Glavne funkcije stanične membrane. Struktura i funkcije bioloških membrana

Velika većina organizama koji žive na Zemlji sastoji se od stanica, na mnogo načina slične na svoj način kemijski sastav, Izgradnja i vitalna aktivnost. Svaka stanica se javlja u metabolizmu i konverziji energije. Divizija stanica temelj postupke rasta i reprodukcije organizama. Tako je stanica jedinica strukture, razvoja i reprodukcije organizama.

Stanica može postojati samo kao holistički sustav, nedjeljivi na komade. Integritet stanica osigurava biološke membrane. Kavez - element sustava višeg ranga - tijelo. Dijelovi i organoidi stanica koje se sastoje od složenih molekula su stambeni sustavi nižeg ranga.

Stanica je otvoreni sustav povezan s okolišnim i energetskim okruženjem. to funkcionalni sustavU kojoj svaka molekula obavlja određene funkcije. Stanica je stabilna, sposobnost samoregulacije i samoreprodukcije.

Cell - samoupravni sustav. Kontrolni genetski sustav stanice predstavljen je složenim makromolekulama - nukleinskim kiselinama (DNA i RNA).

1838-1839. Njemački biolozi M. Shlen i T. Svnn sumirali su znanje o kavezu i formulirali glavnu poziciju teorija stanicaSuština koja je da svi organizmi, i povrće i trbuh, sastoje se od stanica.

Godine 1859., R. Virchov je opisao proces stanične podjele i formulirao jednu od najvažnijih odredbi teorije stanica: "Svaka ćelija se javlja iz druge ćelije". Nove stanice formiraju se kao rezultat podjele majčinske stanice, a ne iz ne-topla tvari, kao što je ranije mislilo.

Otvaranje ruskog znanstvenika K. Bar 1826. godine. Jaja sisavaca dovela su do zaključka da će stanica podnijeti razvoj višestaničnih organizama.

Suvremena teorija stanica uključuje sljedeće odredbe:

1) stanica je jedinica strukture i razvoj svih organizama;

2) stanice organizama različitih kraljevstava divljih životinja slične su u strukturi, kemijskom sastavu, metabolizmu, glavnim manifestacijama života;

3) nove ćelije se formiraju kao rezultat podjele majčinske stanice;

4) u stanicama u višestaničnim tjelesnim tkivima;

5) Organi se sastoje od tkiva.

S uvođenjem moderne biološke, fizičke i kemijske metode Studije su postale moguće proučiti strukturu i funkcioniranje različitih staničnih komponenti. Jedna od metoda proučavanja stanice - mikroskopiranje, Moderni svjetlosni mikroskop povećava objekte 3000 puta i omogućuje vam da vidite najveći stanični organired, promatrajte kretanje citoplazme, stanične podjele.

Izumljen u 40-ima. XX. Stoljeće Elektronski mikroskop daje povećanje desetaka i stotina tisuća puta. U elektronskom mikroskopu, protok elektrona se koristi umjesto svjetla, a umjesto leća - elektromagnetska polja, Stoga elektronski mikroskop daje jasnu sliku s značajno velikim zumiranjem. Ovim mikroskopom bilo je moguće istražiti strukturu stanica organoida.

Struktura i sastav organoidnih stanica proučavaju se metodom centrifugiranje, Zdrobljena tkiva s degradiranim staničnim školjkama stavljene su u epruvete i rotiraju u centrifugi na velikoj brzini. Metoda se temelji na činjenici da imaju različite stanične ganoide razna masa i gustoća. Gusta organoidi se deponiraju u cijevi pri niskim stopama centrifugiranja, manje gusto - na visokoj razini. Ovi slojevi se proučavaju odvojeno.

Široko upotrebljavan metoda stanične kulture i tkivaŠto je to iz jedne ili više stanica na posebnom hranjivom mediju, možete dobiti skupinu sličnih životinja ili biljnih stanica, pa čak i izdvojiti cijelu biljku. Ovom metodom možete dobiti odgovor na pitanje kako se različita tkiva i organizam organi formiraju iz jedne ćelije.

Glavne odredbe teorije stanica prvi su formulirali M. Shlen i T. Svnny. Stanica je jedinica strukture, vitalne aktivnosti, reprodukcije i razvoj svih živih organizama. Proučavanje metode uporabe stanica mikroskopacije, centrifugiranja, stanične kulture i tkiva, itd.

Stanice gljiva, biljaka i životinja imaju mnogo opće ne samo u kemijskom sastavu, već iu strukturi. Kada se gledaju stanice pod mikroskopom, u njoj su različite strukture vidljive organoid., Svaki organoid obavlja određene funkcije. Tri glavne dijelove se razlikuju u kavezu: plazma membrana, jezgra i citoplazma (sl. 1).

Plazma membrana Razdvaja stanicu i sadržaj iz okoliša. Na slici 2 vidite: membrana se formira s dva sloja lipida, a proteinske molekule prožimaju membransku gužvu.

