Hlavné funkcie bunkovej membrány. Štruktúra a funkcie biologických membrán

Prevažná väčšina organizmov žijúcich na Zemi pozostáva z buniek, v mnohých ohľadoch podobných jej chemickému zloženiu, štruktúru a živobytiu. Každá bunka sa vyskytuje v metabolizme a konverzii energie. Divízia buniek podkladá procesy rastu a reprodukcie organizmov. Bunka je teda jednotka štruktúry, vývoja a reprodukcie organizmov.

Bunka môže existovať len ako holistický systém, nedeliteľný pre kusy. Bunková integrita poskytuje biologické membrány. Klietka - prvok systému vyššej pozície - tela. Časti a organoidy buniek pozostávajúcich z komplexných molekúl sú skrine systémy s nižšou hodnosťou.

Bunka je otvorený systém spojený s prostredím životného prostredia a energie. Toto je funkčný systém, v ktorom každá molekula vykonáva určité funkcie. Bunka je stabilná, schopnosť samoregulácie a samoregulácia.

Bunka - samosprávny systém. Kontrolný genetický systém bunky je reprezentovaný komplexnými makromolekúlmi - nukleové kyseliny (DNA a RNA).

V rokoch 1838-1839. Nemecky biológovia M. Shleden a T. Svann sumarizoval vedomosti o bunke a formulovali hlavnú polohu teórie buniek, ktorej podstatou je, že všetky organizmy, ako zelenina a brucho, pozostávajú z buniek.

V roku 1859, R. Virchov opísal proces bunkového delenia a formuloval jeden z najdôležitejších ustanovení teórie buniek: "Akákoľvek bunka sa vyskytuje z inej bunky." Nové bunky sú vytvorené ako výsledok rozdelenia materskej bunky, a nie z ne-hodovej látky, ako sa predtým predpokladalo.

Otvorenie ruského vedeckej K. BAR v roku 1826. Eggs cicavcov viedli k záveru, že bunka podkladá vývoj multikullových organizmov.

Moderná teória buniek zahŕňa tieto ustanovenia:

1) Bunka je jednotka štruktúry a vývoj všetkých organizmov;

2) Bunky organizmov rôznych kráľovstiev voľne žijúcich živočíchov sú podobné v štruktúre, chemické zloženie, metabolizmus, hlavné prejavy života;

3) Nové bunky sú vytvorené v dôsledku rozdelenia materskej bunky;

4) V multicelulárnych telesných buniek tvoria tkanivá;

5) Orgány sa skladajú z tkanív.

So zavedením moderných biologických, fyzických a chemických metód do biológie bolo možné preskúmať štruktúru a fungovanie rôznych zložiek buniek. Jedna z metód štúdia bunky - mikroskopický. Moderný svetelný mikroskop zvyšuje objekty 3000-krát a umožňuje vidieť najväčšie bunkové organizmy, pozorovať pohyb cytoplazmy, bunkové delenie.

Vynájdené v 40. rokoch. XX storočia Elektronický mikroskop poskytuje zvýšenie desiatok a stoviek tisícok. V elektrónkom mikroskope sa namiesto svetla používa elektrónový prietok a namiesto objektívov - elektromagnetických polí. Preto elektrónový mikroskop dáva jasný obraz s výrazným rozsiahlym priblížením. S týmto mikroskopom bolo možné preskúmať štruktúru bunkových organoidov.

Štvrť štruktúra a zloženie organoidných buniek sa skúmajú pomocou metódy centrifugácia. Drvené tkanivá s degradovanými bunkami sa umiestnia do skúmaviek a otáčajú sa v centrifúgy pri vysokej rýchlosti. Spôsob je založený na skutočnosti, že rôzne bunkové ganoidy majú inú hmotnosť a hustotu. Viac hustých organoidov sú uložené v trubici pri nízkych sadzbách centrifugácie, menej hustých - vysoká. Tieto vrstvy sa študujú samostatne.

Široko používaný metóda bunkovej kultúry a tkanivaČo je to, že z jednej alebo viacerých buniek na špeciálnom živnom médiu môžete získať skupinu podobných zvierat alebo rastlinných buniek a dokonca extrahovať celú rastlinu. S touto metódou môžete získať odpoveď na otázku, ako sú z jednej bunky vytvorené rôzne tkanivá a orgány organizmu.

Hlavné ustanovenia teórie buniek boli najprv formulované M. Shleden a T. Svanny. Bunka je jednotka štruktúry, životne dôležitá aktivita, reprodukcia a vývoj všetkých živých organizmov. Študovať metódy použitia buniek mikroskopia, odstredivu, bunkovej kultúry a tkanív atď.

Bunky húb, rastlín a zvierat majú veľa všeobecných nielen v chemickom zložení, ale aj v štruktúre. Pri pohľade bunkami pod mikroskopom sú v ňom viditeľné rôzne štruktúry - organoidné.. Každý organoid vykonáva určité funkcie. V klietke sa rozlišujú tri hlavné časti: plazmatická membrána, jadro a cytoplazma (obr. 1).

Plazmatická membrána Oddeľuje bunku a jeho obsah z prostredia. Na obrázku 2 uvidíte: membrána je tvorená dvoma vrstvami lipidov a proteínové molekuly prepustí membránový dav.

