Struktura plazmi membrane. Plazma membrana: funkcije, struktura strukture i funkcija plazme

Struktura plazmi membrane. Plazma membrana: funkcije, struktura strukture i funkcija plazme
Struktura plazmi membrane. Plazma membrana: funkcije, struktura strukture i funkcija plazme
22.08.2020

Membrana se sastoji od dva sloja molekula lipida (slomljena), koja su izgradili proteine. Ugljikohidrati su pričvršćeni na neke lipidne i proteinske molekule. Malo su. Debljina membrane je oko 10 nm (0,00001 mm). Glavni dio membrane je kontinuirani sloj molekula fosfolipida. U tome tečnostsloj je uronjen molekulama različitih struktura i funkcija proteinskih molekula. Proteini ne pokrivaju u potpunosti lipidni Bilayer i nalaze se u njemu pojedinačno ili grupe. Općenito, podsjeća mozaik (Sl. 2. B. B). S tim u vezi, član membrana trenutno se naziva tečni mozaik. Proteini su sposobni pomaknuti se na lipidnom sloju. Molekuli lipidnog sloja su premješteni. Jasno je da kretanje molekula membrane mijenja fizikalno-hemijske karakteristike potonjeg, a to zauzvrat mijenja funkcionalne karakteristike membrane. Treba napomenuti da plazma membrana većine ćelija nema oblik savršene lopte. Naprotiv, ima mnogo izbacivanja, udubljenja koja neprestano mijenjaju oblik i veličinu. Nedavno dobijeni rezultati dali su neka prilagođavanja teoriji strukture membrane. Pokazano je da nisu svi membranski proteini sposobni za kretanje, a neka područja membrana razlikuju se u njihovoj strukturi iz klasičnog lipidnog bilayera.

Molekula fosfolipida ima izgled glave sa dva repa (Sl. 2 a). Glava (glicerin) je topljiva u vodi, hidrofil, repovima (masne kiseline) nerastvorljive su u vodi, hidrofobičnoj. Stoga, biti u vodi, molekulama spontano zauzimaju određeni položaj u odnosu na vodenu fazu. Skidanje od molekula vode, repovi se nalaze u dubini lipidnog sloja, a glave topive u vodi su upućene na vanjsku i unutrašnju vodenom mediju (Sl. 2. b). Bilay Lipid naziva se matricom. To bi se posebno primijetilo u membranama lipidnih ćelija, čiji rep sadrži masne kiseline, ima dvostruke obveznice u svojoj strukturi, koje se nalazi putem CH 2 Grupe (- CH \u003d CH - CH \u003d CH - CH -). Takve masne kiseline nazivaju se nezasićenim. Te su kiseline prvenstveno izložene aktivnim oblicima kisika (AFC), koji su stalno prisutni u tijelu svih živih bića. Njihov iznos posebno se povećava s raznim bolestima. To može dovesti do štetnih posledica, kao što kažemo u nastavku.

Princarnirano u matričnim proteinima (Sl. 2 V) nalaze se na različite načine. Neki su na unutrašnjoj i vanjskoj površini lipidnog sloja, supsamble ili površinski proteini, ostali su polu-utovareni u membranu - poluintegrirane proteine, treća prožima cijela membrana - integralni proteini. Obično se napola integralni i integralni proteini kombinirani s jednim terminom - unutrašnjim proteinima, jer su teško razlikovati jedan od drugog. Najčešće u membranama postoje sastavni proteini. Mogu se zastupati kao jedna molekula i obavljati bilo koju jednu funkciju i grupu (ansambl) proteina. Svaki učesnik ansambla obavlja strogo definiranu ulogu. Ovi kompleksi takođe obavljaju jednu ili više krajnjih funkcija.



Sl. 2. Konceptualna struktura plazme membrane.

Treba napomenuti da integralni i površinski proteini-enzimi koji rade u membrani često mijenjaju svoj položaj. U nekim je slučajevima teško utvrditi koji tip (površina ili integralni) uključuje jednu ili drugu membranu protein. Na primjer, enzim fosfolipaze, taloženje na membrani, je površinski protein, ali tada je aktiviran, postaje integralni protein i, interakcija sa lipidima Bilayer, formira arachidon kiselinu od njih (Sl. 3). Potonji napušta membranu i pretvara se u druge aktivne spojeve koji sudjeluju u razvoju različitih patoloških procesa.

Na +, K + - ATF-Aza Adrerenitoklase Adrenoreceptor

Ca 2+ -atf-aza

Fosfolipaza


Na +, K + CA 2+ Arachidon

glikogen G-proteinska kiselina


Sl. 3. Hipotetička šema za lokalizaciju nekih membranskih proteina

Naprotiv, proteini koji su uključeni u pokretne tvari putem membrane - na primjer, proteini uključeni u laganu difuziju na +, k + - ATP-AZA ili CA 2 + -AZA, u pravilu ne mijenjaju svoj položaj, funkcionišući kao integralni proteini (Sl. 3). I na kraju, kao što smo rekli, mogu biti složeni kompleksi nekoliko proteina povezanih s jednim ansamblom jednog zadatka u membrani. Takvi kompleksi uključuju proteine \u200b\u200bkoji sudjeluju u informacionom signalu putem membrane (Sl. 3). Potonji se odnosi na kompleks koji sadrži tri proteina - adrenoreceptor, g-protein i adenilatni ciklaza. Svi ovi proteini su neophodni u normalnom životu ćelije i patologiju. O tome ćemo reći u nastavku.