Glavna funkcija plazme membrane prijevoz, Osigurava protok hranjivih tvari u kavez i izmijenjene proizvode iz njega.

Važno vlasništvo membrane - izborna permeabilnostili poluprometnost, omogućuje stanicu za interakciju s okolinom: u njemu se koriste samo određene tvari i vi ste pobjegli. Male molekule vode i neke druge tvari prodiru u ćeliju difuzijom, dijelom kroz pore u membrani.

U citoplazmi, stanični sok vakuola biljna stanica, Šećer, organske kiseline, soli se otopi. I njihova koncentracija u ćeliji je značajno viša nego u okoliš, Što je veća koncentracija tih tvari u ćeliji, to više apsorbira vodu. Poznato je da se voda stalno troši stanicom, zbog čega se koncentracija staničnog soka povećava i voda ponovno dolazi u ćeliju.

Ulaz većih molekula (glukoza, aminokiseline) u stanici osigurava transportne proteine \u200b\u200bmembrane, koji se povezuju s molekulama transportnih tvari, toleriraju ih kroz membranu. U tom procesu su uključeni enzimi dijeljenja ATP-a.

Slika 1. Generalizirani krug strukture eukariotske stanice.
(Da biste povećali sliku, kliknite na sliku)

Slika 2. Struktura plazme membrane.
1 - Proteini piercinga, 2 - uronjeni proteini, 3 - vanjski proteini

Slika 3. Pinocitoza i shema fagocitoze.

Još veće molekule proteina i polisaharida prodiru u stanicu fagocitozom (od grčkog. fagos - proždire I. kitos. - posudu, kavez) i kapi tekućine - pinocitozom (od grčkog. pino - Pew I. kitos.) (Slika 3).

Životinjske stanice, za razliku od biljnih stanica, okružene su mekim i fleksibilnim "krznom kaputom", uglavnom molekule polisaharida, koje, spajanje nekih proteina i membranskih lipida, okružuju kavez vani. Pripravak polisaharida je specifičan za različite tkanine, zahvaljujući kojem se stanice "prepoznaju" međusobno i povezane su zajedno.

Nema takvih "krznenih kaputa" s biljkama. Imaju preko plazme membrane stanični omotačsastoji se uglavnom od celuloze. Kroz pore iz ćelije u stanici protežu se niti citoplazme, međusobno povezuju stanice. To je zbog povezivanja stanica i postiže se integritet tijela.

Stanična ljuska u biljkama igra ulogu čvrstog kostura i štiti stanicu od oštećenja.

Stanična ljuska ima najviše bakterija i sve gljive, samo kemijski sastav njegovih drugih. U gljivama se sastoji od tvari slične kolibi.

Stanice gljiva, biljaka i životinja imaju sličnu strukturu. U kavezu se razlikuju tri glavna dijela: jezgra, citoplazma i plazma membrane. Plazma membrana se sastoji od lipida i proteina. On osigurava ulazak tvari u ćeliju i oslobađanje od njih iz ćelije. U stanicama biljaka, gljive i većina bakterija preko plazme membrane nalazi se stanična ljuska. Provodi zaštitnu funkciju i igra ulogu kostura. U biljkama, stanična ljuska se sastoji od celuloze, te u gljivama s hitinske tvari. Životinjske stanice su prekrivene polisaharidima, osiguravajući kontakte između stanica jednog tkiva.

Znate da je glavni dio kaveza citoplazma, Uključuje vodu, aminokiseline, proteine, ugljikohidrate, ATP, ioni nisu organske tvari. U citoplazmu se nalaze jezgre i stanični organidati. U njemu se tvari premještaju iz jednog dijela stanice u drugu. Citoplazma osigurava interakciju svih organoida. Ovdje se javljaju kemijske reakcije.

Sva citoplazma je prožeta tankim oblikovanjem mikrometala proteina stanice citoskeletaZahvaljujući kojem zadržava stalan oblik. Cell Cytoskeleton je fleksibilan, jer mikrotubule mogu mijenjati svoj položaj, kretati se s jednog kraja i skratiti od drugog. Različite tvari dolaze u kavez. Što se događa s njima u kavezu?

U lizosomima - malim zaobljenim mjehurićima membrane (vidi sl. 1) Molekule složenih organskih tvari koje koriste hidrolitičke enzime su podijeljene u jednostavnije molekule. Na primjer, proteini su podijeljeni u aminokiseline, polisaharide - na monosaharidima, masti - na glikorinom i masnim kiselinama. Za ovu funkciju, lizosomi se često nazivaju stanicama "probavne stanice".

Ako uništite membranu lizosoma, enzimi sadržani u njima mogu probaviti samu ćeliju. Stoga, ponekad lizomira "alati za ubojstvo ubojstva.

