Bunková membrána sa skladá z. Funkcie, význam a štruktúra plazmovej membrány

text_fields.

text_fields.

arrow_upward

Bunky sú oddelené od vnútorného média tela bunky alebo plazmatickej membrány.

Membrána poskytuje:

1) selektívna penetrácia do bunky a z IT molekúl a iónov potrebných na vykonávanie špecifických funkcií buniek;
2) Volebná preprava iónov cez membránu, ktorá podporuje transmembránový rozdiel elektrického potenciálu;
3) Špecifiká intercelulárnych kontaktov.

Vzhľadom k prítomnosti v membráne mnohých receptorov, ktoré vnímajú chemické signály - hormóny, mediátory a iné biologicky účinné látky, je schopný zmeniť metabolickú aktivitu bunky. Membrány zabezpečujú špecifiká imunitných prejavov v dôsledku prítomnosti antigénov na nich - štruktúry spôsobujúce tvorbu protilátok, ktoré sa môžu špecificky viazať na tieto antigény.
Bunky jadra a organel sú tiež oddelené od cytoplazmy s membránami, ktoré bránia voľnému pohybu vody a rozpustené v IT látok z cytoplazmy v nich a naopak. To vytvára podmienky pre separáciu biochemických procesov, ktoré sa vyskytujú v rôznych oddelení (priehradky) vo vnútri bunky.

Štruktúra membrány buniek

text_fields.

text_fields.

arrow_upward

Bunková membrána je elastická štruktúra, od 7 do 11 nm hrubá (obr. 1.1). Skladá sa hlavne z lipido a proteínov. Od 40 do 90% všetkých lipidov sú fosfolipidy - fosfatidylcholín, fosfatidyl thatokhylamín, fosfatidylserín, sfingomyelín a fosfatidyl reliment. Dôležitou zložkou membrány je glykolipidy reprezentované cerebroids, sulphhatides, Gangliozidy a cholesterolu.

Obr. 1.1 Membránová organizácia.

Hlavná štruktúra membránových buniek Je to dvojitá vrstva fosfolipidových molekúl. Kvôli hydrofóbnym interakciám sa navzájom držia sacharidové reťazce lipidových molekúl v predĺženom stave. Skupiny fosfolipidových molekúl oboch vrstiev sú vzájomne pôsobia s molekulami bielkovín ponorených do lipidovej membrány. Vzhľadom k tomu, že väčšina lipidových zložiek bilajeer je v kvapalnom stave, membrána má mobilitu, robí pohybové pohyby. Jeho grafy, ako aj proteíny, ponorené do lipidovej bilay, sa zmiešajú z jednej časti na druhú. Mobilita (plynulosť) bunkové membrány uľahčujú spôsoby transportu látok cez membránu.

Bunky membránových buniek Prezentované hlavne glykoproteíny. Rozlišovať:

Integrálne proteínyprenikajúc cez celú hrúbku membrány a
Periférne proteínyPripojené len na povrch membrány, najmä na jeho vnútornú časť.

Periférne proteíny Takmer všetko fungovanie ako enzýmy (acetylcholynetsazy, kyslé a hodvábne fosfatázy atď.). Niektoré enzýmy sú však tiež reprezentované integrovanými proteínmi - ATP-AZA.

Integrálne proteíny Poskytnite selektívnu výmenu iónov cez membrány kanály medzi extracelulárnou a intracelulárnou tekutinou a tiež pôsobia ako proteíny - nosiče veľkých molekúl.

Receptory a membránové antigény môžu byť reprezentované ako integrálne a periférne proteíny.

Proteíny susediace s membránou z cytoplazmatickej strany patria cytoskeletonové bunky . Môžu byť pripojené k membránovým proteínom.

Tak, proteínový pás 3. (Počet pásov počas elektroforézy proteínov) membránov erytrocytov sa kombinuje do súboru s inými molekulami cytoskeletu - spektrínom cez ankirín s nízkou molekulovou hmotnosťou (obr. 1.2).

Obr. 1.2 Schéma umiestnenia proteínov v erytrocyte conmananey cytoskeleta.
1 - spektrín; 2 - Ankirine; 3 - Pásový proteín 3; 4 - Pásový proteín 4.1; 5 - Pásový proteín 4.9; 6 - oligomér AKTIN; 7 - Proteín 6; 8 - GPICOFORIN A; 9 - Membrána.

Spektrínu Je to hlavný proteín cytoskeletu, ktorý tvorí dvojrozmernú sieť, ku ktorej je pripojený Aktín.

Aktín Tvorí mikrofilmáty, ktoré sú kontraktilné prístroje cytoskeletu.

Cytoskeleton Umožňuje bunke vykazovať flexurálne vlastnosti, poskytuje ďalšiu membránovú pevnosť.

Väčšina integrálnych proteínov - glykoproteíny. Ich sacharidová časť vyčnieva z bunkovej membrány. Mnohé glykoproteíny majú veľký záporný náboj v dôsledku významného obsahu kyseliny sialovej (napríklad glykoforínová molekula). To zaisťuje povrchy väčšiny buniek záporný náboj, čo prispieva k odpudzovaniu iných negatívne nabitých objektov. Sacharidové výčnelky glykoproteínov sú nosiče antigénov krvných skupín, iných antigénnych determinantov buniek, pôsobia ako receptory, ktoré viažu hormóny. Glykoproteíny tvoria adhezívne molekuly, čo spôsobuje upevnenie buniek jeden k druhému, t.j. Zatvorte intercelulárne kontakty.