Hlavná funkcia plazmatickej membrány preprava. Zabezpečuje tok živín do klietky a výmeny výrobkov z neho.

Dôležitá vlastnosť membrány - volebná priepustnosťalebo semipermeability, umožňuje bunke interakciu s prostredím: V ňom sa používajú iba určité látky a unikáte ho. Malé molekuly vody a niektoré ďalšie látky prenikajú do bunky difúziou, čiastočne cez póry v membráne.

V cytoplazme sa bunková šťava vážiacich bunkových vakuolov, cukru, organických kyselín, solí rozpustí. Okrem toho je ich koncentrácia v bunke výrazne vyššia ako v životnom prostredí. Čím väčšia je koncentrácia týchto látok v bunke, tým viac absorbuje vodu. Je známe, že voda je neustále strávila bunkou, vďaka ktorej koncentrácia zvyšovania bunkovej šťavy a voda sa opäť dostane do bunky.

Prijatie väčších molekúl (glukóza, aminokyseliny) v bunke poskytuje transportné proteíny membrány, ktorá spája s molekulami prenosných látok, ich tolerujú cez membránu. V tomto procese sú zahrnuté enzýmy rozdelenia ATP.

Obrázok 1. Všeobecný okruh štruktúry eukaryotickej bunky.
(Ak chcete zväčšiť obrázok, kliknite na obrázok)

Obrázok 2. Štruktúra plazmatickej membrány.
1 - piercing proteíny, 2 - ponorené proteíny, 3 - externé proteíny

Obrázok 3. Schéma pinocytózy a fagocytózy.

Ešte väčšie molekuly proteínu a polysacharidov prenikajú do bunky fagocytózou (z gréčtiny. fagos - pohltenie I. kitos. - plavidlo, klietka) a kvapky kvapaliny - Pinocytóza (z gréčtiny. pino - PEW I. kitos.) (Obrázok 3).

Zvieracie bunky, na rozdiel od rastlinných buniek, sú obklopené mäkkou a flexibilnou "kožušinou" tvorenou hlavne molekulami polysacharidov, ktoré spájajú niektoré proteíny a membránové lipidy, obklopujú klietku vonku. Zloženie polysacharidov je špecifické pre rôzne tkaniny, vďaka ktorým sa bunky "rozpoznávajú" a sú spolu spojené.

Neexistujú žiadne také "kožušiny" s rastlinami. Majú cez plazmatickú membránu bunkový plášťpozostávajú najmä z celulózy. Prostredníctvom pórov z bunky v bunke natiahnite závity cytoplazmy, spojovacích buniek medzi sebou. Je to spôsobené spojením medzi bunkami a je dosiahnutá integrita tela.

Bunková škrupina v rastlinách hrá úlohu pevnej kostry a chráni bunku pred poškodením.

Bunková plášť má väčšinu baktérií a všetky huby, len chemické zloženie jeho druhé. V húb sa skladá z látky podobnej chate.

Bunky húb, rastlín a zvierat majú podobnú štruktúru. V klietke sa rozlišujú tri hlavné časti: jadro, cytoplazmu a plazmatická membrána. Plazmatická membrána sa skladá z lipidov a proteínov. Poskytuje priznanie látok do bunky a uvoľňovanie z bunky. V bunkách rastlín, húb a väčšiny baktérií nad plazmou membrány je bunková škrupina. Vykonáva ochrannú funkciu a hrá úlohu kostry. V rastlinách sa bunková škrupina pozostáva z celulózy a húb z látky podobnej chitínom. Zvieratné bunky sú pokryté polysacharidmi, ktoré poskytujú kontakty medzi bunkami jedného tkaniva.

Viete, že hlavná časť klietky je cytoplazma. Zahŕňa voda, aminokyseliny, proteíny, sacharidy, ATP, ióny nie sú organické látky. V cytoplazme existujú jadrá a bunkové organizmy. V ňom sa látky pohybovali z jednej časti bunky na druhú. Cytoplazmus zaisťuje interakciu všetkých organoidov. Vyskytujú sa chemické reakcie.

Všetky cytoplazmy je preniknuté s tvarovaním tenkého proteínu cytoskeletonové bunkyVďaka, ktorý si zachováva konštantný tvar. Bunkový cytoskeleton je flexibilný, pretože mikrotubuly sú schopné meniť svoju polohu, pohybovať sa z jedného konca a skrátiť sa z druhej. Rôzne látky prichádzajú do klietky. Čo sa im stane v klietke?

U lyzozómov - malé zaoblené membránové bubliny (pozri obr. 1) molekuly zložitých organických látok s použitím hydrolytických enzýmov sú rozdelené na jednoduchšie molekuly. Napríklad proteíny sú rozdelené na aminokyseliny, polysacharidy - na monosacharidy, tuky - na glycyrine a mastných kyselinách. Pre túto funkciu sa lyzozómy často označujú ako bunky "tráviacich staníc".

Ak zničíte membránu lyzozómov, enzýmy obsiahnuté v nich môžu stráviť samotnú bunku. Preto niekedy lysomed "nástroje vraždy vraždy.