Enzimska oksidacija malih aminokiselina, monosaharida, masnih kiselina i alkohola i vode i vode, i završava u citoplazmi i završava u drugim organizacijama - mitohondrija, Mitohondria - sjeckani, nitamenti ili sferični organidi, odvojeni od citoplazma s dvije membrane (sl. 4). Vanjska membrana je glatka i unutarnji oblici nabora - kristkoji povećavaju njezinu površinu. Na unutarnjoj membrani i postavljeni enzimi uključeni u oksidacijske reakcije organskih tvari do ugljični dioksid i voda. U isto vrijeme, energija je izuzeta koja je prekrivena stanicom u ATP molekulama. Stoga se Mitohondria naziva "elektrane" stanice.

U kavezu se organske tvari ne samo oksidiraju, već se također sintetiziraju. Sinteza lipida i ugljikohidrata se provodi na endoplazmičkoj mreži - EPS (sl. 5) i proteini - na ribosomima. Što je EPS? To je sustav cjevastog i spremnika, čiji su zidovi formirani membranom. Prožimaju cijelu citoplazmu. Na EPS kanali tvari se premještaju u različite dijelove stanice.

Postoji glatka i gruba EPS. Na površini glatke EPC-a uz sudjelovanje enzima, sintetiziraju se ugljikohidrati i lipidi. Hrapavost EPS-a daju male zaobljene priče koje se nalaze na njemu - ribosomi (Vidi sl. 1), koji su uključeni u sintezu proteina.

Događa se sinteza organskih tvari plastikkoji su sadržani samo u biljkama stanica.

Sl. 4. Shema strukture mitohondrije.
1. - vanjska membrana; 2. - unutarnja membrana; 3.- Nabori unutarnje membrane su Crysta.

Sl. 5. Shema strukture grubog EPS-a.

Sl. 6. Shema strukture kloroplasta.
1. - vanjska membrana; 2. - unutarbrodna membrana; 3. - unutarnji sadržaj kloroplasta; 4.- nabori unutarnje membrane prikupljene u "hrpama" i oblikovanim brakovima.

U bezbojnim plaststima - leukoplasts (od grčkog. leukos - White I. plastos - stvorio) akumulirati škrob. Vrlo bogata leukoplastima krumpira. Žuta, narančasta, crvena plodovi boja i cvijeće daju kromoplasti (od grčkog. krom - Boja I. plastos). Oni su sintetizirani pigmentima koji su uključeni u fotosintezu - karotenoidi, U životu biljaka, vrijednost je posebno velika kloroplasti (od grčkog. kloros. - zelenkast I. plastos) - zeleni plastid. Na slici 6, vidite da su kloroplasti prekriveni s dvije membrane: vanjski i unutarnji. Unutarnje membrane tvori nabore; Između nabora su mjehurići položeni u hrpe - gradovi, Grand ima klorofil molekule koje su uključene u fotosintezu. U svakom kloroplastu, oko 50 grafs šahovskog reda. Ovaj aranžman osigurava maksimalno osvjetljenje svakog Garbransa.

U citoplazmi, proteini, lipidi, ugljikohidrati mogu se akumulirati u obliku žitarica, kristala, kapljica. To uključenje, Ubrajanje - rezervni hranjive tvarikoji se troši u ćeliji po potrebi.

U biljkama stanica, dio rezervnih hranjivih tvari, kao i proizvodi raspadanja akumuliraju se u staničnom soku vakuola (vidi sliku 1). Mogu se akurnebilno do 90% volumena biljne stanice. Životične stanice imaju privremene vakule koje zauzimaju ne više od 5% njihovog volumena.

Sl. 7. Shema zgrade Golgi kompleksa.

Na slici 7 vidite sustav šupljine okružen membranom. to golgi komplekskoji obavlja razne značajke u ćeliji: sudjeluje u akumulaciji i transportu tvari, dovodeći ih iz ćelije, formirajući lizosome, stanična ljuska, Na primjer, u šupljini golgji kompleksa, dolaze molekule celuloze, koje, uz pomoć mjehurića, prelaze na površinu ćelije i uključene su u staničnu ljusku.

Većina stanica pomnožena podjelom. U ovom procesu sudjeluje certifikat, Sastoji se od dva centrila okružena zbijenom citoplazmom (vidi sl. 1). Na početku podjele centrija, stanice se razlikuju do polova. Oni razlikuju niti proteine \u200b\u200bkoji su spojeni na kromosome i osiguravaju njihovu jednaku raspodjelu između dviju stanica kćeri.

Sve stanice ćelije su usko povezane. Na primjer, u ribosomima, molekule proteina su sintetizirane, prevoze se do EPS kanala različiti dijelovi Stanice, i u lizosomima, proteini su uništeni. Novo sintetizirane molekule koriste za konstruiranje staničnih struktura ili se akumuliraju u citoplazmi i vakuolima kao rezervne hranjive tvari.

