Мембрана тоньше или толще чем клеточная стенка

Клеточная мембрана – наружная структура, отличие от клеточной стенки, жидкостно-мозаичная модель

Клеточная мембрана – это плоскостная структура, из которой построена клетка. Она присутствует у всех организмов. Её уникальные свойства обеспечивают жизнедеятельность клеток.

Виды мембран

Можно выделить три вида клеточных мембран:

Наружная цитоплазматическая мембрана создаёт границы клетки. Её не надо путать с клеточной стенкой или оболочкой, имеющейся у растений, грибов и бактерий.

Отличие клеточной стенки от клеточной мембраны в значительно большей толщине и преобладании защитной функции над обменной. Мембрана располагается под клеточной стенкой.

Ядерная мембрана отделяет от цитоплазмы содержимое ядра.

Среди органоидов клетки есть такие, форма которых образована одной или двумя мембранами:

Строение мембраны

По современным представлениям структура клеточной мембраны описывается с помощью жидкостномозаичной модели. Основу мембраны составляет билипидный слой – два уровня молекул липидов, образующих плоскость. С обеих сторон на билипидном слое расположены молекулы белков. Некоторые белки погружены в билипидный слой, некоторые проходят через него.

Рис. 1. Клеточная мембрана.

Животные клетки на поверхности мембраны имеют комплекс углеводов. При изучении клетки под микроскопом отмечено, что мембрана находится в постоянном движении и неоднородна по строению.

Мембрана является мозаикой и в морфологическом, и в функциональном смысле, т. к. её различные участки содержат различные вещества и имеют разные физиологические свойства.

Свойства и функции

Любая пограничная структура осуществляет защитные и обменные функции. Это касается и всех видов мембран.

Осуществлению данных функций способствуют такие свойства, как:

Свойство полупроницаемости заключается в том, что одни вещества не пропускаются мембраной, а другие пропускаются свободно. Так осуществляется контролирующая функция мембраны.

Также наружная мембрана обеспечивает связь между клетками за счёт многочисленных выростов и выделения клеящего вещества, заполняющего межклеточное пространство.

Транспорт веществ через мембрану

Поступление веществ через наружную мембрану идёт следующими путями:

Первыми двумя способами транспортируются ионы и мелкие молекулы. Крупные молекулы поступают в клетку путём пиноцитоза (в жидком состоянии) и фагоцитоза (в твёрдом виде).

Рис. 2. Схема пино- и фагоцитоза.

Мембрана обхватывает пищевую частицу и замыкает её в пищеварительную вакуоль.

Вода и ионы проходят в клетку без затрат энергии, пассивным транспортом. Крупные молекулы перемещаются активным транспортом, с затратой энергетических ресурсов.

Внутриклеточный транспорт

От 30 % до 50 % объёма клетки занимает эндоплазматическая сеть. Это своеобразная система полостей и каналов, связывающая все части клетки и обеспечивающая упорядоченную внутриклеточную транспортировку веществ.

Таким образом, в ЭПС сосредоточена значительная масса клеточных мембран.

Что мы узнали?

Мы выяснили что такое клеточная мембрана в биологии. Это структура, на основе которой построены все живые клетки. Её значение в клетке заключается в: отграничении пространства органоидов, ядра и клетки в целом, обеспечении избирательного поступления веществ в клетку и ядро. В состав мембраны входят молекулы липидов и белков.

Источник

Мембрана тоньше или толще чем клеточная стенка

Клеточные стенки и клеточные мембраны служат самой внешней частью клетки. Роль каждого из них очень похожа с точки зрения транспорта и межсотового общения. Как клеточная мембрана, так и клеточная стенка существуют от образования клетки путем деления до ее гибели.

Существует 10 различных различий между клеточной мембраной и клеточной стенкой. Клеточная стенка присутствует только в клетках растений и клеток бактерий; животные клетки не имеют клеточной стенки, но вместо этого имеют только клеточную мембрану.

Клеточная стенка заключает в себе плазматическую мембрану и обеспечивает клетке достаточную жесткость, чтобы сохранить свою форму. Однако клеточная мембрана животной клетки более гибкая. Клетка у животного все еще имеет форму, но мембрана не такая жесткая, как клеточная стенка.

Клеточная стенка растения состоит из пектина, хитина и лигнина, тогда как в бактериальных клетках она состоит из гликолипидов и гликопротеинов. Клеточная мембрана представляет собой многослойный липид, состоящий из липидных белков.