Enzymatická oxidácia malých aminokyselín, monosacharidov, mastných kyselín a alkoholov a vody a vody a končí v cytoplazme a končí v iných organizátoroch - mitochondria. Mitochondria - nasekané, filamentné alebo guľovité organizóny, oddelené od cytoplazmy s dvoma membránami (obr. 4). Vonkajšia membrána je hladká a vnútorné formuláre záhyby - kryštálčo zvyšuje jeho povrch. Na vnútornej membráne a umiestnené enzýmy zapojené do oxidačných reakcií organických látok na oxid uhličitý a vodu. Zároveň je energia vyňatá, ktorá je pokrytá bunkou v molekulách ATP. Mitochondria sa preto nazýva "elektrárne" bunky.

V klietke nie sú organické látky nielen oxidované, ale tiež syntetizované. Syntéza lipidov a sacharidov sa uskutočňuje na endoplazmatickej sieti - EPS (obr. 5) a proteíny - na ribozómy. Čo je EPS? Toto je systém rúrkových a nádrží, ktorých steny sú tvorené membránou. Prepracujú celú cytoplazmu. Na EPS kanály látok sa pohybuje do rôznych častí bunky.

Existuje hladký a hrubý EPS. Na povrchu hladkého EPC s účasťou enzýmov sa syntetizujú sacharidy a lipidy. EPS drsnosť dáva malým zaobleným príbehom umiestneným na ňom - ribozómy (Pozri obr. 1), ktoré sa podieľajú na syntéze proteínov.

Syntéza organických látok sa vyskytuje v plastikktoré sú obsiahnuté len v bunkách rastlín.

Obr. 4. Schéma štruktúry mitochondrií.
1.- Vonkajšia membrána; 2. - vnútorná membrána; 3.- Záhyby vnútornej membrány sú kryt.

Obr. 5. Schéma štruktúry hrubého EPS.

Obr. 6. Schéma štruktúry chloroplastov.
1. - Vonkajšia membrána; 2. - palubná membrána; 3. Interný obsah chloroplastov; 4.- Záhyny vnútornej membrány zozbieranej v "stohoch" a tvoriacich manželstvách.

V bezfarebných plaststs - leukoplasty (z gréčtiny. leukos - Biely I. plastos - Vytvorené) Akumulovanie škrobu. Veľmi bohatý na leukoplasts zemiakov. Žltá, oranžová, červená farba ovocie a kvety dávajú chromoplasty (z gréčtiny. chróm - farba I. plastos). Sú syntetizované pigmentmi zapojenými do fotosyntézy - karotenoidy. V živote rastlín je hodnota obzvlášť veľká chloroplasty (z gréčtiny. chloros. - nazelenalý I. plastos) - Zelený plastid. Na obrázku 6, vidíte, že chloroplasty sú pokryté dvoma membránami: vonkajšími a vnútornými. Vnútorné membránové formy zloží; Medzi záhybmi sú bubliny položené v stohoch - gars. GRAND CHTEROFYLLLLE MOLECULY, KTORÉHO POTREBUJÚCEHO POTREBUJÚCEHO POTREBUJÚCICH. V každom chloroplast, asi 50 grafov šachového poradia. Toto usporiadanie poskytuje maximálne osvetlenie každého garbranča.

V cytoplazme, proteínoch, lipidoch sa môžu sacharidy akumulovať vo forme zŕn, kryštálov, kvapiek. Títo zaradenie - Náhradné živiny, ktoré sa použijú bunkou podľa potreby.

V rastlinných bunkách súčasti náhradných živín, ako aj produktov rozkladu akumulujú v bunkovej šťavei váhavých látok (pozri obr. 1). Môžu sa okamžite s 90% objemu rastlinnej bunky. Živočíšne bunky majú dočasné vakuoly, ktoré zaberajú viac ako 5% ich objemu.

Obr. 7. Schéma budovania komplexu GOLGI.

Na obrázku 7, vidíte dutinový systém obklopený membránou. na to komplex Golgiktorý vykonáva rôzne funkcie v bunke: zúčastňuje sa na akumulácii a prepravu látok, ktoré ich prinášajú z bunky, tvoria lyzozómy, bunkovej škrupine. Napríklad v dutine komplexu Golgji prichádzajú molekuly celulózy, ktoré, s pomocou bublín, pohybovať na povrch bunky a sú zahrnuté v bunkovej plášti.

Väčšina buniek vynásobených rozdelením. V tomto procese sa zúčastňujú cell Center. Pozostáva z dvoch centriolov obklopených zhutneným cytoplazmom (pozri obr. 1). Na začiatku rozdelenia centriolov sa bunky líšia na póly. Rozchádzajú sa proteínové závity, ktoré sú pripojené k chromozómom a zabezpečujú ich rovnaké rozdelenie medzi dcérskymi dcérskymi bunkami.

Všetky bunky bunky sú úzko spojené. Napríklad proteínové molekuly sú syntetizované v ribozómov, transportované pozdĺž EPS kanálov na rôzne časti bunky a proteíny sú zničené v lyzozómoch. Novo syntetizované molekuly sa používajú na konštrukciu bunkových štruktúr alebo sa akumulovať v cytoplazme a vakuolách ako náhradných živín.

Bunka je naplnená cytoplazmou. V cytoplazme existujú jadrá a rôzne organoidy: lyzozómy, mitochondrie, plasty, vakuoly, EPS, bunkové centrum, komplex golgiho. Líšia sa v ich štruktúre a funkciách. Všetky cytoplazské organoidy vzájomne pôsobia a poskytujú normálnu funkciu buniek.