Stanica je ispunjena citoplazmom. U citoplazmi postoje jezgre i razne organoidi: lizosomi, mitohondria, plasti, vakuoles, EPS, Cell Center, Golgi kompleks. Razlikuju se u svojoj strukturi i funkcijama. Sve citoplazme organoidi međusobno djeluju, pružajući normalno funkcioniranje stanica.

Tablica 1. Struktura stanica

Najvažnija uloga u vitalnoj aktivnosti i podjeli stanica gljiva, biljaka i životinja pripadaju kernelu i kromosomima u njemu. Većina stanica ovih organizmica ima jednu jezgru, ali postoje multi-core stanice, kao što je mišić. Kernel se nalazi u citoplazmi i ima zaobljeni ili ovalni oblik. Prekriven je ljuskom koja se sastoji od dvije membrane. Nuklearna ljuska ima pore kroz koji se pojavljuje metabolizam između jezgre i citoplazme. Kernel je ispunjen nuklearnim sokom, u kojima se nalaze nukleri i kromosomi.

Nuklei - Ova "radionica za proizvodnju" ribosoma, koji se formiraju iz ribosomalnog RNA ribosomskog i sintetiziranog u citoplazmi proteina.

Glavna funkcija pohrane kernela i prijenosa nasljednih informacija - vezanih uz kromosomi, Svaka vrsta tijela ima vlastiti skup kromosoma: određeni broj, oblik i dimenzije.

Zove se sve tjelesne stanice, osim spola somatski (od grčkog. soma - tijelo). Stanice organizma jedne vrste sadrže isti skup kromosoma. Na primjer, osoba u svakom staničnom tijelu sadrži 46 kromosoma, u voćnim mušicama Drosophila - 8 kromosoma.

Somatske stanice imaju tendenciju da imaju dvostruki skup kromosoma. To se zove diploidan I označava 2. n., Dakle, osoba ima 23 pari kromosoma, to jest, 2 n. 46. \u200b\u200bU spolnim stanicama, ona se nalazi dva puta manje kromosoma. To je jedno ili haploidan, postavite. Osobno 1. n. = 23.

Svi kromosomi u somatskim stanicama, za razliku od kromosoma u seksualnim stanicama, parna soba. Kromosomi koji čine jedan par su identični jedni drugima. Upareni kromosomi homolog, Kromosomi koji se odnose na različite parove i razlikuju se u obliku i veličinama negomološki (Sl. 8).

U nekim vrstama, broj Chromo Som može se podudarati. Na primjer, djetelina crvene i graška sjetve 2 n. 14. Međutim, kromosomi se razlikuju u obliku, dimenzijama, nukleotidnom sastavu DNA molekula.

Sl. 8. skup kromosoma u Drosophila stanicama.

Sl. 9. Struktura kromosoma.

Da bi razumjeli ulogu kromosoma u prijenosu nasljednih informacija, potrebno je upoznati s njihovom strukturom i kemijskim sastavom.

Kromosomi podzemnih stanica imaju oblik dugih tankih niti. Svaki kromosoman prije podjele ćelije sastoji se od dvije identične niti - kromatidkoji su povezani između lasty baterije - (sl. 9).

Kromosom se sastoji od DNA i proteina. Budući da se nukleotidni sastav DNA razlikuje od različite vrsteSastav kromosoma je jedinstven za svaku vrstu.

Svaka stanica, osim bakterija, ima kernel u kojoj se nalaze jezgre i kromosomi. Za svaku vrstu karakterizira određeni skup kromosoma: broj, oblik i veličina. U somatskim stanicama većine organizama, skup kromosoma diploida, u genitalnom - haploidu. Upareni kromosomi nazivaju se homologni. Kromosom se sastoji od DNA i proteina. Molekule DNA pružaju skladištenje i prijenos nasljednih informacija iz ćelije u ćeliju i od tijela do tijela.

Nakon što je razradilo te teme, trebali biste biti u mogućnosti:

1. Da bi se, u kojim slučajevima treba primijeniti svjetlosni mikroskop (struktura), prijenosnog elektronskog mikroskopa.
2. Opišite strukturu stanične membrane i objasnite povezanost između strukture membrane i njegove sposobnosti da provede metabolizam između ćelije i medija.
3. Difuzni procesi: difuzija, difuzija svjetlosti, aktivni transport, endocitoza, egzocitoza i osmoza. Navedite razlike između tih procesa.
4. Funkcije struktura i navedite u kojima su stanice (biljka, životinje ili prokariot): jezgra, nuklearna membrana, nukleoplazma, kromosoma, plazma membrana, Ribosome, mitohondrija, stanične stijenke, kloroplast, vakuol, lizosom, endoplazmatska mreža glatka (agranularna) i grub (granuliran), stanični centar, golgi, cilija, paljenja, mezosoma, pivo ili bržice.
5. Navedite najmanje tri znaka koje se mogu razlikovati po biljnoj ćeliji od životinje.
6. Navedite najvažnije razlike između prokariotske i eukariotske stanice.