Клеточная стенка жесткая, а также имеет фиксированную и четкую форму; давление, приложенное к клеточной стенке, может сломать ее. Клеточная мембрана является гибкой и обладает способностью сокращаться, изменяя свою форму по мере необходимости и удаляясь от силы.

Клеточная стенка не имеет каких-либо рецепторов, но клеточная мембрана имеет рецепторы, которые используются для получения сигналов от внешних химических сообщений других клеток.

Клеточная стенка включает жгутики и пилюли в виде маленьких волосоподобных предметов снаружи. В клеточной мембране бактериальной клетки есть жгутики, чтобы инициировать движение, и пилюли, чтобы помочь в репродуктивных функциях деления клетки.

Клеточная стенка на самом деле увеличивается в толщине с течением времени и присутствует со времени, когда клетка развивается посредством клеточного деления, пока клетка не умрет. Клеточная мембрана остается той же толщины со времени создания и на протяжении всей своей жизни в организме.

Клеточная стенка является полупроницаемой, что позволяет проходить веществам как внутрь клетки, так и из нее. Клеточная мембрана также проницаема и контролирует движение веществ внутрь и наружу клетки, но она избирательна в отношении веществ, которые она пропускает.

Клеточная стенка защищает клетку от сил во внешней резкой среде, в то время как клеточная мембрана выполняет функции проницаемости, получения химических сигналов, проводимости нервных клеток, деления клеток и размножения половым путем.

Клеточная стенка не нуждается в питании, кроме случаев, когда она повреждена и нуждается в ремонте. Клеточная мембрана требует постоянного питания от клетки, потому что она может сжиматься из-за потери питания и воды.

Источник

Разница между клеточной мембраной и клеточной стенкой

Клеточная стенка и клеточная мембрана являются двумя типами внешних границ, обнаруживаемых в клетках. Клеточная стенка является внешней границей бактерий, архей, грибов и растительных клеток. Клеточн

Содержание:

Клеточная стенка и клеточная мембрана являются двумя типами внешних границ, обнаруживаемых в клетках. Клеточная стенка является внешней границей бактерий, архей, грибов и растительных клеток. Клеточная мембрана является внешней границей клеток животных. Клеточная мембрана может быть идентифицирована на внутренней стороне клеточной стенки, в клетках, которые обладают клеточной стенкой. главное отличие между клеточной мембраной и клеточной стенкой является то, что клеточная мембрана является универсальной характеристикой всех живых клеток, тогда как клеточная стенка отсутствует в клетках животных.

Эта статья объясняет,

1. Что такое клеточная мембрана
— структура, состав, функция
2. Что такое клеточная стенка
— структура, состав, функция
3. В чем разница между клеточной мембраной и клеточной стенкой

Что такое клеточная мембрана

Структура клеточной мембраны

Структура мембраны описывается моделью жидкостной мозаики. Клеточная мембрана состоит из липидного бислоя со встроенными в него белками. Липидный бислой рассматривается как двумерная жидкость, в которой молекулы липида и белка более или менее легко диффундируют в нем. Образуется при самосборке липидных молекул. Эти липиды являются амфипатическими фосфолипидами. Их гидрофобные «хвостовые» области скрыты от окружающей воды или гидрофильной среды двухслойной структурой. Таким образом, гидрофильные головки взаимодействуют с внутриклеточными / цитозольными или внеклеточными лицами. Благодаря этому образуется непрерывный сферический липидный бислой. Следовательно, гидрофобные взаимодействия рассматриваются как основные движущие силы для образования липидного бислоя.

Структура липидного бислоя предотвращает проникновение полярных растворенных веществ в клетку. Но пассивная диффузия неполярных молекул разрешена. Следовательно, трансмембранные белки функционируют либо как поры, каналы или ворота для диффузии полярных растворенных веществ. Фосфатидилсерин концентрируется на мембране, чтобы создать дополнительный барьер для заряженных молекул.

Мембранные структуры, такие как подосома, кавеола, очаговая адгезия, инвадоподиум и различные типы клеточных соединений, присутствуют в мембране. Это называется «supramembrane”Структуры, которые обеспечивают связь, клеточную адгезию, экзоцитоз и эндоцитоз. Под клеточной мембраной цитоскелет находится в цитоплазме. Цитоскелет обеспечивает леса для закрепления мембранных белков. Подробная схема клеточной мембраны показана на Рисунок 1.

