ​​cele deschise. Un bob cu un centru de formare a amidonului în centrul amiloplastei se numește concentric simplu, dacă centrul este deplasat - excentric simplu. Boabele cu mai mulți centri de formare a amidonului sunt complexe. În boabele semicomplexe, straturi noi sunt depuse în jurul mai multor centre de amidon, iar apoi straturi comune formează și acoperă centrii de amidon (vezi Fig. 1.12). Reactivul pentru amidon este o soluție de iod, care dă o culoare albastră.

Orez. 1.12. Amidon boabe de cartofi (A):

1 - bob simplu; 2 - semicomplex; 3 - complex; grâu (B), ovăz (C)

Substante excretoare (produse metabolice secundare)

Incluziunile celulare includ, de asemenea, substanțe excretoare, cum ar fi cristalele de oxalat de calciu ( monocristale, rafid - cristale în formă de ac, druse - intercreșteri de cristale, nisip cristalin - o acumulare de multe cristale mici) (vezi Fig. 1.13). Mai rar, cristalele sunt compuse din carbonat de calciu sau silice ( cistoliti; vezi fig. 1.14). Cistoliții sunt depuși pe peretele celular, ieșind în celulă sub formă de ciorchini de struguri și sunt tipici, de exemplu, pentru reprezentanții familiei de urzici, frunze de ficus.

Spre deosebire de animalele care excretă sărurile în exces cu urina, plantele nu au organe excretoare dezvoltate. Prin urmare, se crede că cristalele de oxalat de calciu sunt produsul final al metabolismului protoplastelor, care se formează ca un dispozitiv pentru îndepărtarea excesului de calciu din metabolism. De regulă, aceste cristale se acumulează în organele pe care planta le aruncă periodic (frunze, scoarță).

Orez. 1.13. Forme de cristale de oxalat de calciu în celule:

1, 2 - rafidă (tuchy; 1 - vedere laterală, 2 - în secțiune transversală); 3 - drusă (opuntia); 4 - nisip cristalin (cartofi); 5 - un singur cristal (vanilie)

Orez. 1.14. Cistolit (pe o secțiune transversală a unei frunze de ficus):

1 - pielea frunzei; 2 - cistolit

Uleiuri esentiale se acumuleaza in frunze (menta, lavanda, salvie), flori (macese), fructe (citrice) si seminte de plante (marar, anason). Uleiurile esențiale nu participă la metabolism, dar sunt utilizate pe scară largă în parfumerie (uleiuri de trandafir, iasomie), industria alimentară (uleiuri de anason, mărar), medicină (uleiuri de mentă, eucalipt). Glandele (menta), recipientele lizigene (citrice), firele de păr glandulare (mușcate) pot fi rezervoare pentru acumularea de uleiuri esențiale.

rășini- Aceștia sunt compuși complecși formați în cursul activității normale a vieții sau ca urmare a distrugerii țesuturilor. Ele sunt formate de celulele epiteliale care căptușesc canalele de rășină ca un produs secundar metabolic, adesea cu uleiuri esențiale. Se pot acumula în seva celulară, citoplasmă sub formă de picături sau în recipiente. Sunt insolubile în apă, impermeabile la microorganisme și, datorită proprietăților lor antiseptice, cresc rezistența plantelor la boli. Rășinile sunt folosite în medicină, precum și la fabricarea vopselelor, lacurilor și uleiurilor lubrifiante. În industria modernă, acestea sunt înlocuite cu materiale sintetice.

perete celular

Peretele celular rigid care înconjoară celula este format din microfibrile de celuloză scufundate într-o matrice, care include hemiceluloze și substanțe pectinice. Peretele celular oferă suport mecanic celulei, protecția protoplastei și păstrarea formei celulei. În acest caz, peretele celular este capabil să se întindă. Fiind un produs al activității vitale a protoplastului, peretele poate crește doar în contact cu acesta. Apa și sărurile minerale se deplasează prin peretele celular, dar pentru substanțele macromoleculare este complet sau parțial impermeabil. Când protoplastul moare, peretele poate continua să îndeplinească funcția de conducere a apei. Prezența unui perete celular, mai mult decât orice altă caracteristică, distinge celulele vegetale de animale. Celuloza determină în mare măsură arhitectura peretelui celular. Monomerul celulozei este glucoza. Mănunchiurile de molecule de celuloză formează micelii, care se combină în fascicule mai mari - microfibrile. Reactivul pentru celuloză este clor-zinc-iod (Cl-Zn-I), care dă o culoare albastru-violet.