Ivanova T.v., Kalina gs, Software A.N. "Opća biologija". Moskva, "prosvjetljenje", 2000

• Tema 1. "plazma membrana." §1, §8 str. 5; 20
• Topic 2. "stanica." §8-10 str. 20-30
• Tema 3. "Prokariotska stanica. Virusi." §11 str. 31-34

Proučavanje organizama, kao i životinjskih i ljudskih biljaka, se bavi dijelom biologije koja se zove citologija. Znanstvenici su utvrdili da je sadržaj ćelije koji je unutar njega vrlo težak. Okružena je takozvanim površinskim aparatom, koja uključuje vanjsku staničnu membranu, nadstrešne strukture: glikokalix i kao i mikro i mikrotube, pečula i mikrotubule koje tvore njegov suvenični kompleks.

U ovom članku proučit ćemo strukturu i funkcije vanjske stanične membrane, koji je dio površine različite vrste Stanice.

Koje funkcije izvode vanjsku staničnu membranu

Kao što je ranije opisano, vanjska membrana je dio površinskog aparata svake stanice, koji uspješno razdvaja unutarnji sadržaj i štiti stanične organele nepovoljni uvjeti vanjsko okruženje. Druga funkcija je osigurati metabolizam između staničnog sadržaja i tekućine tkiva, tako da vanjske stanične membrane prevoze molekule i ione koji uđu u citoplazmu, a također pomaže ukloniti šljake i višak toksičnih tvari iz ćelije.

Struktura stanične membrane

Membrane, ili plazmamama različitih vrsta stanica razlikuju se vrlo različita. Uglavnom, kemijska struktura, kao i relativni sadržaj lipida u njima, glikoproteine, proteine \u200b\u200bi, prema tome, priroda receptora u njima. Na otvorenom koji su najprije određeni pojedinačni sastav Glikoproteini sudjeluju u prepoznavanju iritansa vanjskog okruženja iu reakcijama same stanice na njihovim postupcima. Neke vrste virusa mogu komunicirati s proteinima i glikolipida staničnih membrana, zbog čega prodiru u ćeliju. Herpes i virusi influence mogu koristiti svoju zaštitnu ljusku za izgradnju.

I virusi i bakterije, tzv. Bakteriofagi su vezani za staničnu membranu i na mjestu kontakta otapaju ga s posebnim enzimom. Zatim u dobivenoj rupi prolazi molekula virusa DNA.

Značajke izgradnje plazmuma eukariota

Podsjetimo da vanjska stanična membrana obavlja funkciju prijevoza, odnosno prijenos tvari u i od njega u vanjsko okruženje. Za provedbu takvog procesa zahtijeva posebnu strukturu. Doista, plazmamama je konstantna, univerzalna za sve sustave površinskog aparata. To je tanak (2-10 nm), ali prilično gusti višeslojni film koji pokriva cijelu ćeliju. Njegova je struktura proučavana 1972. godine od strane takvih znanstvenika kao D. Singer i Nicholson, stvorili su model tekućeg mozaika stanične membrane.

Glavni kemijski spojevi koji tvore ga su uredno uređene proteinske molekule i određeni fosfolipidi, koji su umetnuti u tekući lipidni medij i nalikuju mozaiku. Dakle, stanična membrana se sastoji od dva sloja lipida, ne-polarnih hidrofobnih "repova" u membrani, a polarne hidrofilne glave su upućene citoplazmi stanice i na međustaničnu tekućinu.

Lipidni sloj prožima velikim proteinskim molekulama koji tvore hidrofilne pore. Kroz njih se transportiraju vodena otopina glukoze i mineralne soli. Neke molekule proteina su na vanjskom i na unutarnjoj površini plazmumame. Dakle, na vanjskoj staničnoj membrani u stanicama svih organizmica koji imaju jezgre su molekule ugljikohidrata povezane s kovalentnim vezama s glikolipidima i glikoproteinima. Sadržaj ugljikohidrata u staničnim membranama varira od 2 do 10%.

Struktura plazmaleme prokariotskih organizama

Vanjska stanična membrana u prokariotima izvodi slične funkcije s plazmalamima stanica nuklearnih organizme, naime: percepciju i prijenos informacija koje dolaze iz vanjskog okruženja, prijevoz iona i rješenja u ćeliju i od njega, zaštita citoplazme iz inozemstva reagensi izvana. Može se formirati mezosome - strukture koje se javljaju kada je plazmalem unutar stanice. Oni mogu biti enzimi uključeni u metaboličke reakcije prokariota, na primjer, u replikaciji DNA, sinteza proteina.

Mezosomi također sadrže redoks enzime, a fotosinteza su bakterioofill (u bakterijama) i fikonbilin (u cijanobakterijama).