Vlastnosti metabolizmu v membráne

text_fields.

text_fields.

arrow_upward

Komponenty membrán podliehajú mnohým metabolickým transformáciám pod vplyvom enzýmov umiestnených na ich membráne alebo vo vnútri. Patrí medzi ne oxidačné enzýmy, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v modifikácii hydrofóbnych prvkov membrány - cholesterolu atď. V membránoch, pri aktivácii enzýmov - fosfolipázy, tvorba biologicky aktívnych zlúčenín - prostaglandínov a ich derivátov. V dôsledku aktivácie fosfolipidového metabolizmu v membráne sa vytvárajú tromboxány, leukotriény, ktoré majú silný účinok na adhéziu doštičiek, proces zápalu atď.

Procesy aktualizácie jeho zložiek nepretržite prúdia v membráne . Životnosť membránových proteínov sa pohybuje od 2 do 5 dní. Avšak v bunke existujú mechanizmy, ktoré poskytujú dodávanie novo syntetizovaných proteínových molekúl na membránové receptory, ktoré uľahčujú vloženie proteínu do membrány. "Učenie" tohto receptora Novo syntetizovaný proteín je uľahčený tvorbou signálneho peptidu, ktorý pomáha nájsť receptor na membráne.

Membránové lipidy sa líšia značným výmenným kurzomČo vyžaduje na syntézu týchto zložiek veľkého množstva membrány mastných kyselín.
Špecifiká lipidovej kompozície bunkových membrán ovplyvňujú ľudský biotop, povahu svojej výživy.

Napríklad zvýšenie mastných kyselín s nenasýtenými väzbami Zvyšuje kvapalný stav membrán lipidov buniek rôznych tkanív, vedie k zmene funkcie bunkovej membrány, aby sa zmenila fosfolipidy na sfingomyelín a lipidy na proteíny.

Nadbytok cholesterolu v membránach, naopak, zvyšuje mikropodlice ich bilajacie fosfolipidové molekuly, znižuje rýchlosť difúzie niektorých látok cez bunkové membrány.

Potraviny obohatené o vitamíny A, E, C, P zlepšuje výmenu lipidov v membránach erytrocytov, redukuje membránovú mikrovlnnú rúru. Tým sa zvyšuje deformovateľnosť erytrocytov, uľahčuje implementáciu dopravnej funkcie (kapitola 6).

Mastné kyseliny a nedostatok cholesterolu Potraviny porušuje lipidovú kompozíciu a funkcie bunkových membrán.

Napríklad nedostatok tuku narúša funkcie membrány neutrofilov, ktorá inhibuje ich schopnosť pohybovať sa a fagocytóza (aktívne zachytávanie a absorpciu mikroskopických cudzích živých živých objektov a tuhých častíc s jednolôžkovými organizmami alebo niektorými bunkami).

Pri regulácii lipidovej kompozície membránach a ich priepustnosti, regulácie bunkovej proliferácie Dôležitú úlohu sa hrá aktívnymi formami kyslíka, čo vedie k bunke konjugovane s normálnymi tečúcimi metabolickými reakciami (mikrozomálna oxidácia atď.).

Tvorené aktívnymi formami kyslíka - Superoxidový radikál (02), peroxid vodíka (H202), atď. Sú mimoriadne reaktívne látky. Hlavný substrát vo voľných radikálnych oxidačných reakciách sú nenasýtené mastné kyseliny, ktoré sú súčasťou bunkových membránových fosfolipidov (takzvané reakcie lipidov peroxidácie). Zintenzívnenie týchto reakcií môže spôsobiť poškodenie bunkovej membrány, jej bariéry, receptorov a metabolických funkcií, modifikáciu molekúl nukleových kyselín a proteínov, čo vedie k mutáciám a inaktivácii enzýmov.

Vo fyziologických podmienkach je intenzifikácia peroxidácie lipidov regulovaná antioxidázy bunkovým systémom reprezentovaným enzýmami, ktoré inaktivujú aktívne formy kyslíka - superoxiddismutázy, katalázy, peroxidázy a látok s antioxidačnou aktivitou - tokoferolu (vitamín E), ubiquinone atď. ochranný účinok na bunkové membrány (cytoprotektívny účinok) v rôznych škodlivé účinky na telo je poskytovaná prostaglandíny E a J2, aktivácia voľných radikálov oxidáciou. Prostaglandíny chráni žalúdočnú sliznicu a hepatocyty z chemického poškodenia, neurónov, neuroglianskych buniek, kardiomyocytov - z hypoxického poškodenia, kostrové svaly - s ťažkou fyzickou námahou. Prostaglandíny, väzbou na špecifické receptory na bunkových membránach, stabilizovať bisal Konečne, znížiť stratu fosfolipidových membrán.

Funkcie membránového receptora

text_fields.

text_fields.

arrow_upward

Chemický alebo mechanický signál je pôvodne vnímaný bunkovými membránovými receptormi. Dôsledkom tejto je chemická modifikácia membránových proteínov, ktorá zvýšila aktiváciu "sekundárnych sprostredkovateľov", čím sa zabezpečuje rýchle šírenie signálu v bunke k jeho génu, enzýmov, kontraktných prvkov atď.