Tabuľka 1. Bunková štruktúra

Najdôležitejšou úlohou v životnej aktivite a rozdelení buniek húb, rastlín a zvierat patrí do jadra a chromozómom v ňom. Väčšina buniek týchto organizmov má jedno jadro, ale existujú viacjadrové bunky, ako je sval. Kernel sa nachádza v cytoplazme a má zaoblenú alebo oválnu formu. Je pokrytá shellom pozostávajúcou z dvoch membrán. Jadrová plášť má póry, cez ktoré sa vyskytuje metabolizmus medzi jadrom a cytoplasmom. Jadro je naplnené jadrovou šťavou, v ktorej sa nachádzajú jadrá a chromozómy.

Jadrá - tento "workshop na výrobu" od ribozómov, ktoré sú vytvorené z ribozomálnej RNA ribozomálnej a syntetizované v cytoplazme proteínov.

Hlavná funkcia jadra - skladovanie a prevod dedičných informácií - súvisiacich s chromozómy. Každý typ tela má svoju vlastnú sadu chromozómov: určité číslo, formu a rozmery.

Všetky telesné bunky, okrem sexu, sa nazývajú somatický (z gréčtiny. soma. - telo). Bunky organizmu jedného druhu obsahujú rovnakú sadu chromozómov. Napríklad osoba v každom telese buniek obsahuje 46 chromozómov, v ovocných muškách Drosophila - 8 chromozómov.

Somatické bunky majú tendenciu mať dvojitý chromozómový súbor. To sa nazýva diplógový A označuje 2. n.. Takže osoba má 23 párov chromozómov, to znamená 2 n. \u003d 46. V oblasti rodových buniek je obsiahnuté dvakrát menej chromozómov. Je to jedno alebo haploidný, nastaviť. Osobne 1. n. = 23.

Všetky chromozómy v somatických bunkách, na rozdiel od chromozómu v sex bunkách, parná miestnosť. Chromozómy, ktoré tvoria jeden pár, sú navzájom identické. Spárované chromozómy homológny. Chromozómy, ktoré sa týkajú rôznych párov a líšia sa vo forme a veľkostiach negomologicky (Obr. 8).

V niektorých druhoch sa môže zhodovať s počtom Chromom Som. Napríklad ďatelina červeného a hrachu srowing 2 n. \u003d 14. Chromozómy sa však líšia formou, rozmermi, nukleotidovým zložením DNA molekúl.

Obr. 8. Sada chromozómov v bunkách Drosophila.

Obr. 9. Štruktúra chromozómu.

Na pochopenie úlohy chromozómov pri prevode dedičných informácií je potrebné zoznámiť s ich štruktúrou a chemickým zložením.

Chromozómy podostalých buniek majú formu dlhých tenkých nití. Každý chromozóm pred rozdelením bunky pozostáva z dvoch identických nití - chromatidktoré sú spojené medzi prísady batérie - (obr. 9).

Chromozóm sa skladá z DNA a proteínov. Pretože nukleotidová DNA kompozícia sa líši v rôznych druhoch, kompozícia chromozómov je jedinečná pre každý typ.

Každá bunka má okrem baktérií jadro, v ktorom sú umiestnené jadrá a chromozóm. Pre každý druh sa charakterizuje špecifická sada chromozómov: počet, tvar a veľkosť. V somatických bunkách väčšiny organizmov sú sada chromozómov diploid, v genitálii - haploidy. Spárované chromozómy sa nazýva homológne. Chromozóm sa skladá z DNA a proteínov. Molekuly DNA poskytujú skladovanie a prenos dedičných informácií z bunky do bunky a z tela do tela.

Po vypracovaní týchto tém by ste mali byť schopní:

1. Povedzte, v ktorých prípadoch by sa mal aplikovať svetelný mikroskop (štruktúra), prevodový elektrónový mikroskop.
2. Popíšte štruktúru bunkovej membrány a vysvetlite spojenie medzi membránou štruktúrou a jeho schopnosťou uskutočniť metabolizmus medzi bunkou a médiom.
3. Difúzne procesy: difúzia, difúzia svetla, aktívna transport, endocytóza, exocytóza a osmóza. Špecifikujte rozdiely medzi týmito procesmi.
4. Zavolajte funkcie štruktúr a uveďte, v ktorých bunky (rastlina, zvieratá alebo prokaryotické) sú: jadro, jadrová membrána, nukleoplazm, chromozóm, plazmatická membrána, ribozómová, mitochondria, bunková stena, chloroplastický, vakuoly, lyzozóm, endoplazmatická sieť hladká (akurálna ) A hrubý (granulovaný), bunkové centrum, auto golgi, cilia, bičík, mezosóm, píl alebo phimbers.
5. Názov aspoň tri príznaky, ktoré možno rozlíšiť rastlinnou bunkou zo zvieraťa.
6. Uveďte najdôležitejšie rozdiely medzi prokaryotickým a eukaryotickým článkom.