Uloga vanjskih membrana u međustaničnim kontaktima

Nastavljajući odgovoriti na pitanje koje funkcije obavljaju vanjsku staničnu membranu, živjet ćemo na svojoj ulozi u biljnim stanicama u zidovima vanjske stanične membrane, formiraju se pore, pretvarajući se u celulozni sloj. Kroz njih, citoplazmi stanica stanice vani, takve tanke kanale nazivaju se plazma-načini.

Zahvaljujući njima, veza između susjednih stanica povrća je vrlo izdržljiva. U ljudskim stanicama i životinjama, kontakti susjednih staničnih membrana nazivaju se desmosomi. Oni su karakteristični za endotelne i epitelne stanice, a također se javljaju u kardiomiocitima.

Pomoćne formacije Plazmamama

Da bi se shvatili što se biljne stanice razlikuju od životinja, ona pomaže proučavanju karakteristika strukture njihovih plazmalama, koji ovise o tome koji funkcionira funkcije vanjske stanične membrane. Iznad njega u životinjskim stanicama je glikecalix sloj. Formiraju se molekule polisaharida povezane s proteinima i lipidima vanjske stanične membrane. Zahvaljujući glikokalkalkolima između stanica, nastaje adhezija (adhezija), što dovodi do stvaranja tkiva, tako da je sudjeluje u signalnoj funkciji plazmumame - prepoznajući iritanti vanjskog okruženja.

Kako je pasivni prijevoz određenih tvari kroz stanične membrane

Kao što je već spomenuto, vanjska stanična membrana sudjeluje u procesu transporta tvari između ćelije i vanjskog okruženja. Postoje dvije vrste prijenosa putem plazmambera: pasivni (dyfuzion) i aktivni prijevoz. Prvi je difuzija, svjetlo difuzija i osmoza. Kretanje tvari u gradijentu koncentracije ovisi, iznad svega, na masi i veličini molekula koje prolaze kroz staničnu membranu. Na primjer, male ne-polarne molekule se lako otoplje u srednjem sloju lipida plazmalame, prolazite kroz nju i ispali u citoplazmu.

Velike organske tvari molekule prodiru u citoplazmu s posebnim proteinima nosača. Oni imaju specifičnost vrsta i, povezuju se s česticom ili ionskom, bez troškova energije pasivno prenose ih kroz membranu duž gradijenta koncentracije (pasivni prijevoz). Ovaj proces temelj ovome imovine plazmume, kao selektivne propusnosti. U procesu se ne koristi energija ATP molekula, a stanica ga štedi u druge metaboličke reakcije.

Aktivni prijevoz kemijskih spojeva kroz plazmu

Budući da vanjska stanična membrana osigurava prijenos molekula i iona iz vanjskog medija u ćeliju i leđa, postaje moguće izlazati proizvode disimulacije, koji su toksini, prema van, tj. U međustaničnoj tekućini. Pojavljuje se protiv gradijenta koncentracije i zahtijeva korištenje energije u obliku ATP molekula. Također uključuje proteine-nosače, nazvane ATP-AZA, koji su i enzimi istovremeno.

Primjer takvog prijevoza je natrijeva kalij pumpa (natrijev ioni se kreću iz citoplazme u vanjsko okruženje, a kalijev ione se ubrizgavaju u citoplazmu). Epitelne stanice crijeva i bubrega su sposobne za. Sorte takve metode prijenosa su procesi pinocitoze i fagocitoze. Dakle, nakon što je proučavao ono što funkcionira vanjska stanična membrana, moguće je utvrditi da heterotrofni problemi, kao i stanice viših životinja, na primjer, leukociti mogu procesirati. Pino- i fagocitoza.

Bioelektrični procesi u staničnim membranama

Utvrđeno je da postoji potencijalna razlika između vanjska površina Plazmamama (to se tereti pozitivno) i puzdijski sloj citoplazme, negativno se napuni. Zvao je potencijal mira, a ona je svojstvena svim živim stanicama. I nervozno tkivo ne samo da odmori potencijal, već je i sposoban za obavljanje slabe biotoka, koji se naziva proces uzbude. Vanjske membrane živčanih stanica-neurona, uzimajući iritaciju od receptora, početi mijenjati troškove: natrijeve ioni su masivni u ćeliji, a površina plazmumame postaje elektronegativna. Zatvoreni sloj citoplazme zbog viška kationa dobiva pozitivan naboj. To objašnjava zbog toga što se ponovno puni neuron vanjsku staničnu membranu, što uzrokuje živčane impulse koji se temelji na procesu uzbude.