Schela de celuloză a peretelui celular este umplută cu molecule de matrice noncelulozică. Matricea contine polizaharide numite hemiceluloze; substanțe pectinice (pectină), foarte apropiate de hemiceluloze, și glicoproteine. Substanțele pectice, care se contopesc între celulele învecinate, formează o placă mediană, care este situată între membranele primare ale celulelor învecinate. Când placa de mijloc este dizolvată sau distrusă (ceea ce apare în pulpa fructelor coapte), are loc macerarea (din latinescul maceratio - înmuiere). Macerația naturală poate fi observată în multe fructe supracoapte (pepene verde, pepene galben, piersici). Macerația artificială (la tratarea țesuturilor cu alcali sau acid) este utilizată pentru prepararea diverselor preparate anatomice și histologice.

Peretele celular în procesul vieții poate suferi diverse modificări - lignificare, plută, sliming, cutinizare, mineralizare (vezi Tabelul l.4).

Tabelul 1.4.

Informații similare.

membrana celulara numită și membrană plasmatică (sau citoplasmatică) și plasmalemă. Această structură nu numai că separă conținutul intern al celulei de mediul extern, dar intră și în compoziția majorității organitelor celulare și a nucleului, separându-le la rândul său de hialoplasmă (citosol) - partea vâscos-lichid a citoplasmei. Să fim de acord să sunăm membrana citoplasmatica una care separă conținutul celulei de mediul extern. Termenii rămași se referă la toate membranele.

Baza structurii membranei celulare (biologice) este un strat dublu de lipide (grăsimi). Formarea unui astfel de strat este asociată cu caracteristicile moleculelor lor. Lipidele nu se dizolvă în apă, ci se condensează în ea în felul lor. O parte a unei singure molecule de lipide este un cap polar (este atras de apă, adică hidrofil), iar cealaltă este o pereche de cozi lungi nepolare (această parte a moleculei este respinsă de apă, adică hidrofobă) . Această structură a moleculelor îi face să-și „ascundă” cozile de apă și să-și întoarcă capetele polare către apă.

Ca urmare, se formează un strat dublu lipidic, în care cozile nepolare sunt în interior (una față de alta), iar capetele polare sunt orientate spre exterior (spre mediul extern și citoplasmă). Suprafața unei astfel de membrane este hidrofilă, dar în interior este hidrofobă.

În membranele celulare, fosfolipidele predomină printre lipide (sunt lipide complexe). Capetele lor conțin un reziduu de acid fosforic. Pe lângă fosfolipide, există glicolipide (lipide + carbohidrați) și colesterol (aparține sterolilor). Acesta din urma confera rigiditate membranei, fiind situat in grosimea acesteia intre cozile lipidelor ramase (colesterolul este complet hidrofob).

Datorită interacțiunii electrostatice, anumite molecule de proteine ​​sunt atașate de capetele încărcate ale lipidelor, care devin proteine ​​membranare de suprafață. Alte proteine ​​interacționează cu cozile nepolare, se scufundă parțial în stratul dublu sau îl pătrund prin și prin el.

Astfel, membrana celulară este formată dintr-un strat dublu de lipide, proteine ​​de suprafață (periferice), imersate (semi-integrale) și penetrante (integrale). În plus, unele proteine ​​și lipide din exteriorul membranei sunt asociate cu lanțuri de carbohidrați.

Aceasta este model mozaic fluid al structurii membranei a fost propusă în anii 70 ai secolului XX. Înainte de aceasta, a fost presupus un model sandwich al structurii, conform căruia stratul dublu lipidic este situat în interior, iar în interior și în exterior membrana este acoperită cu straturi continue de proteine ​​de suprafață. Cu toate acestea, acumularea de date experimentale a infirmat această ipoteză.