Schematicky môže byť prenos transmembránový signál v bunke reprezentovaný nasledovne:

1) Receptor nadšený vnímaným signálom aktivuje bunky bunkovej membrány. K tomu dochádza, keď sa viažu na guanosintriphosfát (GTF).

2) Interakcia "GTF-U-proteín" komplex, podľa poradia, aktivuje enzým - predchodca sekundárnych sprostredkovateľov, ktorý sa nachádza na vnútornej strane membrány.

Predchodca jedného sekundárneho prostriedku - Camf generovaný z ATP je enzým adenylát cyklázy;
Predchodca ďalších sekundárnych sprostredkovateľov - inositatriphosphate a diacylglycerin, generovaných z phosphatidalositol-4,5-difosfát-membrány, je enzým fosfolipáza C. Okrem toho sa inositatriphosphate mobilizuje ďalšie sekundárne mediátor - vápenaté ióny sa zúčastňuje v takmer všetkých regulačných procesov v bunke. Napríklad vytvorený inositatrimfosfát spôsobuje emisie vápnika z endoplazmatického retikula a zvýšenie koncentrácie v cytoplazme, čím sa zahrnie rôzne formy bunkovej odozvy. S pomocou inositatriphosphate a diacylglycerin, funkciu hladkého svalstva a v-buniek pankreasu acetylcholínu, predné podiel faktoru hypofýza thyreogropin uvoľňovaním, odpoveď lymfocytov na antigén, atď.
V niektorých bunkách, role sekundárnych sprostredkujúcich vykonáva CGMF, vytvorené z GTF s pomocou enzýmov guanillates. Slúži napríklad sekundárny mediátor pre sodíkový etický hormón v hladkých svaloch stien krvných ciev. Camf slúži ako sekundárny mediátor pre mnoho hormónov - adrenalín, erytropoetín atď. (Kapitola 3).

Hlavné konštrukčné jednotka živého organizmu, je bunka, ktorá je diferencovaná časť cytoplazmy, obklopená bunkovou membránou. Vzhľadom k tomu, že bunka vykonáva mnoho základných funkcií, ako je reprodukcia, výkon, pohyb, musí byť plášť plastový a hustý.

História objavu a výskumu bunkovej membrány

V roku 1925 bol úspešný experiment zvýšený spoločnosťou Grendel a Gormer na identifikáciu "tieňov" červených krviniek alebo prázdnych škrupín. Napriek niekoľkým štrukturálnym chybám boli vedci objavené lipidovým bilajeerom. Ich diela pokračovali Danielli, Dawson v roku 1935, Robertson v roku 1960. V dôsledku mnohých rokov práce a akumulácie argumentov v roku 1972 spevák a Nicholson vytvorili model tekutého mozaiky štruktúry membrány. Ďalšie experimenty a výskum potvrdili diela vedcov.

Hodnota

Čo je bunková membrána? Toto slovo sa začalo používať pred sto rokmi, v preklade z latiny, to znamená "film", "koža". Takže označte hranicu bunky, čo je prirodzená bariéra medzi vnútorným obsahom a vonkajším prostredím. Štruktúra bunkovej membrány znamená napoly vnímanie, vďaka ktorej vlhkosti a živiny a výrobky rozpadu môžu voľne prejsť. Táto škrupina môže byť nazývaná hlavnou štrukturálnou zložkou organizácie bunky.

Zvážte hlavné funkcie bunkovej membrány

1. Oddeľte vnútorný obsah bunky a komponenty vonkajšieho prostredia.

2. Pomáha udržiavať trvalé chemické zloženie bunky.

3. Nastavuje správny metabolizmus.

4. Poskytuje vzťah medzi bunkami.

5. Uznáva signály.

6. Funkcia ochrany.

"Plazmový plášť"

Vonkajšia bunková membrána, tiež nazývaná plazma, je ultramicrooskopický film, ktorej hrúbka sa pohybuje od piatich do siedmich nanomilmetrov. Pozostáva hlavne z proteínových zlúčenín, fosfolidov, vody. Film je elastický, ľahko absorbuje vodu, a tiež rýchlo obnovuje jeho integritu po poškodení.

S univerzálnou štruktúrou. Táto membrána zaberá pohraničnú pozíciu, zúčastňuje sa na procese volebnej permeability, odstránenie výrobkov rozpadu, syntetizuje ich. Vzťah s "susedmi" a spoľahlivá ochrana vnútorného obsahu pred poškodením z neho robí dôležitú zložku v takejto záležitosti ako štruktúra bunky. Bunková membrána živočíšnych organizmov je niekedy pokrytá najjemnejšou vrstvou - glykocalix, ktorá zahŕňa proteíny a polysacharidy. Rastlinné bunky mimo membrány sú chránené bunkovou stenou, ktorá vykonáva funkciu podpory a udržiavania formy. Hlavnou zložkou jeho zloženia je vlákno (celulóza) - polysacharid, nie rozpustný vo vode.

Vonkajšia bunková membrána teda vykonáva funkciu reštaurovania, ochrany a interakcie s inými bunkami.