IVANOVA T.V., KALINA GS, softvér A.N. "Všeobecná biológia". Moskva, "osvietenie", 2000

• Téma 1. "Plazma membrána". § 1, § 8 p. 5;
• Téma 2. "Bunka". § 8-10 p. 20-30
• Téma 3. "Prokaryotická bunka. Vírusy." § 11 p. 31-34

Štúdium organizmov, ako aj živočíšnych a ľudských rastlín, sa zaoberá úsekom biológie nazývanej cytológie. Vedci zistili, že obsah bunky, ktorý je vo vnútri, je dosť ťažký. Je obklopený takzvaným povrchovým zariadením, ktorý obsahuje vonkajšiu bunkovú membránu, vyššie uvedené konštrukcie: glykocalix a ako aj mikro a mikrotbures, pelicula a mikrotubuly, ktoré tvoria svoj objektívny komplex.

V tomto článku budeme študovať štruktúru a funkcie vonkajšej bunkovej membrány, ktorá je súčasťou povrchových prístrojov rôznych typov buniek.

Aké funkcie vykonajte vonkajšiu bunkovú membránu

Ako už bolo opísané, vonkajšia membrána je súčasťou povrchového zariadenia každej bunky, čo úspešne oddelí jeho vnútorný obsah a chráni bunkové organely pred nepriaznivými podmienkami v oblasti životného prostredia. Ďalšou funkciou je zabezpečiť metabolizmus medzi bunkovým obsahom a tkanivou tekutinou, takže vonkajšia bunková membrána transportuje molekuly a ióny vstupujúce do cytoplazmy a tiež pomáha odstrániť trosky a nadbytočné toxické látky z bunky.

Štruktúra bunkovej membrány

Membrány, alebo plazmama rôznych typov buniek sa líšia veľmi odlišným. Hlavne chemická štruktúra, ako aj relatívny obsah lipidov, glykoproteínov, proteínov v nich, a teda povaha receptorov v nich. Vonkajšie z nich je určené predovšetkým jednotlivým zložením glykoproteínov, sa zúčastňuje na uznanie dráždivých látok vonkajšieho prostredia av reakciách samotnej bunky na ich činoch. Niektoré typy vírusov môžu interagovať s proteínmi a glykolipidmi bunkových membrán, v dôsledku čoho prenikajú do bunky. Herpes a chrípkové vírusy môžu používať ich ochranný obal na stavbu.

A vírusy a baktérie, tzv. Bakteriofágy sú pripojené k bunkovej membráne av kontaktnom mieste ju rozpúšťajú špeciálnym enzýmom. Potom v dôsledku výsledného otvoru prechádza molekulou DNA vírusu.

Vlastnosti budovy plazmamea eukaryot

Pripomeňme, že vonkajšia bunková membrána vykonáva funkciu dopravy, to znamená, že prevod látok a od neho do vonkajšieho prostredia. Pre implementáciu takéhoto procesu vyžaduje špeciálnu štruktúru. Skutočne, Plasmama je konštantná, univerzálna pre všetok systém povrchového prístroja. Je tenký (2-10 nm), ale pomerne hustý viacvrstvový film, ktorý pokrýva celú bunku. Jeho štruktúra bola študovaná v roku 1972 takýmito vedcami ako D. Singer a Nicholson, vytvorili tekutý mozaikový model bunkovej membrány.

Hlavné chemické zlúčeniny, ktoré tvoria, sú usporiadané usporiadané proteínové molekuly a určité fosfolipidy, ktoré sú vložené do kvapalného lipidového média a pripomínajú mozaiku. Bunková membrána teda pozostáva z dvoch vrstiev lipidov, z ktorých nepolárne hydrofóbne "chvosty" sú vo vnútri membrány a polárne hydrofilné hlavy sú adresované cytoplazme bunky a na intercelulárnu tekutinu.

Lipidová vrstva prenáša s veľkými proteínovými molekulami tvoriacimi hydrofilné póry. Prepravuje sa, že vodné roztoky glukózy a minerálnych solí sa prepravujú. Niektoré molekuly proteínu sú na vonkajšom aj vnútornom povrchu Plasmamama. Tak, na vonkajšej bunkovej membráne v bunkách všetkých organizmov, ktoré majú jadier, sú sacharidové molekuly spojené s kovalentnými väzbami s glykolipidmi a glykoproteínov. Obsah sacharidov v bunkových membránach sa pohybuje od 2 do 10%.

Štruktúra plazmamemy prokaryotických organizmov

Vonkajšia bunková membrána v prokaryotoch vykonáva podobné funkcie s plazmalammi buniek jadrových organizmov, a to: vnímanie a prenos informácií pochádzajúcich z vonkajšieho prostredia, prepravu iónov a roztokov do bunky a od nej, ochrana cytoplazmy zo zahraničia reagencie zvonku. Môže tvoriť mezosomes - štruktúry, ktoré sa vyskytujú, keď je plazmalémna indexovaná vo vnútri bunky. Môžu to byť enzýmy zapojené do metabolických reakcií prokaryotov, napríklad v replikácii DNA, syntéza proteínov.

Mezosomes tiež obsahujú redoxné enzýmy a fotosyntéza sú bakterioofill (v baktériách) a ficobilín (v kyanobaktériách).