Grosimea membranelor din diferite celule este de aproximativ 8 nm. Membranele (chiar și fețele diferite ale uneia) diferă între ele în procentul diferitelor tipuri de lipide, proteine, activitate enzimatică etc. Unele membrane sunt mai lichide și mai permeabile, altele sunt mai dense.

Rupele membranei celulare se îmbină cu ușurință datorită caracteristicilor fizico-chimice ale stratului dublu lipidic. În planul membranei, lipidele și proteinele (cu excepția cazului în care sunt fixate de citoschelet) se mișcă.

Funcțiile membranei celulare

Majoritatea proteinelor scufundate în membrana celulară îndeplinesc o funcție enzimatică (sunt enzime). Adesea (în special în membranele organelelor celulare) enzimele sunt aranjate într-o anumită secvență, astfel încât produsele de reacție catalizate de o enzimă trec la a doua, apoi la a treia etc. Se formează un transportor care stabilizează proteinele de suprafață, deoarece nu permite enzimelor să înoate de-a lungul stratului dublu lipidic.

Membrana celulară îndeplinește o funcție de delimitare (barieră) față de mediu și în același timp o funcție de transport. Se poate spune că acesta este scopul său cel mai important. Membrana citoplasmatică, având rezistență și permeabilitate selectivă, menține constanta compoziției interne a celulei (homeostazia și integritatea acesteia).

În acest caz, transportul substanțelor are loc în diferite moduri. Transportul de-a lungul unui gradient de concentrație presupune deplasarea substanțelor dintr-o zonă cu o concentrație mai mare într-o zonă cu una mai mică (difuzie). Deci, de exemplu, gazele difuze (CO 2, O 2).

Există și transport împotriva gradientului de concentrație, dar cu cheltuială de energie.

Transportul este pasiv și ușor (când îl ajută un transportator). Difuzia pasivă prin membrana celulară este posibilă pentru substanțele liposolubile.

Există proteine ​​speciale care fac membranele permeabile la zaharuri și alte substanțe solubile în apă. Acești purtători se leagă de moleculele transportate și le trage prin membrană. Acesta este modul în care glucoza este transportată în celulele roșii din sânge.

Proteinele spanning, atunci când sunt combinate, pot forma un por pentru mișcarea anumitor substanțe prin membrană. Astfel de purtători nu se mișcă, ci formează un canal în membrană și funcționează similar enzimelor, legând o anumită substanță. Transferul se realizează datorită unei modificări a conformației proteinei, datorită căreia se formează canale în membrană. Un exemplu este pompa de sodiu-potasiu.

Funcția de transport a membranei celulare eucariote se realizează și prin endocitoză (și exocitoză). Prin aceste mecanisme, molecule mari de biopolimeri, chiar și celule întregi, intră în celulă (și din ea). Endo- și exocitoza nu sunt caracteristice tuturor celulelor eucariote (procariotele nu o au deloc). Deci endocitoza se observă la protozoare și nevertebrate inferioare; la mamifere, leucocitele și macrofagele absorb substanțe și bacterii nocive, adică endocitoza îndeplinește o funcție de protecție pentru organism.

Endocitoza este împărțită în fagocitoză(citoplasma învăluie particule mari) și pinocitoza(captarea picăturilor lichide cu substanțe dizolvate în el). Mecanismul acestor procese este aproximativ același. Substanțele absorbite de pe suprafața celulei sunt înconjurate de o membrană. Se formează o veziculă (fagocitară sau pinocitară), care apoi se deplasează în celulă.

Exocitoza este îndepărtarea substanțelor din celulă de către membrana citoplasmatică (hormoni, polizaharide, proteine, grăsimi etc.). Aceste substanțe sunt închise în vezicule membranare care se potrivesc cu membrana celulară. Ambele membrane se contopesc, iar conținutul se află în afara celulei.

Membrana citoplasmatică îndeplinește o funcție de receptor. Pentru a face acest lucru, pe partea sa exterioară există structuri care pot recunoaște un stimul chimic sau fizic. Unele dintre proteinele care pătrund în plasmalemă sunt conectate din exterior la lanțuri de polizaharide (formând glicoproteine). Aceștia sunt receptori moleculari particulari care captează hormoni. Când un anumit hormon se leagă de receptorul său, își schimbă structura. Aceasta, la rândul său, declanșează mecanismul de răspuns celular. În același timp, canalele se pot deschide, iar anumite substanțe pot începe să pătrundă în celulă sau să fie îndepărtate din ea.