Štruktúra bunkovej membrány

Hrúbka tohto hnuteľného plášťa sa pohybuje od šiestich do desiatich nanomilmetrov. Bunkové bunky bunkovej membrány majú špeciálnu zloženie, ktorého základ, ktorý slúži ako lipidový dvojvrstvový. Hydrofóbne chvosty, inertné do vody, sú umiestnené na vnútornej strane, zatiaľ čo hydrofilné hlavy interakcie s vodou sa ukázali. Každý lipid predstavuje fosfolipid, ktorý je výsledkom interakcie látok, ako je glycerín a sfingosín. Lipidové rámce úzko obklopujú proteíny, ktoré sú umiestnené nedostatok vrstvy. Niektoré z nich sú dodávané v lipidovej vrstve, zvyšok prechádza. Výsledkom je, že sú tvorené úseky priepustné pre vodu. Funkcie vykonávané týmito proteínmi sú odlišné. Niektoré z nich sú enzýmy, zvyšok sa prepravujú proteíny, ktoré nesú rôzne látky z vonkajšieho prostredia na cytoplazmu a chrbte.

Bunková membrána cez permeated a úzko spojené integrálnymi proteínmi a periférnou komunikáciou menej trvanlivou. Tieto proteíny vykonávajú dôležitú funkciu, ktorá spočíva v udržiavaní štruktúry membrány, získania a konverzie signálov z prostredia, transportu látok, katalýzy reakcií, ktoré sa vyskytujú na membránach.

Konštrukcia

Základom bunkovej membrány je bimolekulárna vrstva. Vzhľadom na jeho kontinuitu má bunka bariéra a mechanické vlastnosti. V rôznych štádiách života sa tento bilay môže zlomiť. Výsledkom je, že sú vytvorené štrukturálne defekty cez hydrofilné póry. V tomto prípade sa absolútne všetky funkcie takejto zložky ako bunkovej membrány môžu líšiť. Kernel môže trpieť vonkajšími vplyvmi.

Vlastnosť

Bunkové membrány majú zaujímavé funkcie. Vďaka výnosu nie je táto škrupina tuhá konštrukcia a hlavná časť proteínov a lipidov, ktoré sú zahrnuté vo svojej kompozícii, je plynulé v rovine membrány.

Vo všeobecnosti je bunková membrána asymetrická, preto sa zloženie proteínových a lipidových vrstiev líši. Plazmatické mambovci v živočíšnych bunkách z ich vonkajšej strany majú glykoproteínovú vrstvu, ktorá vykonáva funkcie receptora a signalizácie, a tiež hrá veľkú úlohu v procese kombinovania buniek do tkaniny. Bunková membrána je polárna, to znamená, že na vonkajšej strane je náboj pozitívny, a zvnútra - negatívny. Okrem uvedených má bunková shell volebný pohľad.

To znamená, že okrem vody sa do bunky uskutočňuje len určitá skupina molekúl a iónov rozpustných látok. Koncentrácia takejto látky ako sodíka vo väčšine buniek je významne nižšia ako v vonkajšom prostredí. V prípade iónov draslíka sa iní pomer charakterizuje iným pomerom: ich číslo v bunke je oveľa vyššie ako v prostredí. V súvislosti s týmito iónmi sodík, túžba preniknúť do bunkovej škrupiny je inherentné, a draslík ióny sa snažia oslobodiť. Za týchto okolností membrána aktivuje špeciálny systém, ktorý vykonáva "čerpaciu" úlohu, vyrovnanie koncentrácie látok: sodíkové ióny sa odčerpávajú na povrchu bunky a ióny draslíka sa čerpajú dovnútra. Táto funkcia je zahrnutá v najdôležitejších funkciách bunkovej membrány.

Podobná túžba sodíkových iónov a draslíka sa pohybuje z povrchu, hrá veľkú úlohu v otázke dopravy cukru a aminokyselín v klietke. V procese aktívneho odstraňovania sodíkových iónov z membránovej bunky, podmienky vytvárajú podmienky pre nové glukózové príjmy a aminokyseliny dovnútra. Naopak, v procese prepravy iónov draslíka vo vnútri bunky dopĺňa počet "transportérov" výrobkov rozpadu z vnútra buniek do vonkajšieho prostredia.

Ako sa bunková energia vyskytuje cez bunkovú membránu?

Mnohé bunky absorbujú látky prostredníctvom takýchto procesov ako fagocytóza a pinocytóza. Pri prvom uskutočnení, flexibilná vonkajšia membrána vytvára malé vybranie, v ktorom je častica zachytená. Potom sa prehlbujúci priemer vyšší ako okolitá častica spadá do bunkovej cytoplazmy. Prostredníctvom fagocytózy sú kŕmené niektoré najjednoduchšie, napríklad uprostred, rovnako ako krvné príbehy - leukocyty a fagocyty. Podobne sú bunky absorbované kvapalinou, ktorá obsahuje potrebné užitočné látky. To verí, sa nazýva pinocytóza.

Vonkajšia membrána je úzko spojená s endoplazmatickou bunkovou sieťou.

Mnohé typy hlavných zložiek tkaniva na povrchu membrány sú výčnelky, záhyby, mikrovíly. Zeleninové bunky mimo tejto škrupiny sú pokryté iným, hustým a zreteľne odlíšiteľným v mikroskope. Vlákno, z ktorého spočívajú, pomáha tvoriť podporu rastlinných tkanív, ako je drevo. Zvieracie bunky majú tiež rad vonkajších štruktúr, ktoré sú na vrchole bunkovej membrány. Sú výnimočne defenzívne, príkladom toho je chitín obsiahnutý v hmyzových bunkách.

Okrem bunkovej sa nachádza intracelulárna membrána. Jej funkciou je rozdeliť bunku do niekoľkých špecializovaných uzavretých priestorov - oddelenia alebo organel, kde by sa malo zachovať určité prostredie.

