Мембранни белтъци

Клетъчната мембрана не е изградена само от мембранни липиди, а и от белтъци, благодарение на който тя извършва своите отличителни дейности – избирателна пропускливост. Белтъчните молекули, които влизат в състава на двойния липиден слой, заемат около 50% от масата на мембраната. Тяхната функция е свързана с улесняване на мембранния транспорт, рецепторна и ензимна функция, регулация на клетъчните функции, предаване на сигнали от външната към вътрешната среда на клетката. Характерно за мембранните белтъци е, че те се разполагат на известно разстояние една от друга. В зависимост от това как точно са прикрепени към мембраната, те се делят на две големи групи:

1. Интегрални белтъци;
2. Периферни белтъци.

Интегрални белтъци

Интегралните белтъци са прикрепени към хидрофобната част на двойния фосфолипиден слой и сравнително трудно могат да се разделят от него. Те са неразделната част от мембраната и могат да бъдат отделени само при нейното разрушаване. Интегралните белтъци се делят на две групи, в зависимост от това дали полипептидната верига осъществява контакт с хидрофобните липидни опашки:

• трансмембранни протеини – тези, на които единият край се намира в цитозола, а другия в извънклетъчното пространство. Молекулата на тези белтъци е изградена от три участъка: един хидрофобен и два хидрофилни. Тази организация обуславя тяхното разположение, като хидрофобната им част е разположена в двойния липиден слой и осъществява контакт с опашките на фосфолипидите, а хидрофилните участъци са разположени от двете страни на плазмалемата. В зависимост от дължината на полипептидната верига на интегралните протеини, те се разделят на две групи: белтъци с къса полипептидна верига, минаваща само веднъж през липидния бислой, и белтъци с по-дълга полипептидна верига, минаваща няколко пъти през двойния фосфолипиден слой;
• повърхностни интегрални протеини – тяхната полипептидна верига не осъществява контакт с двойния липиден бислой, а лежи изцяло в интрацелуларното или екстрацелуларното пространство. Те могат да бъдат прикрепени или към вътрешния или към външния лист на бислоя. Прикрепването към вътрешния лист става посредством въглеродна верига, а към външния лист – с ковалентна връзка.

Периферни белтъци

Периферните протеини са прикрепени с помощта на нековалентни връзки към хидрофилната част на интегралните протеини. Някои от тях са ензими, които играят роля в разграждането на увредени или стари структури от клетъчната мембрана.

Движения на мембранните протеини

Мембранните белтъци могат да се движат в липидния бислой. В зависимост от това интегралните протеини се разделят на свободни и фиксирани. Свободните могат бавно да се преместват от един към друг участък на клетъчната мембрана. Това движение се нарича латерална дифузия. За разлика от тях, фиксираните молекули не могат да извършват латерална дифузия, защото са прикрепени със здрави връзки към цитоскелета.

Мембранните белтъци са незаменима част от плазмалемата. Благодарение на тях се осъществяват избирателната пропускливост и мембранния транспорт. Те осъществяват и преноса на информация между екстрацелуларната и интрацелуларната течност. Някои от мембранните белтъци участват в изграждането на гликокаликса.