1. (10 баллов) Опишите строение плазматической мембраны (цитолеммы) согласно жидкостно-мозаичной модели. Объясните, как реализуются следующие свойства мембраны: избирательная проницаемость; способность к самосборке; асимметрия. Приведите по одному примеру клеточных процессов, в которых эти свойства играют ключевую роль.

Строение. Согласно жидкостно-мозаичной модели, основа мембраны — двойной слой фосфолипидов: гидрофильные головки обращены к водной среде снаружи и внутри клетки, а гидрофобные хвосты направлены друг к другу. В липидном слое находятся подвижные интегральные и периферические белки; с мембраной также связаны холестерин и углеводные цепи липидов и белков. Компоненты могут перемещаться в плоскости мембраны, поэтому она «жидкая», а разнообразие встроенных белков придаёт ей мозаичность.

1. Избирательная проницаемость. Гидрофобная внутренняя часть бислоя затрудняет прохождение заряженных частиц и большинства полярных молекул. Небольшие неполярные молекулы проходят легче, а ионы и многие другие вещества перемещаются через специфические каналы и переносчики, иногда с затратой энергии. Пример: перенос ионов натрия и калия через мембрану при поддержании ионных градиентов.
2. Способность к самосборке. В водной среде амфифильные фосфолипиды самопроизвольно располагаются так, чтобы головки контактировали с водой, а хвосты были защищены от неё. Если бислой повреждается, подвижность липидов позволяет ему перестраиваться и закрывать небольшие разрывы. Пример: восстановление целостности мембраны после небольшого повреждения.
3. Асимметрия. Состав и ориентация компонентов на двух сторонах мембраны различаются: например, углеводные цепи гликопротеинов и гликолипидов обычно выступают на наружную поверхность, а разные липиды и белки распределены неравномерно. Пример: распознавание клеток иммунной системой по наружным мембранным гликопротеинам и гликолипидам.