Po funkcionalne značajke Stanična membrana se može podijeliti u 9 funkcija.
Funkcije stanične membrane:
1. Prijevoz. Proizvodi transportne tvari iz ćelije u stanici;
2. Barrier. Posjeduje izborne permeabilnosti, osigurava potreban metabolizam;
3. Receptor. Neki proteini u membrani su receptori;
4. Mehanički. Osigurava autonomiju ćelije i njezine mehaničke strukture;
5. Matrica. Pruža optimalnu interakciju i orijentaciju matričnih proteina;
6. Energija. U membranama postoje sustavi za prijenos energije s staničnim disanjem u mitohondriji;
7. enzimatski. Membranski proteini su ponekad enzimi. Na primjer, crijevne stanične membrane;
8. Označavanje. Membrana ima antigene (glikoproteine) koji omogućuju da se stanica identificira;
9. Generiranje. Provodi generaciju i ponašanje biopototeracija.

Moguće je vidjeti kako stanična membrana izgleda kao primjer strukture životinjske stanice ili biljne ćelije.

& nbsp.

Slika prikazuje strukturu stanične membrane.
Komponente stanične membrane uključuju različite stanice stanične membrane (globularne, periferne, površine), kao i lipide stanične membrane (glikolipid, fosfolipid). Isto u strukturi stanične membrane sadrži ugljikohidrate, kolesterol, glikoprotein i protein alfa spiralu.

Sastav stanične membrane

Glavni sastav stanične membrane uključuje:
1. Proteini - odgovorni za razne svojstva membrane;
2. lipidi tri vrste (fosfolipidi, glikolipidi i kolesterol) odgovorni su za rigidnost membrane.
Proteini mobilnih membrana:
1. Globularni protein;
2. Površinski protein;
3. Pereferni protein.

Glavna svrha stanične membrane

Glavna svrha stanične membrane:
1. regulirati razmjenu između ćelije i medija;
2. Odvojite sadržaj bilo koje stanice iz vanjskog okruženja time osiguravajući njegov integritet;
3. Intracelularne membrane dijele ćeliju u specijalizirane zatvorene odjeljke - organele ili odjeljci u kojima su podržani određeni uvjeti okoline.

Struktura stanične membrane

Struktura stanične membrane je dvodimenzionalna otopina globularnih integralnih proteina otopljenih u tekućoj fosfolipijskoj matrici. Ovaj model strukture membrane predložio je dva znanstvenika Nikolsona i pjevača 1972. godine. Dakle, temelj membrane je bimolekularni lipidni sloj, s uređenim rasporedom molekula koje možete vidjeti.

Stanična membrana - To je stanična ljuska koja obavlja sljedeće funkcije: odvajanje sadržaja stanice i vanjskog okruženja, selektivne transportne tvari (razmjena s vanjskim okruženjem za stanicu), mjesto nekih biokemijskih reakcija, kombiniranje stanica u tkivu i recepciji ,

Stanične membrane podijeljene su u plazmu (intracelularno) i vanjske. Glavno vlasništvo bilo koje membrane je polu-percepcija, odnosno sposobnost preskakanja samo određenih tvari. To omogućuje izbornu razmjenu između ćelije i vanjskog okruženja ili razmjene između staničnih odjeljaka.

Plazma membrane su lipoproteinske strukture. Lipidi spontano formiraju dvosloj (dvostruki sloj), a membranski proteini "plutaju" u njoj. Postoji nekoliko tisuća različitih proteina u membranama: strukturni, nosači, enzimi, itd. Između proteinskih molekula nalaze se pore, kroz koje prolaze hidrofilne tvari (izravna prodiranje u stanicu ometa lipidnu bilay). Neke molekule na površini membrane su vezane glikozilne skupine (monosaharidi i polisaharidi), koje su uključene u proces prepoznavanja stanica u formiranju tkiva.

Membrane se razlikuju u svojoj debljini, obično se kreće od 5 do 10 nm. Debljina se određuje dimenzijama molekule amfifilne lipide i je 5,3 nm. Daljnje povećanje debljine membrane je posljedica veličine kompleksa membranskih proteina. Ovisno o vanjskim uvjetima (regulator je kolesterol), dvoslojna struktura može varirati tako da postane gusta ili tekuća - brzina kretanja tvari duž membrana ovisi o tome.

Stanične membrane uključuju: plasmolm, karnomu, membranu endoplazmatske mreže, golgi, lizozoma, peroksiji, mitohondrije, inkluzije itd.

Lipidi nisu topljivi u vodi (hidrofobnost), ali su dobro otopljeni u organskim otapalima i mastima (lipofilnost). Sastav lipida u različitim membranama nejednake. Na primjer, plazma membrana sadrži mnogo kolesterola. Od lipida u membrani, fosfolipidi (glikertospshatid), spingomijelin (sfingolipidi), glikolipidi i kolesterol najčešće se nalaze.

Fosfolipidi, spingomijelin, glikolipidi se sastoje od dva funkcionalno različiti dijelovi: Hidrofobna ne-polarna, koja ne nose troškove - "repove" koji se sastoje od masnih kiselina i hidrofilnih, koji sadrže napunjene polarne "glave" - \u200b\u200balkoholne skupine (na primjer, glicerin).