Preto nie je možné preceňovať úlohu takejto zložky hlavnej jednotky živého organizmu, ako bunková membrána. Štruktúra a funkcie zahŕňajú významnú expanziu celkového povrchu bunky, zlepšenie metabolických procesov. Táto molekulárna štruktúra zahŕňa proteíny a lipidy. Oddelenie bunky z vonkajšieho prostredia, membrána zaručuje jeho integritu. Svojou pomocou je intercelulárna komunikácia podporovaná na dostatočne silnej úrovni tvoriacich tkaniny. V tomto ohľade môžeme dospieť k záveru, že bunková membrána hrá jednu z najdôležitejších rolí v klietke. Štruktúra a funkcie, ktoré vykonávajú, sú radikálne odlišné v rôznych bunkách, v závislosti od ich účelu. Prostredníctvom týchto vlastností sa dosiahne rôznorodosť fyziologickej aktivity bunkových membrán a ich rolí v existencii buniek a tkanív.


Biologické membrány.

Termín "membrána" (Lat. Membrana - koža, film) začal používať viac ako 100 rokmi, aby na jednej strane označili hranicu, ktorá slúžila na jednej strane bariéru medzi obsahom bunky a vonkajším prostredím a na Iné, polopriepustné oddiely, cez ktoré môže voda prejsť a niektoré látky. Tieto membránové funkcie však nie sú vyčerpané,keďže biologické membrány predstavujú základ blokovej organizácie bunky.
Štruktúra membrány. Podľa tohto modelu je hlavnou membránou lipidový dvojvrstvový, v ktorom sú hydrofóbne chvosty molekúl riešené vo vnútri a hydrofilné hlavy sú vonku. Lipidy sú reprezentované fosfolipidmi - glycerol alebo sefingozín deriváty. Lipidové vrstvy sú spojené proteíny. Integrálne (transmembránové) proteíny permeát membránu cez a pevne spojený s ním; Pereferické nie sú preniknuté a spojené s membránou menej pevne. Funkcie membránových proteínov: Udržiavanie štruktúry membrán, prijímania a konverzie signálov z OCC. Prostredia, transport niektorých látok, katalýza reakcií vyskytujúcich sa na membránach. Hrúbka membrány sa pohybuje od 6 do 10 nm.

Membránové vlastnosti:
1. Prietok. Membrána nie je tuhá štruktúra - väčšina proteínov a lipidov zahrnutých v jeho kompozícii sa môže pohybovať v membránovej rovine.
2. Asymetria. Zloženie vonkajších a vnútorných vrstiev oboch proteínov a lipidov sa naleje. Okrem toho plazmatické membrány živočíšnych buniek vonkajšie majú vrstvu glykoproteínov (glycocalix, výkonné funkcie signálu a receptora, ako aj hodnoty pre kombinovanie buniek v tkanive)
3. Polarita. Vonkajšia strana membrány nesie pozitívny náboj a vnútorné negatívne.
4. Volebná permeabilita. Membrány živých buniek sa prenášajú, okrem vody, len určité molekuly a ióny rozpustených látok. (Použitie vzhľadom na membrány buniek pojmu "polo-vnímanie" nie je úplne správne, TC tento koncept znamená, že Membrána len preskočí molekuly rozpúšťadla, pričom oneskoruje všetky molekuly a rozpustené ióny.)

Vonkajšia bunková membrána (platmlamma) je ultramoskopický film s hrúbkou 7,5 nm, pozostávajúci z proteínov, fosfolipidov a vody. Elastický film, dobre rozmazaný vodou a rýchlo obnovila integritu po poškodení. Má univerzálnu štruktúru, typické pre všetky biologické membrány. Hraničná pozícia tejto membrány, jeho účasť na procesoch selektívnej permeability, pinocytózy, fagocytózy, odstránenie prideľovania produktov a syntézy, vo vzťahoch so susednými bunkami a ochrana buniek pred poškodením, je výlučne dôležitá. Zvieracie bunky mimo membrány sú niekedy pokryté tenkou vrstvou pozostávajúcou z polysacharidov a proteínov - glykocalix. V rastlinných bunkách je mimo bunkovej membrány trvanlivý, vytvára externý nosič a bunkovú bunkovú bunku. Skladá sa z vlákniny (celulózy) -Cexacharid vo vode.

Hlavné konštrukčné jednotka živého organizmu, je bunka, ktorá je diferencovaná časť cytoplazmy, obklopená bunkovou membránou. Vzhľadom k tomu, že bunka vykonáva mnoho základných funkcií, ako je reprodukcia, výkon, pohyb, musí byť plášť plastový a hustý.

História objavu a výskumu bunkovej membrány

V roku 1925 bol úspešný experiment zvýšený spoločnosťou Grendel a Gormer na identifikáciu "tieňov" červených krviniek alebo prázdnych škrupín. Napriek niekoľkým štrukturálnym chybám boli vedci objavené lipidovým bilajeerom. Ich diela pokračovali Danielli, Dawson v roku 1935, Robertson v roku 1960. V dôsledku mnohých rokov práce a akumulácie argumentov v roku 1972 spevák a Nicholson vytvorili model tekutého mozaiky štruktúry membrány. Ďalšie experimenty a výskum potvrdili diela vedcov.

