Изучение состава и тонкого строения плазмолеммы

Плазматическая мембрана образована липидами, белками, углеводами. Её молекулярное строение описывается жидкостно-мозаичной моделью, согласно которой плазмолемма состоит из фосфолипидного бислоя, в который погружены и с которым связаны молекулы белков. Гидрофобные хвосты молекул фосфолипидов направлены внутрь бислоя, а гидрофильные головки обращены наружу. Белки составляют более 50 % массы мембраны. Различают интегральные мембранные белки, которые прочно встроены в липидный бислой, и периферические мембранные белки, располагающиеся на одной из поверхностей плазматической мембраны. К интегральным мембранным белкам относятся белки ионных каналов и рецепторные белки. Примерами периферических белков, связанных с наружной поверхностью мембраны, могут служить рецепторные и адгезионные белки. Углеводы в виде олигосахаридов образуют с белками и липидами гликопротеины и гликолипиды. Цепи олигосахаридов выступают над наружной поверхностью мембраны и формируют поверхностную оболочку – гликокаликс (рис. 3.1).

На ультратонких срезах при электронной микроскопии плазмолемма выглядит как трехслойная структура. Гидрофильные наружный и внутренний слои электроно-плотные (темные), а гидрофобный промежуточный слой электроно-прозрачный, светлый).Это объясняется тем, что тетраоксид осмия, используемый для фиксации, связывается с гидрофильными головками фосфолипидов бислоя, а также с белками, встроенными в мембрану.

 

 

Задание

 

1. Изучите схему строения плазмолеммы (рис. 3.1), зарисуйте в альбом схему.

Подпись под рисунком: Схематическое строение плазматической мембраны.

На рисунке должны быть обозначены фосфолипиды с головками и хвостами; белки – интегральные и периферические; олигосахариды в составе гликопротеинов.

2. Изучите электронограмму плазмолеммы и сопоставьте ее со схемой строения (рис. 3.1), зарисуйте в альбом электронограмму.

Подпись под рисунком: Субмикроскопическая организация плазматической мембраны на ультратонком срезе.

На рисунке должны быть обозначены электроно-прозрачные слои плазмолеммы.

3. Запишите в альбоме характеристики компонентного состава плазмолеммы и гликокаликса (табл. 3.1).

 

Н

В

A

E

D

С

F

O

Н

 

 

Рис. 3.1. Компоненты плазматической мембраны:

А – холестерин; В – олигосахарид в составе гликопротеина на наружной поверхности; С и D – интегральные белки; Е – молекулы фосфолипидов; F – хвосты жирных кислот в составе фосфолипидов; О – полярные головки фосфолипидов; Н – периферический белок [4]

 

 

Таблица 3.1

Компонентный состав плазмолеммы и гликокаликса

 

Структура	Химические вещества
Наружный и внутренний электроно-плотные слои плазмолеммы	Полярные головки фосфолипидов
Средний (электроно-прозрачный) слой плазмолеммы	Гидрофобные хвосты молекул фосфолипидов
Гликокаликс	Олигосахариды гликопротеинов

Материалы, представляемые в отчете по лабораторной работе

1. Зарисовки схем тонкого строения и ультратонкого среза плазмолеммы.

2. Заполненная табл. 3.1.

 

Лабораторная работа 3.2

 

Усвоение функционального значения плазмолеммы

 

Плазмолемма благодаря своему пограничному положению в клетке выполняет рецепторно-барьерно-транспортную роль и обеспечивает тем самым как отграничение цитоплазмы от внешней среды, так и ее связи с этой средой и с другими клетками. Особая роль в межклеточных взаимодействиях и рецепции сигналов, поступающих извне, принадлежит гликокаликсу – надмембранному комплексу олигосахаридов, содержащему различные рецепторы и ферменты. Кроме того, плазмолемма обладает избирательной проницаемостью, что позволяет клетке поддерживать оптимальное внутриклеточное содержание воды, ионов, ферментов и субстратов.

 

 

Задание

 

На основании изучения схемы трансмембранного транспорта (рис. 3.2) и материалов лекции запишите в альбоме основные функции плазмолеммы и гликокаликса (табл. 3.2) и приведите характеристики веществ, поступающих в клетку при различных видах транспорта и эндоцитоза (табл. 3.3, 3.4).

 

Таблица 3.2

Функции, выполняемые гликокаликсом и плазмолеммой

 

Структура	Функции
Плазмолемма	Барьерная транспортнаяподдерж формы участие в движении в конт с др кл и мк веществом
Гликокаликс	Рецеция сигнальных молекул, контакты с мк веществом и соседн кл, внеклет расщепление веществ

 

 

 

 

Рис. 3.2. Участие плазмолеммы в поступлении (А, Б) и выделении (В) веществ [4]

 

 

Таблица 3.3

Характеристики веществ, поступающих в клетку при различных

видах мембранного транспорта

 

Вид транспорта и его особенности	Характеристика веществ
Акт пас

 

Таблица 3.4

Характеристики веществ, поступающих в клетку при различных

видах эндоцитоза

 

Вид эндоцитоза	Характеристика веществ
Пино Экзо фаго