Рисунок 1: Подробная схема клеточной мембраны

Состав клеточной мембраны

Клеточная мембрана в основном состоит из липидов и белков. В клеточной мембране можно найти три класса амфипатических липидов: фосфолипиды, гликолипиды и стеролы. Фосфолипиды являются наиболее распространенным типом липидов среди них. Холестерин обнаружен диспергированным по всей мембране в клетках животных.

Липосомы найдены ли липидные везикулы в клеточной мембране; они заключены в круглые карманы липидным бислоем. Углеводы можно найти в виде гликопротеинов и гликолипидов. 50% клеточной мембраны состоит из белков. Белки могут быть обнаружены в мембране трех типов: цельные или трансмембранные белки, закрепленные на липидах белки и периферические белки.

Функция клеточной мембраны

Клеточная мембрана физически отделяет цитоплазму от ее внеклеточной среды. Он также закрепляет цитоскелет, обеспечивая форму клетки. С другой стороны, клеточная мембрана прикрепляется к другим клеткам ткани, обеспечивая механическую поддержку клетки.

Клеточная мембрана избирательно проницаема, регулируя постоянную внутреннюю среду для функционирования клетки. Движение через клеточную мембрану может происходить как при пассивной, так и при активной диффузии. Четыре клеточных механизма могут быть идентифицированы в клеточной мембране. Небольшие молекулы, такие как углекислый газ, кислород и ионы, перемещаются через мембрану путем пассивного осмоса и диффузии. Питательные вещества, такие как сахар, аминокислоты и метаболиты, перемещаются пассивно через трансмембранные белковые каналы. Аквапорины являются своего рода белковыми каналами, которые транспортируют воду путем облегченной диффузии. Поглощение молекул в клетку путем их поглощения называется эндоцитозом. Твердые частицы поглощаются фагоцитозом, а небольшие молекулы и ионы поглощаются пиноцитозом. Некоторые непереваренные остатки удаляются из клетки путем инвагинации и образования пузырька. Этот процесс называется экзоцитозом.

Что такое клеточная стенка

Клеточная стенка представляет собой жесткий наружный структурный слой, обнаруживаемый в клетках бактерий, архей, грибов и растений. Структурная поддержка и защита обеспечивается клеточной стенкой. Он также действует как сосуд под давлением, который предотвращает чрезмерное расширение ячейки. Структура и состав варьируется между видами.

Структура и состав клеточной стенки

Растительная клеточная стенка

Клеточная стенка растения состоит из трех слоев: первичная клеточная стенка, которая представляет собой тонкий гибкий слой, вторичная клеточная стенка, которая представляет собой толстый слой, и средняя пластинка, которая богата пектином. Первичная клеточная стенка состоит из древесины и содержит целлюлозу, гемицеллюлозу и пектиноподобные углеводы. Вторичная клеточная стенка включает целлюлозу, ксилан, лигнин и некоторые структурные белки. Вторичная клеточная стенка в ксилеме содержит лигнин. Во время цитокинеза средняя пластинка образуется в клеточной пластинке. Структура клеточной стенки растения показана на фигура 2.

Рисунок 2: Растительная клеточная стенка

Функции клеточной стенки

Клеточная стенка придает клетке жесткость и прочность. Это также защищает клетку от механического стресса. Клеточная стенка может изгибаться со значительной прочностью на разрыв. Компоненты вторичной клеточной стенки, такие как лигнин и целлюлоза, придают растениям жесткость. Гидравлическое тургорное давление повышает жесткость в ячейке. Клеточная стенка позволяет клетке иметь определенную форму. Вторичная клеточная стенка также водонепроницаема.

С другой стороны, клеточная стенка является полностью проницаемой структурой. Но это предотвращает проникновение в клетку крупных молекул, таких как токсины. У большинства растений первичная клеточная стенка полностью проницаема для небольших молекул. Клеточная стенка создает стабильную осмотическую среду, поскольку она предотвращает осмотический лизис и помогает удерживать воду.

Разница между клеточной мембраной и клеточной стенкой

Присутствие

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана является универсальной особенностью всех живых клеток.

Клеточная стена: Клеточная стенка присутствует в бактериях, археях, грибах и растительных клетках и отсутствует в клетках животных.

Состав

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана представляет собой тонкую, тонкую структуру, шириной 5-10 нм.

Клеточная стена: Клеточная стенка представляет собой толстую жесткую структуру шириной 4-20 мкм.

наблюдение

Клеточная мембрана: Клеточную мембрану можно наблюдать под электронным микроскопом.