Úloha vonkajších membrán v intercelulárnych kontaktoch

Naďalej reagovať na otázku, ktorá funkcia vykonáva vonkajšiu bunkovú membránu, budeme prebývať svoju úlohu v rastlinných bunkách v stenách vonkajšej bunkovej membrány, póry sa vytvárajú, otočia sa do celulózovej vrstvy. Prostredníctvom nich sa cytoplazmy buniek bunky vonku, takéto tenké kanály nazývajú plazmové režimy.

Vďaka nim je spojenie medzi susednými rastlinnými bunkami veľmi odolné. V ľudských bunkách a zvieratách sa kontakty susedných bunkových membrán nazývajú desmosomes. Sú charakteristické pre endotelové a epiteliálne bunky, a tiež sa vyskytujú v kardiomyocytoch.

Pomocné formácie PLASMAMAMAMA

Ak chcete zistiť, čo sa rozlišujú rastlinné bunky od zvierat, pomáhajú štúdiu o vlastnostiach štruktúry ich plazmames, ktoré závisia na tom, ktoré funkcie vykonáva vonkajšia bunková membrána. Nad to v živočíšnych bunkách je vrstva glykocalixu. Tvrdí sa molekuly polysacharidov spojených s proteínmi a lipidmi vonkajšej bunkovej membrány. Vďaka glykocalcalcolom medzi bunkami, priľnavosť (adhézia) vzniká, čo vedie k tvorbe tkanív, takže sa zúčastňuje na signálnej funkcii PLASMAMAMA - rozpoznávania dráždivých látok vonkajšieho prostredia.

Ako je pasívna preprava určitých látok cez bunkové membrány

Ako už bolo spomenuté vyššie, vonkajšia bunková membrána sa zúčastňuje procesu prepravy látok medzi bunkou a vonkajším prostredím. Existujú dva typy prenosu cez PLASMAMBER: pasívny (dyfuzion) a aktívna doprava. Prvým je difúzia, difúzia svetla a osmóza. Pohyb látok pod koncentračným gradientom závisí predovšetkým na hmote a veľkosti molekúl prechádzajúcich cez bunkovú membránu. Napríklad malé nepolárne molekuly sa ľahko rozpúšťajú v strednej lipidovej vrstve plazmama, prejdite cez neho a ukážu sa, že je v cytoplazme.

Veľké organické látky molekuly prenikajú do cytoplazmy so špeciálnymi nosičovými proteínmi. Majú druhovú špecifickosť a spájanie častice alebo iónov, bez nákladov na energiu pasívne ich prenášajú cez membránu pozdĺž koncentračného gradientu (pasívny transport). Tento proces podkladí túto vlastnosť PLASMAMA, ako selektívna priepustnosť. V tomto procese sa energia molekúl ATP nepoužíva, a bunka ju šetrí na iné metabolické reakcie.

Aktívna transport chemických zlúčenín cez plazmu

Vzhľadom k tomu, vonkajšia bunková membrána poskytuje prenos molekúl a iónov z vonkajšieho média do bunky a chrbta, je možné vychádzať produktov disimulácie, ktoré sú toxíny, smerom von, to znamená v intercelulárnej tekutine. Vyskytuje sa proti koncentračnému gradientu a vyžaduje použitie energie vo forme ATP molekúl. Zahŕňa tiež nosiče proteínov, nazývané ATP-AZA, ktoré sú oboma enzýmami súčasne.

Príkladom takejto transportu je čerpadlo draslíka sodíka (sodíkové ióny sa pohybujú z cytoplazmy do vonkajšieho prostredia a ióny draslíka sa vstrekujú do cytoplazmy). Epitelové bunky čriev a obličiek sú schopné. Odrody takejto metódy prenosu sú spôsoby pinocytózy a fagocytózy. Tak, keď študoval, čo funguje vonkajšia bunková membrána, je možné stanoviť, že heterotrofické protista, ako aj bunky vyšších zvierat, napríklad leukocyty sú schopné spracovať. Pino- a fagocytóza.

Bioelektrické procesy v bunkových membránach

Bolo zistené, že existuje potenciálny rozdiel medzi vonkajším povrchom Plasmama (je nabitý pozitívny) a uzavretá vrstva cytoplazmy, nabitá negatívne. To bolo nazývané potenciál mieru a je neodmysliteľná vo všetkých živých bunkách. A nervové tkanivo nemá nielen potenciál odpočinku, ale tiež je schopný vykonávať slabé biotoky, ktoré sa nazývajú excitačný proces. Vonkajšie membrány nervových buniek-neurónov, podráždenie receptorov, začínajú meniť náboj: sodíkové ióny sú masívne v bunke a povrch Plasmama sa stáva elektronegatívnym. Uzavretá cytoplazmatická vrstva v dôsledku nadbytočných katiónov dostane pozitívny náboj. To vysvetľuje, z akého dôvodu sa neurónová vonkajšia bunková membrána nabíja, ktorá spôsobuje nervové impulzy, ktoré sú základom excitačného procesu.