Hodnota

Čo je bunková membrána? Toto slovo sa začalo používať pred sto rokmi, v preklade z latiny, to znamená "film", "koža". Takže označte hranicu bunky, čo je prirodzená bariéra medzi vnútorným obsahom a vonkajším prostredím. Štruktúra bunkovej membrány znamená napoly vnímanie, vďaka ktorej vlhkosti a živiny a výrobky rozpadu môžu voľne prejsť. Táto škrupina môže byť nazývaná hlavnou štrukturálnou zložkou organizácie bunky.

Zvážte hlavné funkcie bunkovej membrány

1. Oddeľte vnútorný obsah bunky a komponenty vonkajšieho prostredia.

2. Pomáha udržiavať trvalé chemické zloženie bunky.

3. Nastavuje správny metabolizmus.

4. Poskytuje vzťah medzi bunkami.

5. Uznáva signály.

6. Funkcia ochrany.

"Plazmový plášť"

Vonkajšia bunková membrána, tiež nazývaná plazma, je ultramicrooskopický film, ktorej hrúbka sa pohybuje od piatich do siedmich nanomilmetrov. Pozostáva hlavne z proteínových zlúčenín, fosfolidov, vody. Film je elastický, ľahko absorbuje vodu, a tiež rýchlo obnovuje jeho integritu po poškodení.

S univerzálnou štruktúrou. Táto membrána zaberá pohraničnú pozíciu, zúčastňuje sa na procese volebnej permeability, odstránenie výrobkov rozpadu, syntetizuje ich. Vzťah s "susedmi" a spoľahlivá ochrana vnútorného obsahu pred poškodením z neho robí dôležitú zložku v takejto záležitosti ako štruktúra bunky. Bunková membrána živočíšnych organizmov je niekedy pokrytá najjemnejšou vrstvou - glykocalix, ktorá zahŕňa proteíny a polysacharidy. Rastlinné bunky mimo membrány sú chránené bunkovou stenou, ktorá vykonáva funkciu podpory a udržiavania formy. Hlavnou zložkou jeho zloženia je vlákno (celulóza) - polysacharid, nie rozpustný vo vode.

Vonkajšia bunková membrána teda vykonáva funkciu reštaurovania, ochrany a interakcie s inými bunkami.

Štruktúra bunkovej membrány

Hrúbka tohto hnuteľného plášťa sa pohybuje od šiestich do desiatich nanomilmetrov. Bunkové bunky bunkovej membrány majú špeciálnu zloženie, ktorého základ, ktorý slúži ako lipidový dvojvrstvový. Hydrofóbne chvosty, inertné do vody, sú umiestnené na vnútornej strane, zatiaľ čo hydrofilné hlavy interakcie s vodou sa ukázali. Každý lipid predstavuje fosfolipid, ktorý je výsledkom interakcie látok, ako je glycerín a sfingosín. Lipidové rámce úzko obklopujú proteíny, ktoré sú umiestnené nedostatok vrstvy. Niektoré z nich sú dodávané v lipidovej vrstve, zvyšok prechádza. Výsledkom je, že sú tvorené úseky priepustné pre vodu. Funkcie vykonávané týmito proteínmi sú odlišné. Niektoré z nich sú enzýmy, zvyšok sa prepravujú proteíny, ktoré nesú rôzne látky z vonkajšieho prostredia na cytoplazmu a chrbte.

Bunková membrána cez permeated a úzko spojené integrálnymi proteínmi a periférnou komunikáciou menej trvanlivou. Tieto proteíny vykonávajú dôležitú funkciu, ktorá spočíva v udržiavaní štruktúry membrány, získania a konverzie signálov z prostredia, transportu látok, katalýzy reakcií, ktoré sa vyskytujú na membránach.

Konštrukcia

Základom bunkovej membrány je bimolekulárna vrstva. Vzhľadom na jeho kontinuitu má bunka bariéra a mechanické vlastnosti. V rôznych štádiách života sa tento bilay môže zlomiť. Výsledkom je, že sú vytvorené štrukturálne defekty cez hydrofilné póry. V tomto prípade sa absolútne všetky funkcie takejto zložky ako bunkovej membrány môžu líšiť. Kernel môže trpieť vonkajšími vplyvmi.

Vlastnosť

Bunkové membrány majú zaujímavé funkcie. Vďaka výnosu nie je táto škrupina tuhá konštrukcia a hlavná časť proteínov a lipidov, ktoré sú zahrnuté vo svojej kompozícii, je plynulé v rovine membrány.

Vo všeobecnosti je bunková membrána asymetrická, preto sa zloženie proteínových a lipidových vrstiev líši. Plazmatické mambovci v živočíšnych bunkách z ich vonkajšej strany majú glykoproteínovú vrstvu, ktorá vykonáva funkcie receptora a signalizácie, a tiež hrá veľkú úlohu v procese kombinovania buniek do tkaniny. Bunková membrána je polárna, to znamená, že na vonkajšej strane je náboj pozitívny, a zvnútra - negatívny. Okrem uvedených má bunková shell volebný pohľad.