Клеточная стена: Клеточную стенку можно наблюдать под световым микроскопом.

Внешний слой

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана является наружным слоем клеток животных.

Клеточная стена: Клеточная стенка является наружным слоем бактерий, архей, грибов и растительных клеток.

функция

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана функционирует как защитное покрытие протоплазмы и поддерживает постоянную среду в протоплазме.

Клеточная стена: Клеточная стенка функционирует как защитное покрытие клеточной мембраны и поддерживает форму клетки.

Форма Клетки

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана обеспечивает клетке круглую гибкую форму.

Клеточная стена: Клеточная стенка придает клетке фиксированную форму.

Состав

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана состоит из липидов, белков и углеводов.

Клеточная стена: Клеточная стенка состоит из пептидогликана в бактериях, хитина в грибах и целлюлозы в растениях.

водопроницаемость

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана избирательно проницаема, что позволяет выбранным молекулам перемещаться по ней.

Клеточная стена: Клеточная стенка полностью проницаема для макромолекул.

Статус жизни

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана жива и метаболически активна.

Клеточная стена: Клеточная стенка неживая и метаболически неактивна.

Рецепторы

Клеточная мембрана: Рецепторы на клеточной мембране позволяют клетке получать сигналы от внешней среды.

Клеточная стена: В клеточной стенке отсутствуют рецепторы.

Жгутики и пили

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана порождает жгутики и пили, которые помогают движению и прикреплению клетки соответственно.

Клеточная стена: Клеточная стенка облегчает жгутики и пили через небольшие отверстия.

толщина

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана сохраняет одинаковую толщину на протяжении всей жизни.

Клеточная стена: Клеточная стенка со временем увеличивает свою толщину и занимает всю клетку, вызывая гибель клетки, особенно в растительных клетках.

Требования к питанию

Клеточная мембрана: Клеточная мембрана требует питания от клетки, и она сокращается в условиях засухи.

Клеточная стена: Поскольку клеточная стенка представляет собой простой запас веществ, она не требует питания от клетки.

Заключение

Источник

Клеточные стенки и клеточные мембраны

Как правило, клетки окружены двумя оболочками: клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной, для эукариотических клеток применяют название плазмолемма.

Клеточная стенка обеспечивает механическую прочность клетки, придавая ей жесткую (ригидную) структуру, благодаря чему клетка выдерживает высокое внутреннее осмотическое давление (5—20 МПа). Кроме того, клеточная стенка может обусловливать некоторую степень избирательной проницаемости для низкомолекулярных веществ, а также способность взаимодействовать с другими клетками, вирусами и физическими поверхностями. Строение клеточной стенки у разных организмов имеет свои особенности.

Клетки большинства тканей многоклеточных животных не содержат выраженной клеточной стенки. Растительные клетки, напротив, имеют очень сложную клеточную стенку, построенную из целлюлозных микрофибрилл, погруженных в матрикс (из пектина и гемицеллюлоз).

Клеточные стенки дрожжей и мицелиальных грибов состоят из гомо- и гетерополисахаридов (глюканов, хитина) и белкового комплекса, выполняющего антигенную роль. Толщина этих слоев достигает 1 мкм.

Особенности клеточных стенок бактерий связаны со способностью бактерий окрашиваться по Граму. Клеточная стенка громположительных бактерий построена в основном из гетерополисахарида муреина (пептидогликана), содержащего аминокислотные «мостики». В состав клеточной стенки входят также тейхоевые кислоты (рибит- или глицеринтейхоевые), ковалентно связанные с мурамовой кислотой пептидогликана. У грамотрицательных бактерий слой муреина невелик, но в клеточной стенке присутствует наружная мембрана, построенная из фосфолипидов, белков и липопо-лисахарида, обеспечивающая некоторую степень избирательной проницаемости и содержащая рецепторы фагов и антигены. Толщина клеточной стенки составляет от 15 до 80 нм. Существуют бактерии, полностью лишенные клеточной стенки (микоплазмы). У представителей архебактерий (архей) в клеточной стенке отсутствует муреин (иногда содержится отличающийся по составу псевдомуреин), а осмопротекторную роль выполняет слой гликопротеинов.