Podľa funkčných znakov môže byť bunková membrána rozdelená na 9 vykonaných funkcií.
Funkcie bunkovej membrány:
1. Doprava. Vyrába dopravné látky z bunky v bunke;
2. Bariéra. Má volebnú priepustnosť, zaisťuje potrebný metabolizmus;
3. Receptor. Niektoré proteíny v membráne sú receptory;
4. Mechanické. Zabezpečuje autonómiu bunky a jeho mechanických konštrukcií;
5. Matrix. Poskytuje optimálnu interakciu a orientáciu proteínov Matrix;
6. Energia. V membránoch sú systémy prenosu energie s bunkovým dýchaním v mitochondriách;
7. Enzymatické. Membránové proteíny sú niekedy enzýmy. Napríklad membrány črevnej bunky;
8. Označenie. Membrána má antigény (glykoproteíny), ktoré umožňujú bunke identifikovať;
9. Generovanie. Vykonáva generáciu a vedenie biopotenciálov.

Je možné vidieť, ako vyzerá bunková membrána ako príklad štruktúry živočíšnej bunky alebo rastlinnej bunky.

& nbsp.

Obrázok ukazuje štruktúru bunkovej membrány.
Zložky bunkovej membrány zahŕňajú rôzne bunky bunkovej membrány (globulárne, periférne, povrch), ako aj lipidy bunkovej membrány (glykolipid, fosfolipid). To isté v štruktúre bunkovej membrány obsahuje sacharidy, cholesterol, glykoproteín a proteín alfa špirály.

Zloženie bunkovej membrány

Hlavné zloženie bunkovej membrány zahŕňa:
1. Proteíny - zodpovedné za rôzne vlastnosti membrány;
2. Lipidy troch druhov (fosfolipidy, glykolipidy a cholesterol) zodpovedné za tuhosť membrány.
Bunkové membránové proteíny:
1. globulárny proteín;
2. povrchový proteín;
3. Pereférický proteín.

Hlavným účelom bunkovej membrány

Hlavný účel bunkovej membrány:
1. regulovať výmenu medzi bunkou a médiom;
2. Obsah akejkoľvek bunky oddeľte z vonkajšieho prostredia, čím sa poskytuje jeho integrita;
3. Intracelulárne membrány zdieľajú bunku na špecializované uzavreté priestory - organely alebo oddelenia, v ktorých sú podporované určité environmentálne podmienky.

Štruktúra bunkovej membrány

Štruktúra bunkovej membrány je dvojrozmerný roztok globulárnych integrálnych proteínov rozpustených v kvapalnej fosfolipidovej matrici. Tento model membránovej štruktúry navrhol dvaja vedci Nikolson a spevák v roku 1972. Základom membrány je teda bimolekulárna lipidová vrstva, s usporiadaným usporiadaním molekúl, ktoré ste mohli vidieť.

Bunková membrána - Toto je bunková shell, ktorá vykonáva nasledujúce funkcie: separácia obsahu bunky a vonkajšieho prostredia, selektívne transportné látky (výmena s vonkajším prostredím pre bunku), umiestnenie niektorých biochemických reakcií, kombinovanie buniek v tkanive a príjem .

Bunkové membrány sú rozdelené do plazmy (intracelulárne) a externé. Hlavným vlastníctvom akejkoľvek membrány je polo-vnímanie, to znamená schopnosť preskočiť iba určité látky. To umožňuje volebnú výmenu medzi bunkou a vonkajším prostredím alebo výmenou medzi bunkovými oddeleniami.

Plazmatické membrány sú lipoproteínové štruktúry. Lipidy spontánne tvoria dvojvrstvovú (dvojitú vrstvu) a membránové proteíny "plavák" v ňom. Existuje niekoľko tisíc rôznych proteínov v membránach: konštrukčné, nosiče, enzýmy atď. Medzi molekulami proteínu Existujú póry, cez ktoré prechádzajú hydrofilné látky (priamy penetrácia do bunky interferujú lipidový bilay). Niektoré molekuly na povrchu membrány sú pripojené glykozylové skupiny (monosacharidy a polysacharidy), ktoré sa podieľajú na spôsobe rozpoznávania buniek pri tvorbe tkanív.

Membrány sa líšia v ich hrúbke, zvyčajne sa pohybuje od 5 do 10 nm. Hrúbka je určená rozmermi molekuly amfifilnej lipidovej molekuly a je 5,3 nm. Ďalšie zvýšenie hrúbky membrány je spôsobené veľkosťou komplexov membránového proteínu. V závislosti od vonkajších podmienok (regulátor je cholesterol) sa dvojvrstvová štruktúra môže meniť tak, že sa stáva hustou alebo tekutinou - rýchlosť pohybu látok pozdĺž membránov závisí od neho.

Bunkové membrány zahŕňajú: plazmolm, Caryolamma, membrána endoplazmatickej siete, golgi, lizosóm, peroxis, mitochondrie, inklúzie atď.

Lipidy nie sú rozpustné vo vode (hydrofóbnosť), ale sú dobre rozpustené v organických rozpúšťadlách a tukoch (lipofilita). Zloženie lipidov v rôznych membránoch nerovnakých. Napríklad plazmatická membrána obsahuje veľa cholesterolu. Z lipidov v membráne sa najčastejšie nachádzajú fosfolipidy (glycerzión), glykolipidy (sfingolipidy), glykolipidy a cholesterol.

Fosfolipidy, sfingomyelín, glykolipidy pozostávajú z dvoch funkčne odlišných častí: hydrofóbne nepolárne, čo nenosí poplatky - "chvosty" pozostávajúce z mastných kyselín a hydrofilných, obsahujúcich nabité polárne "hlavy" - alkoholové skupiny (napríklad glycerín).