Hidrofobni dio molekule obično se sastoji od dvije masne kiseline. Jedna od kiselina je granica, a drugi je nepredviđen. To određuje sposobnost lipida da spontano formiraju dvoslojne (biopipidne) membranske strukture. Membrane lipidi izvode sljedeće funkcije: barijere, transport, mikroenvironment proteina, električni otpor Membrane.

Membrane se međusobno razlikuju s nizom proteinskih molekula. Mnogi membranski proteini sastoje se od područja bogatih polarnim (variagijskim) aminokiselinama i dijelovima s ne-polarne aminokiseline (glicin, alanin, valin, leucin). Takvi proteini u lipidnim slojevima membrana nalaze se na takav način da su njihovi ne-polarni dijelovi uronjeni u "masnoće" dio membrane, gdje postoje hidrofobni lipidi. Polarni (hidrofilni) isti dio ovih proteina interagira s glavama lipida i okrenutoj vodenoj fazi.

Biološke membrane posjeduju zajednička svojstva:

membrane su zatvoreni sustavi koji ne dopuštaju sadržaj ćelije i njegovih odjeljaka za miješanje. Poremećaj integriteta membrana može dovesti do smrti stanica;

površina (ravninska, lateralna) mobilnost. U membranama postoji kontinuirano kretanje tvari na površini;

asimetrija membrane. Struktura vanjskih i površinskih slojeva je kemijski, strukturno i funkcionalno nehomogeno.

Stanična membrana je struktura koja pokriva stanicu vani. Također se naziva cytlemma ili plasmolem.

Ova formacija je konstruirana iz bilipidnog sloja (dvosloj) s proteinima ugrađenim u nju. Ugljikohidrati uključeni u plasmolemmu su u pridruženom stanju.

Distribucija glavnih komponenti plasmolma je kako slijedi: više od polovice kemijskog pripravka pada na proteine, četvrtinu fosfolipida za četvrtinu, deseti dio kolesterola.

Stanična membrana i njegovi tipovi

Stanična membrana je tanki film, koji je osnova slojeva lipoproteina i proteina.

Lokalizacija se odlikuje membranskim organelima, imaju neke značajke u biljnim i životinjskim stanicama:

• mitohondria;
• jezgra;
• endoplazmatski retikulum;
• golgi kompleks;
• lizosomi;
• kloroplasti (u biljnim stanicama).

Tu je i unutarnja i vanjska (plasmolm) stanična membrana.

Struktura stanične membrane

Stanična membrana sadrži ugljikohidrate koji ga pokrivaju u obliku glicikala. Ovo je struktura supermarketa koja obavlja funkciju barijere. Proteini ovdje nalaze se u slobodnom stanju. Nevezani proteini uključeni su u enzimske reakcije, osiguravajući izvanstanično cijepanje tvari.

Citoplazmatski membranski proteini predstavljeni su glikoproteinima. Kemijskim sastavom, proteini uključeni u lipidni sloj su potpuno (sve više) - integralni proteini. Također periferni, ne dopire do jedne od površina plasmolemme.

Prve funkcije kao receptori, vezanja za neurotransmitera, hormone i druge tvari. Umetnite proteini potrebni su za konstrukciju ionskih kanala kroz koje se provode transport ione, hidrofilne podloge. Drugi su enzimi katalizirajući unutarstanične reakcije.

Glavna svojstva plazme membrane

Lipidni dvoslovac sprječava prodiranje vode. Lipidi - hidrofobni spojevi prikazani u fosfolipidnom ćeliji. Fosfatna skupina je istaknuta i sastoji se od dva sloja: vanjski, usmjeren na izvanstanični medij i unutarnji, iskopavajući intracelularni sadržaj.

Odjeljci topljivih u vodi nazivaju se hidrofilnim glavama. Dijelovi s masnom kiselinom usmjerene su unutar stanice, u obliku hidrofobnih repova. Hidrofobni dio u interakciji s susjednim lipidima, koji osigurava njihov priključak jedni drugima. Dvostruki sloj ima izbornu propusnost u različitim dijelovima.

Dakle, u sredini membrane nepropusne za glukozu i ureu, ovdje se objavljuju hidrofobne tvari: ugljični dioksid, kisik, alkohol. Kolesterol je važan, sadržaj potonjeg određuje viskoznost plasmolemme.

Funkcije Vanjske membrane stanice

Značajke funkcije ukratko su navedene u tablici:

Koja je vrijednost stanična membrana

Stanična membrana sudjeluje u održavanju homeostaze zbog visoke selektivnosti dolaznih i izlaznih tvari iz ćelije (u biologiji naziva se izbornom propusnosti).

Plasmolm raste odvojeni su stanicom do odjeljaka (odjeljci) odgovorne za obavljanje određenih funkcija. Specifično uređene membrane koje odgovaraju tekućini mozaik sheme osiguravaju integritet ćelije.