Цитоплазматическая мембрана состоит из белков и липидов в соотношении от 1: 4 (в миелине, мембране нервных волокон) до 4:1 (в мембранах бактерий). Во многих мембранах присутствуют небольшие количества углеводов (до 5%) и следы РНК, а также неорганические катионы (в основном Са2+ и Mg2+). Существенную часть мембран составляет вода — она участвует в формировании гидрофобных (энтропийных) связей между компонентами мембраны. Еще в 1930 г. Д. Даниэлян предложил модель мембраны в виде двойного липидного слоя или бислоя. Развитием этих представлений является жидкостно-мозаичная модель, предложенная С. Д. Сингером и Г. Николсоном в 1972 г., согласно которой мембранные белки подразделяются на периферические (слабо связанные с мембраной) и интегральные (локализованные в липидном бислое). Последние свободно плавают в «липидном море», перемещаясь в латеральном направлении (в плоскости мембраны), но неспособны «пронырнуть» на противоположную ее сторону. Таким образом, мембраны оказываются асимметричными, по крайней мере, в отношении белкового состава. Асимметрия наблюдается и в расположении липидов в мембране, но менее выражена. Некоторые из интегральных белков имеют трансмембранную ориентацию и выполняют функции переносчиков субстратов или сигналов.

Источник

Функции клеточной мембраны и ее отличия от клеточной стенки

Клеточная мембрана представляет собой один из многочисленных органоидов, который окружает цитоплазму, отделяя внутреннее содержимое от внешней среды. В биологии приняты и другие названия для данной органеллы – плазмалемма, цитолемма или же плазматическая мембрана, все эти названия относятся к одному и тому же. Этот органоид был открыт и изучен сравнительно недавно, лишь во второй половине двадцатого века сформировалось точное представление о том, что именно он из себя представляет. Цитолемма обладает сложной структурой и играет важную роль в процессе жизнедеятельности клетки и всего организма. Также важно различать понятия клеточная мембрана и клеточная стенка, их отличия будут подробно рассмотрены в данном материале.

Какие функции выполняет плазматическая мембрана клетки?

Для того чтобы выяснить, в чем заключаются отличия плазмалеммы и клеточной стенки, сначала нужно разобраться, какие задачи они осуществляют в организме. Начнем с цитолеммы. Первое, что важно отметить, это то, что цитолемма животных и растений служат для различных целей.

Функции плазмалеммы у животных:

В это же время клеточная мембрана растения отвечает за все вышеперечисленные задачи, за исключением тех, которые относятся к защитному типу, то есть она:

Смотрите видео об отличиях клеточной мембраны от клеточной стенки.

Данные задачи у некоторых организмов были переданы другому типу органелл – клеточной стенке. Из этого следует, что круг функций плазматической мембраны растительной клетки уже, нежели чем у животных или других организмов. Однако это не говорит о неразвитости плазмалеммы у растений, наоборот, их оболочка обладает более сложной структурой.

Что из себя представляет эта своеобразная стенка?

Рассматриваемый барьер не является полностью проницаемым, наоборот, достаточно жестким, и состоящим из трех слоев:

Функции, которые выполняет плазматическая мембрана, были рассмотрены выше. Далее следует упомянуть то, за что отвечает клеточная стенка:

Плазматическая мембрана и клеточная стенка, отличия

Сравнив задачи, за решение которых отвечает один и другой органоид, можно прийти к выводу, что цитолемма и рассматриваемая стенка у некоторых организмов это своеобразная разделившаяся на два органоида плазмалемма, присутствующая у животных, но это не совсем так.

Во-первых, плазмалемма одна не может обеспечить вышеперечисленным видам необходимую прочность. Это обусловлено специфическим строением, которое не предполагает жесткой структуры.

Во-вторых, мембрана плазматическая, строение которой не приспособлено для того, чтобы накапливать внутри себя вещества в качестве запасов, не могла бы одна удовлетворить потребности некоторых видов в питании и в сохранении энергии на случай, если в дальнейшем она будет в дефиците.

Главной задачей для этого типа органелл является формирование опорного каркаса, своеобразного «скелета», который не дает потерять форму, не позволяет деформироваться в условиях низкого или, наоборот, высокого давления. Данный органоид полностью отсутствует у животных, а клетки растений, которые также его лишены, называются протопластами.

Плазмалемма обладает совершенно иной структурой и не в состоянии принять на себя ряд задач, выполняемых рассматриваемой стенкой. Она может обеспечить потребности клеток животных, но не грибов, растений, бактерий и архебактерий.

А какие еще отличительные черты клеточной мембраны от клеточной стенки знаете вы? Делитесь своими знаниями в комментариях! А также смотрите видео о строении клеточной мембраны.

Источник