Funcția receptorilor membranelor celulare a fost bine studiată pe baza acțiunii hormonului insulinei. Când insulina se leagă de receptorul său de glicoproteină, partea catalitică intracelulară a acestei proteine ​​(enzima adenilat ciclază) este activată. Enzima sintetizează AMP ciclic din ATP. Deja activează sau inhibă diverse enzime ale metabolismului celular.

Funcția de receptor a membranei citoplasmatice include și recunoașterea celulelor vecine de același tip. Astfel de celule sunt atașate între ele prin diferite contacte intercelulare.

În țesuturi, cu ajutorul contactelor intercelulare, celulele pot face schimb de informații între ele folosind substanțe cu greutate moleculară mică, special sintetizate. Un exemplu de astfel de interacțiune este inhibarea contactului, când celulele încetează să crească după ce primesc informații că spațiul liber este ocupat.

Contactele intercelulare sunt simple (membranele diferitelor celule sunt adiacente una cu cealaltă), blocare (invaginarea membranei unei celule în alta), desmozomi (când membranele sunt conectate prin mănunchiuri de fibre transversale care pătrund în citoplasmă). În plus, există o variantă a contactelor intercelulare datorate mediatorilor (intermediarilor) - sinapsele. În ele, semnalul este transmis nu numai chimic, ci și electric. Sinapsele transmit semnale între celulele nervoase, precum și de la nerv la mușchi.

S-a dezvoltat în așa fel încât funcția fiecăruia dintre sistemele sale a fost rezultatul funcției sumei celulelor care alcătuiesc organele și țesuturile acestui sistem. Fiecare celulă a corpului are un set de structuri și mecanisme care îi permit să-și desfășoare propriul metabolism și să-și îndeplinească propria funcție.

Celula conține membrana citoplasmatică sau de suprafață; citoplasmă, care are o serie de organite, incluziuni, elemente ale citoscheletului; nucleul care contine genomul nuclear. Organelele celulare și nucleul sunt delimitate în citoplasmă de membrane interne. Fiecare structură a celulei își îndeplinește funcția în ea, iar toate acestea luate împreună asigură viabilitatea celulei și îndeplinirea funcțiilor sale specifice.

Rol cheie în funcțiile celulare si reglementarea acestora aparține membranei citoplasmatice a celulei.

Principii generale ale structurii membranei citoplasmatice

Toate membranele celulare au același principiu structural.(Fig. 1), care se bazează pe proprietățile fizico-chimice ale lipidelor complexe și proteinelor care le compun. Membranele celulare sunt situate într-un mediu apos, iar pentru a înțelege fenomenele fizico-chimice care afectează organizarea lor structurală, este util să descriem interacțiunea moleculelor de lipide și proteine ​​cu moleculele de apă și între ele. O serie de proprietăți ale membranelor celulare decurg, de asemenea, din luarea în considerare a acestei interacțiuni.

Se știe că membrana plasmatică a unei celule este reprezentată de un strat dublu de lipide complexe care acoperă suprafața celulei pe toată lungimea acesteia. Pentru a crea un dublu strat lipidic, numai acele molecule de lipide care posedă proprietăți amfifile (amfipatice) ar putea fi selectate prin natură și incluse în structura sa. Moleculele de fosfolipide și colesterol îndeplinesc aceste condiții. Proprietățile lor sunt astfel încât o parte a moleculei (glicerol pentru fosfolipide și ciclopentan pentru colesterol) are proprietăți polare (hidrofile), iar cealaltă (radicali de acizi grași) are proprietăți nepolare (hidrofobe).

Orez. 1. Structura membranei citoplasmatice a celulei.