To znamená, že okrem vody sa do bunky uskutočňuje len určitá skupina molekúl a iónov rozpustných látok. Koncentrácia takejto látky ako sodíka vo väčšine buniek je významne nižšia ako v vonkajšom prostredí. V prípade iónov draslíka sa iní pomer charakterizuje iným pomerom: ich číslo v bunke je oveľa vyššie ako v prostredí. V súvislosti s týmito iónmi sodík, túžba preniknúť do bunkovej škrupiny je inherentné, a draslík ióny sa snažia oslobodiť. Za týchto okolností membrána aktivuje špeciálny systém, ktorý vykonáva "čerpaciu" úlohu, vyrovnanie koncentrácie látok: sodíkové ióny sa odčerpávajú na povrchu bunky a ióny draslíka sa čerpajú dovnútra. Táto funkcia je zahrnutá v najdôležitejších funkciách bunkovej membrány.

Podobná túžba sodíkových iónov a draslíka sa pohybuje z povrchu, hrá veľkú úlohu v otázke dopravy cukru a aminokyselín v klietke. V procese aktívneho odstraňovania sodíkových iónov z membránovej bunky, podmienky vytvárajú podmienky pre nové glukózové príjmy a aminokyseliny dovnútra. Naopak, v procese prepravy iónov draslíka vo vnútri bunky dopĺňa počet "transportérov" výrobkov rozpadu z vnútra buniek do vonkajšieho prostredia.

Ako sa bunková energia vyskytuje cez bunkovú membránu?

Mnohé bunky absorbujú látky prostredníctvom takýchto procesov ako fagocytóza a pinocytóza. Pri prvom uskutočnení, flexibilná vonkajšia membrána vytvára malé vybranie, v ktorom je častica zachytená. Potom sa prehlbujúci priemer vyšší ako okolitá častica spadá do bunkovej cytoplazmy. Prostredníctvom fagocytózy sú kŕmené niektoré najjednoduchšie, napríklad uprostred, rovnako ako krvné príbehy - leukocyty a fagocyty. Podobne sú bunky absorbované kvapalinou, ktorá obsahuje potrebné užitočné látky. To verí, sa nazýva pinocytóza.

Vonkajšia membrána je úzko spojená s endoplazmatickou bunkovou sieťou.

Mnohé typy hlavných zložiek tkaniva na povrchu membrány sú výčnelky, záhyby, mikrovíly. Zeleninové bunky mimo tejto škrupiny sú pokryté iným, hustým a zreteľne odlíšiteľným v mikroskope. Vlákno, z ktorého spočívajú, pomáha tvoriť podporu rastlinných tkanív, ako je drevo. Zvieracie bunky majú tiež rad vonkajších štruktúr, ktoré sú na vrchole bunkovej membrány. Sú výnimočne defenzívne, príkladom toho je chitín obsiahnutý v hmyzových bunkách.

Okrem bunkovej sa nachádza intracelulárna membrána. Jej funkciou je rozdeliť bunku do niekoľkých špecializovaných uzavretých priestorov - oddelenia alebo organel, kde by sa malo zachovať určité prostredie.

Preto nie je možné preceňovať úlohu takejto zložky hlavnej jednotky živého organizmu, ako bunková membrána. Štruktúra a funkcie zahŕňajú významnú expanziu celkového povrchu bunky, zlepšenie metabolických procesov. Táto molekulárna štruktúra zahŕňa proteíny a lipidy. Oddelenie bunky z vonkajšieho prostredia, membrána zaručuje jeho integritu. Svojou pomocou je intercelulárna komunikácia podporovaná na dostatočne silnej úrovni tvoriacich tkaniny. V tomto ohľade môžeme dospieť k záveru, že bunková membrána hrá jednu z najdôležitejších rolí v klietke. Štruktúra a funkcie, ktoré vykonávajú, sú radikálne odlišné v rôznych bunkách, v závislosti od ich účelu. Prostredníctvom týchto vlastností sa dosiahne rôznorodosť fyziologickej aktivity bunkových membrán a ich rolí v existencii buniek a tkanív.

Bunková membrána.

Bunková membrána oddeľuje obsah akejkoľvek bunky z vonkajšieho prostredia, čím poskytuje jej integritu; reguluje výmenu medzi bunkou a médiom; Intracelulárne membrány rozdeľujú bunku do špecializovaných uzavretých priestorov - kompartmenty alebo organely, v ktorých sú podporované určité environmentálne podmienky.

Štruktúra.

Bunková membrána je dvojitá vrstva (rozbité) molekúl triedy lipidov (tuky), z ktorých väčšina sú takzvané komplexné lipidy - fosfolipidy. Molekuly lipidov majú hydrofilnú ("hlavu") a hydrofóbnu ("chvost"). Pri vytváraní membrán sú hydrofóbne časti molekúl otočené dovnútra a hydrofilné - smerom von. Membrány - štruktúry sú veľmi podobné rôznym organizmom. Hrúbka membrány je 7-8 nm. (10-9 metrov)

Hydrofilnosť- schopnosť látky je voda.
Hydrofóbnosť- neschopnosť látky je vyrobená voda.

Biologická membrána zahŕňa rôzne proteíny:
- integrál (piercing membrána cez)
- polo-integrovaný (ponorený jedným koncom v externej alebo vnútornej lipidovej vrstve)
- povrch (umiestnený na vonkajšom alebo susedstve s vnútornými stranami membrány).
Niektoré proteíny sú predmetom kontaktu bunkovej membrány s cytoskeletom vo vnútri bunky a bunková stena (ak existuje) je vonku.

Cytoskeleton- bunkový rámec vo vnútri bunky.

Funkcie.

1) bariéra - poskytuje nastaviteľný, selektívny, pasívny a aktívny metabolizmus s prostredím.