Hydrofóbna časť molekuly sa zvyčajne skladá z dvoch mastných kyselín. Jednou z kyselín je limit a druhá je nepredvídaná. To určuje schopnosť lipidov spontánne tvoria dvojvrstvové (bilipidové) membránové štruktúry. Lipidy membrán vykonávajú nasledujúce funkcie: bariéra, transport, proteínový mikroprostredie, elektrický odpor membrány.

Membrány od seba sa líšia s množstvom proteínových molekúl. Mnohé membránové proteíny pozostávajú z oblastí bohatých na polárne (vozíky) aminokyselín a rezy s nepolárnych aminokyselín (glycín, alanín, valín, leucín). Takéto proteíny v lipidových vrstvách membrán sa nachádzajú takým spôsobom, že ich nepolárne úseky sú ponorené do "tuku" časti membrány, kde sú hydrofóbne lipidy. Polárna (hydrofilná) rovnaká časť týchto proteínov interaguje s hlavami lipidov a smerom k vodnej fáze.

Biologické membrány majú spoločné vlastnosti:

membrány sú uzavreté systémy, ktoré neumožňujú obsah bunky a jeho oddelenia. Porucha integrity membrány môže viesť k bunkovej smrti;

povrch (rovina, bočná) mobilita. V membránoch je kontinuálny pohyb látok na povrchu;

asymetria membrány. Štruktúra vonkajších a povrchových vrstiev je chemicky, štrukturálne a funkčne nehomogénne.

Bunková membrána je štruktúra pokrývajúca bunku vonku. Nazýva sa tiež cytlemma alebo plazmolem.

Táto formácia je konštruovaná z bilipidovej vrstvy (bilajeer) s proteínmi vloženými v ňom. Sacharidy zahrnuté v plazmolemme sú v spojenom stave.

Distribúcia hlavných zložiek plazmolmu je nasledovné: viac ako polovica chemického zloženia padajú na proteíny, štvrtinu zaberajú fosfolipidy, desiateho dielu cholesterolu.

Bunková membrána a jej typy

Bunková membrána je tenká fólia, ktorá je základom vrstiev lipoproteínov a proteínov.

Lokalizácia sa vyznačuje membránovými organelmi, ktoré majú niektoré funkcie v rastlinných a živočíšnych bunkách:

• mitochondrie;
• jadro;
• endoplazmatické retikulo;
• komplex golgi;
• lysozómy;
• chloroplasty (v rastlinných bunkách).

K dispozícii je tiež vnútorná a vonkajšia (plazmolm) bunková membrána.

Štruktúra bunkovej membrány

Bunková membrána obsahuje sacharidy, ktoré ho zakryjú vo forme glycalis. Toto je štruktúra supermarketov, ktorá vykonáva funkciu bariéry. Proteíny sa nachádzajú v tomto stave. Neviazané proteíny sa podieľajú na enzymatických reakciách, ktoré poskytujú extracelulárne rozdelenie látok.

Cytoplazmatické membránové proteíny sú reprezentované glykoproteínov. Chemickým zložením sú proteíny obsiahnuté v lipidovej vrstve úplne (celé) - integrálne proteíny. Tiež periférne, nedosiahne jeden z povrchov plazmolemmu.

Prvé funkcie ako receptory, viazanie na neurotransmitery, hormóny a iné látky. Vložte proteíny sú potrebné na konštrukciu iónových kanálov, cez ktoré sa vykonávajú ióny prepravy, hydrofilné substráty. Druhým sú enzýmy katalyzujúce intracelulárne reakcie.

Hlavné vlastnosti plazmatickej membrány

Lipidový bilayer zabraňuje penetrácii vody. Lipidy - hydrofóbne zlúčeniny reprezentované vo fosfolipidovej bunke. Fosfátová skupina sa ukáže a pozostáva z dvoch vrstiev: vonkajšieho, zameraného na extracelulárne médium a vnútorné, vykopávajúce intracelulárny obsah.

Vodné rozpustné úseky sa nazývajú hydrofilné hlavy. Rezy s mastnou kyselinou sú nasmerované do bunky, vo forme hydrofóbnych chvostov. Hydrofóbna časť interaguje so susednými lipidmi, ktoré zaisťujú ich pripevnenie k sebe navzájom. Dvojitá vrstva má volebnú permeabilitu v rôznych častiach.

Tak, uprostred membrány nepriepustnej pre glukózu a močovinu, sú tu publikované hydrofóbne látky: oxid uhličitý, kyslík, alkohol. Dôležitý je cholesterol, obsah tejto triedy určuje viskozitu plazmolemmu.

Funkcie Vonkajšie membrány buniek

Funkčné charakteristiky sú stručne uvedené v tabuľke:

Aká hodnota je bunková membrána

Bunková membrána sa zúčastňuje na udržiavanie homeostázy v dôsledku vysokej selektivity prichádzajúcich a vystupujúcich látok z bunky (v biológii sa nazýva volebná permeability).

Prasmolm rastie bunka na oddelenia (priehradky) zodpovedné za vykonávanie určitých funkcií. Konkrétne usporiadané membrány zodpovedajúce schéme kvapalinovej mozaiky zabezpečujú integritu bunky.