Dacă un anumit număr de fosfolipide și molecule de colesterol sunt plasate într-un mediu apos, acestea vor începe spontan să se adune în structuri ordonate și să formeze bule închise ( lipozomii), în care o parte a mediului acvatic este închisă, iar suprafața devine acoperită cu un strat dublu continuu ( dublu strat) molecule de fosfolipide și colesterol. Când luăm în considerare natura aranjamentului spațial al fosfolipidelor și moleculelor de colesterol din acest dublu strat, este clar că moleculele acestor substanțe sunt situate cu părțile lor hidrofile spre spațiile exterioare și interioare de apă și hidrofobe - în direcții opuse - în interiorul dublurului. .

Ce determină ca moleculele acestor lipide să formeze în mod spontan structuri cu două straturi într-un mediu apos, similar cu structura unui strat dublu al membranei celulare? Dispunerea spațială a moleculelor de lipide amfifile într-un mediu apos este dictată de una dintre cerințele termodinamicii. Cea mai probabilă structură spațială pe care o vor forma moleculele de lipide într-un mediu apos va fi structură cu energie liberă minimă.

Un astfel de minim de energie liberă în structura spațială a lipidelor din apă va fi atins atunci când proprietățile hidrofile și hidrofobe ale moleculelor sunt realizate sub formă de legături intermoleculare corespunzătoare.

Când se ia în considerare comportamentul moleculelor complexe de lipide amfifile în apă, unele proprietățile membranelor celulare. Se știe că dacă membrana plasmatică este deteriorată mecanic(de exemplu, străpungeți-l cu un electrod sau îndepărtați nucleul printr-o puncție și plasați un alt nucleu în celulă), apoi într-un moment datorită forțelor interacțiunii intermoleculare ale lipidelor și apei membrana va restabili în mod spontan integritatea. Sub influența acelorași forțe, se poate observa fuziunea straturilor duble a două membrane atunci când acestea vin în contact(de exemplu, vezicule și membrane presinaptice în sinapse). Capacitatea membranelor de a fuziona la contactul lor direct face parte din mecanismele de reînnoire a structurii membranei, transportul componentelor membranei dintr-un spațiu subcelular în altul și, de asemenea, parte a mecanismelor de endo- și exocitoză.

Energia legăturilor intermoleculare în stratul dublu lipidic foarte scăzute, prin urmare, se creează condiții pentru deplasarea rapidă a moleculelor de lipide și proteine ​​în membrană și pentru modificarea structurii membranei atunci când este expusă la forțe mecanice, presiuni, temperaturi și alți factori. Prezența unui strat dublu lipidic în membrană formează un spațiu închis, izolează citoplasma de mediul acvatic înconjurător și creează un obstacol pentru trecerea liberă a apei și a substanțelor solubile în aceasta prin membrana celulară. Grosimea stratului dublu lipidic este de aproximativ 5 nm.

Membranele celulare conțin și proteine. Moleculele lor sunt de 40-50 de ori mai mari ca volum și masă decât moleculele lipidelor membranare. Datorită proteinelor, grosimea membranei ajunge la 7-10 nm. În ciuda faptului că masele totale de proteine ​​și lipide din majoritatea membranelor sunt aproape egale, numărul de molecule de proteine ​​din membrană este de zece ori mai mic decât cel al moleculelor de lipide.

Ce se întâmplă dacă o moleculă de proteină este plasată într-un strat dublu fosfolipidic de lipozomi, ale căror suprafețe exterioare și interioare sunt polare, iar intralipidul este nepolar? Sub influența forțelor interacțiunilor intermoleculare ale lipidelor, proteinelor și apei, va avea loc formarea unei astfel de structuri spațiale în care regiunile nepolare ale lanțului peptidic vor tinde să se așeze în profunzimea stratului dublu lipidic, în timp ce cele polare vor ocupa o poziţie pe una din suprafeţele stratului dublu şi pot fi de asemenea scufundate.în mediul apos extern sau intern al lipozomului. O natură foarte asemănătoare a aranjamentului moleculelor proteice are loc și în stratul dublu lipidic al membranelor celulare (Fig. 1).