2) Doprava - Prostredníctvom membrány sú vozidlá v bunke a z bunky. Podobné - zaisťuje určitú interjekciu a orientáciu membránových proteínov, ich optimálnej interakcie.

3) mechanické - Zabezpečuje autonómiu bunky, jej intracelulárne štruktúry, je tiež zlúčeninou s inými bunkami (v tkanivách). Pretieranie látky má veľkú úlohu pri zabezpečovaní mechanickej funkcie.

4) receptor - Niektoré proteíny v membráne sú receptory (molekuly, s ktorými bunka vníma určité signály.

Napríklad hormóny cirkulujúce v krvi sa vzťahujú len na takéto cieľové bunky, ktoré majú receptory zodpovedajúce týmto hormónom. Neurotransmitery (chemikálie, ktoré zabezpečujú prenášanie nervových impulzov) sú tiež spojené so špeciálnymi receptorovými proteínmi cieľových buniek.

Hormóny- biologicky aktívne signalizačné chemikálie.

5) Enzymatický - Membránové proteíny sú často enzýmy. Napríklad plazmatické membrány črevných epitelových buniek obsahujú tráviace enzýmy.

6) Implementácia generácie a správania biopotenciálov.
Použitím membrány v bunke sa udržiava konštantná koncentrácia iónov: Koncentrácia iónov K + vo vnútri bunky je významne vyššia ako vonku a koncentrácia NA + je významne nižšia, čo je veľmi dôležité, pretože zaisťuje, že potenciál je veľmi dôležitý Rozdiel na membráne a generovanie nervového impulzu.

Nervózny impulz excitačná vlna prenášaná nervovým vláknom.

7) Označenie buniek - Membrána má antigény pôsobiace ako markery - "etikety", čo umožňuje bunku identifikovať. Ide o glykoproteíny (to znamená, že proteíny s rozvetvenými bočnými reťazami oligosacharidov, ktoré sú k nim pripojené), ktoré hrajú úlohu "antény". Kvôli nespočetným konfiguráciám bočných reťazí je možné vytvoriť špeciálny značku pre každý typ bunky. S pomocou bunkových markerov môžu iné bunky rozpoznať a konať s nimi, napríklad pri tvorbe orgánov a tkanív. Umožňuje imunitný systém rozpoznať cudzie antigény.

Vlastnosti priepustnosti.

Bunkové membrány majú volebnú priepustnosť: pomaly prenikajú rôznymi spôsobmi:

  • Hlavným zdrojom energie je glukóza.
  • Aminokyseliny - stavebné prvky, z ktorých všetky proteíny tela pozostávajú.
  • Mastné kyseliny - konštrukčná, energia a iné funkcie.
  • Golieol - rastliny telo držať vodu a znižuje produkciu moču.
  • Ióny - enzýmy pre reakcie.
Okrem toho samotné membrány aktívne regulujú tento proces - chýbajú niektoré látky a iné nie sú. Existuje štyri hlavné mechanizmus na prijímanie látok do bunky alebo ich odňatia z bunky vonku:

Mechanizmy pasívnej permeability:

1) Difúzia.

Variantom tohto mechanizmu je ľahká difúzia, v ktorej látka pomáha prejsť membránou akejkoľvek špecifickej molekuly. Táto molekula môže mať kanál, ktorý prenáša len jeden typ látok.

Difúzia- Spôsob vzájomného prenikania molekúl jednej látky medzi ostatnými molekulami.

Osmózaproces jednostrannej difúzie cez polopriepustnú membránu molekúl rozpúšťadiel v smere väčšej koncentrácie rozpustenej látky.

Membrána obklopujúca normálnu krvinku je priepustná len pre molekuly vody, kyslík, niektoré živiny rozpustené v produktoch v krvi a životnosti

Aktívne mechanizmy priepustnosti:

1) Aktívna doprava.

Aktívna dopravapohyb látky z nízkej koncentračnej oblasti do oblasti je vysoká.

Aktívna doprava vyžaduje náklady na energiu, pretože pochádza z oblasti s nízkou koncentráciou na vysokú oblasť. Membrána existuje špeciálne proteíny - čerpadlá, ktoré aktívne čerpajú ióny draslíka (K +) a čerpadlo sodíkové ióny (NA +), ATP slúži ako energia.

ATFuniverzálny zdroj energie pre všetky biochemické procesy. . (Viac neskôr)

2) Endocytóza.

Častice z akéhokoľvek dôvodu nie sú schopné prekročiť bunkovú membránu, ale nevyhnutné pre bunku môže preniknúť membránu endocytózou.

Endocytózaproces zachytenia vonkajšieho materiálu bunkou.

Volebná priepustnosť membrány za pasívnej dopravy je spôsobená špeciálnymi kanálmi - integrálne proteíny. Prechádzajú membránu cez, tvoriť druh pasáže. Pre K, NA a CL prvky majú svoje vlastné kanály. Čo sa týka gradientu koncentrácie molekuly týchto prvkov pohybovať do bunky a od neho. Pri dráždivá, sú opísané iónové kanály sodíka a ostré vstupné na sodíkové ióny je ostré. Zároveň sa vyskytuje nerovnováha membránového potenciálu. Potom sa obnoví membránový potenciál. Draslíkové kanály sú vždy otvorené, draselné ióny pomaly spadajú do klietky.

Štruktúra membrány

Permeability

Aktívna doprava

Osmóza

Endocytóza