De obicei, moleculele de proteine ​​sunt localizate în membrană separat una de cealaltă. Forțele foarte slabe ale interacțiunilor hidrofobe dintre radicalii de hidrocarburi ai moleculelor lipidice și regiunile nepolare ale moleculei proteice (interacțiuni lipid-lipid, lipid-proteină) care apar în partea nepolară a stratului dublu lipidic nu împiedică procesele de difuzie termică a aceste molecule din structura dublu stratificată.

Când structura membranelor celulare a fost studiată folosind metode de cercetare subtile, s-a dovedit că este foarte asemănătoare cu cea care se formează spontan de fosfolipide, colesterol și proteine ​​în mediul acvatic. În 1972, Singer și Nichols au propus un model fluid-mozaic al structurii membranei celulare și i-au formulat principiile de bază.

Conform acestui model, baza structurală a tuturor membranelor celulare este un strat dublu continuu, asemănător unui lichid, de molecule amfipatice de fosfolipide, colesterol, glicolipide, formându-l spontan în mediul acvatic. În stratul dublu lipidic, moleculele de proteine ​​sunt situate asimetric și îndeplinesc funcții specifice de receptor, enzimatic și de transport. Moleculele de proteine ​​și lipide sunt mobile și pot efectua mișcări de rotație, difuze în planul stratului dublu. Moleculele de proteine ​​sunt capabile să-și schimbe structura spațială (conformația), să se miște și să își schimbe poziția în stratul dublu lipidic al membranei, plonjând la diferite adâncimi sau plutind la suprafața acesteia. Structura stratului dublu lipidic al membranei este eterogenă. Are zone (domenii) numite „plute”, care sunt îmbogățite în sfingolipide și colesterol. „Plotele” diferă în starea de fază de starea restului membranei în care se află. Caracteristicile structurale ale membranelor depind de funcția pe care o îndeplinesc și de starea funcțională.

Studiul compoziției membranelor celulare a confirmat că componentele lor principale sunt lipidele, care reprezintă aproximativ 50% din masa membranei plasmatice. Aproximativ 40-48% din masa membranei este reprezentată de proteine ​​și 2-10% de carbohidrați. Reziduurile de carbohidrați sunt fie încorporate în proteine, formând glicoproteine, fie lipide, formând glicolipide. Fosfolipidele sunt principalele lipide structurale ale membranelor plasmatice și reprezintă 30-50% din masa lor.

Reziduurile de carbohidrați ale moleculelor de glicolipide sunt de obicei localizate pe suprafața exterioară a membranei și sunt scufundate într-un mediu apos. Ele joacă un rol important în interacțiunile intercelulare, celulă-matrice și recunoașterea antigenelor de către celulele sistemului imunitar. Moleculele de colesterol încorporate în stratul dublu fosfolipidic contribuie la menținerea aranjamentului ordonat al lanțurilor de acizi grași ale fosfolipidelor și a stării lor de cristale lichide. Datorită prezenței unei mobilități conformaționale ridicate a radicalilor acil ai acizilor grași ai fosfolipidelor, aceștia formează o ambalare destul de liberă a stratului dublu lipidic și se pot forma defecte structurale în acesta.

Moleculele de proteine ​​sunt capabile să pătrundă în întreaga membrană, astfel încât secțiunile lor finale să iasă dincolo de limitele sale transversale. Astfel de proteine ​​sunt numite transmembranar, sau integrală. Membranele conțin și proteine ​​care sunt doar parțial scufundate în membrană sau situate pe suprafața acesteia.

Mulți funcțiile specifice ale membranelor sunt determinate de molecule proteice, pentru care matricea lipidică este un micromediu direct, iar implementarea funcțiilor de către moleculele proteice depinde de proprietățile acesteia. Printre cele mai importante funcții ale proteinelor membranare, pot fi evidențiate următoarele: receptor - legarea la molecule semnal precum neurotransmițători, hormoni, ingerleukine, factori de creștere și transmiterea semnalului către structurile post-receptoare ale celulei; enzimatic - catalizarea reacțiilor intracelulare; structural - participarea la formarea structurii membranei în sine; transport - transfer de substante prin membrane; channel-forming - formarea de canale ionice și de apă. Proteinele, împreună cu carbohidrații, sunt implicate în implementarea adeziunii-lipirii, lipirea celulelor în timpul reacțiilor imune, combinând celulele în straturi și țesuturi și asigură interacțiunea celulelor cu matricea extracelulară.

Activitatea funcțională a proteinelor membranare (receptori, enzime, purtători) este determinată de capacitatea acestora de a-și modifica cu ușurință structura spațială (conformația) atunci când interacționează cu moleculele de semnalizare, de acțiunea factorilor fizici sau de modificarea proprietăților micromediului. Energia necesară implementării acestor modificări conformaționale în structura proteinelor depinde atât de forțele intramoleculare de interacțiune dintre secțiunile individuale ale lanțului peptidic, cât și de gradul de fluiditate (microvâscozitate) al lipidelor membranare care înconjoară imediat proteina.

Carbohidrații sub formă de glicolipide și glicoproteine ​​reprezintă doar 2-10% din masa membranei; numărul lor în celule diferite este variabil. Datorită acestora, se realizează unele tipuri de interacțiuni intercelulare, participă la recunoașterea antigenelor străine de către celulă și, împreună cu proteinele, creează un fel de structură antigenică a membranei de suprafață a propriei celule. Prin astfel de antigene, celulele se recunosc unele pe altele, se unesc în țesut și se lipesc împreună pentru o perioadă scurtă de timp pentru a transmite molecule semnal între ele.

Datorită energiei reduse de interacțiune a substanțelor incluse în membrană și ordinii relative a dispoziției lor, membrana celulară capătă o serie de proprietăți și funcții care nu pot fi reduse la o simplă sumă a proprietăților substanțelor care o formează. Efectele nesemnificative asupra membranei, comparabile cu energia legăturilor intermoleculare ale proteinelor și lipidelor, pot duce la o modificare a conformației moleculelor proteice, la permeabilitatea canalelor ionice, la modificări ale proprietăților receptorilor membranari și la alte numeroase funcții ale membrana și celula însăși. Sensibilitatea ridicată a componentelor structurale ale membranei plasmatice este de o importanță decisivă în perceperea semnalelor informaționale de către celulă și transformarea lor în răspunsuri celulare.

Funcțiile membranei citoplasmatice a celulei

Membrana citoplasmatică îndeplinește multe funcții care asigură nevoile vitale ale celulei.şi, în special, un număr de funcţii necesare pentru perceperea şi transmiterea semnalelor informaţionale de către celulă.

Printre cele mai importante funcții ale membranei plasmatice se numără:

• delimitarea celulei de mediu menținând în același timp forma, volumul și diferențele semnificative dintre conținutul celular și spațiul extracelular;
• transferul de substanțe în și din celulă pe baza proprietăților de permeabilitate selectivă, active și alte moduri de transport;
• menținerea diferenței de potențial electric transmembranar (polarizarea membranei) în repaus, modificarea acesteia sub diferite influențe asupra celulei, generarea și conducerea excitației;
• participarea la detectarea (recepția) semnalelor de natură fizică, a moleculelor de semnal datorită formării receptorilor senzoriali sau moleculari și a transmiterii semnalelor în celulă;
• formarea de contacte intercelulare (contact strâns, gol și desmozomal) în compoziția țesuturilor formate sau în timpul aderenței celulelor diferitelor țesuturi;
• crearea unui micromediu hidrofob pentru manifestarea activității enzimelor asociate membranei;
• asigurarea specificității imune a celulei datorită prezenței antigenelor proteice sau glicoproteice în structura membranei. Specificitatea imună este importantă atunci când celulele se combină în țesut și interacționează cu celulele de supraveghere imună din organism.

Lista de mai sus a funcțiilor membranelor celulare indică faptul că acestea sunt implicate în implementarea nu numai a funcțiilor celulare, ci și a proceselor de bază ale activității vitale a organelor, țesuturilor și a întregului organism. Fără cunoașterea unui număr de fenomene și procese furnizate de structurile membranare, este imposibil să se înțeleagă și să se efectueze în mod conștient anumite proceduri de diagnostic și măsuri terapeutice. De exemplu, pentru utilizarea corectă a multor substanțe medicinale, este necesar să se știe în ce măsură fiecare dintre ele pătrunde prin membranele celulare din sânge în fluidul tisular și în celule.