Pored lipida i proteina u membrani postoje ugljikohidrati, ali nisu locirani kao nezavisni komponente, već kao kompozitni dijelovi lipida (glikolipida) ili proteina (glikoproteini). Ugljikohidrati nalaze se na vanjskoj površini plazmame.

Ima debljinu 8-12 Nm, pa je nemoguće razmotriti u laganom mikroskopu. Struktura membrane studira se pomoću elektrona mikroskopa.

Plazma membrana formira dva sloja lipida - bilipidskog sloja ili Bilayera. Svaki molekul sastoji se od hidrofilne glave i hidrofobnog repa, a u biološkim membranama lipida nalaze se vani, repovi iznutra.

Brojni proteinski molekuli su uronjeni u bilepidskom sloju. Neki su na površini membrane (vanjski ili unutarnji), drugi prožimaju membranu.

Funkcije plazme membrane

Membrana štiti sadržaj ćelije od oštećenja, održava oblik ćelije, selektivno preskače potrebne tvari unutar ćelije i prikazuje proizvode za razmjenu, a također pružaju mobilnu komunikaciju.

Barijera, plodna funkcija membrane pruža dvostruki sloj lipida. Ne daje sadržaju širijskog širenja, pomiješati sa okolinom ili interklelarnom tekućinom i sprečava opasne tvari u ćeliju.

Brojne bitne funkcije citoplazmatske membrane vrši se na štetu proteina uronjenih u njemu. Korištenje proteinskih receptora mogu uočiti različite iritacije na svojoj površini. Transportni proteini čine najfinijih kanala kroz koji kalijum, kalcijum ioni i drugi ioni malih promjera prolaze unutar ćelija. Proteini-enzimi pružaju životne procese u samoj ćeliji.

Velike čestice hrane koje nisu sposobne prolaze kroz tanke kanale membrane ulaze u ćelije po fagocitozi ili pinocitozi. Opće ime ovih procesa je endocitoza.

Kako se događa endocitoza - prodor velike čestice hrane u kavez

Čestica hrane dolazi u kontakt s vanjskim membranom ćelije, a na ovom mjestu se formira u fuziji. Tada se čestica okružena membranom spada u ćeliju, formira se probavni vakuol, a probavni enzimi prodiraju u rezultirajuće mjehurić.

Krv leukociti koji mogu snimiti i probaviti strane bakterije nazivaju se fagocitima.

U slučaju pinocitoze, u pinocitozi se ne zarobljavaju čvrste čestice, ali tečne kapljice sa tvarima rastvorene u njemu. Ovaj mehanizam je jedan od glavnih puteva prodora tvari u ćeliju.

Biljne ćelije obložene na vrhu membrane sa čvrstim slojem ćelijskog zida nisu sposobni za fagocitozu.

Proces, inverzna endocitoza, - exocitoza. Supstance sintetizirane u ćeliji (na primjer, hormoni) su upakovane u membranske mjehuriće, pogodne za membranu, ugrađene u njega, a sadržaj mjehurića izbacuje se iz ćelije. Dakle, ćelija se može riješiti nepotrebnih proizvoda za razmjenu.

Odjeljci: Biologija

Članak je apstraktna studija lekcije i primarna konsolidacija novih znanja (tečaj "Opća biologija", 10. razreda, prema programu V.B. Zakharov).

Zadaci:

  1. formiranje znanja o strukturi, nekretninama i funkcijama unutarnjeg sloja ćelijske školjke - plazma membrane (i na njenom primjeru i drugim ćelijskim membranama), koristeći mjehurić sapuna kao model.
  2. razvoj koncepta poštivanja strukturnih funkcija.
  3. primarna konsolidacija znanja stečena korištenjem zadataka u formatu upotrebe.

Oprema:

  1. tabela "Struktura biljnih i životinjskih ćelija prema mikroskopima svjetla i elektrona".
  2. rješenje deterdženta (za mjehuriće sapuna), plastična cijev, tanka šivaća igla.
  3. crtanje na ploči: Modeli molekula<Slika 1 >.
  4. didaktički materijali sa zadacima u formatu ispita.

Tokom nastave

Učitelj:U prošloj lekciji sproveli smo laboratorijski rad "Plasmoliz i Decosmoliz u luki kavezi", tokom kojih su se upoznali sa zanimljivim pojavama. Koja su njihova suština?

Učenici:Prilikom postavljanja biljnog tkiva (epidermiza pahuljica luka) u hipertenzivno otopinu kuharske soli (NACL) nije difunliziralo ovo rješenje u ćelije, a prinos vode iz ćelijskih vakuela prema nacl hipertenzivnom rješenju primijećeno da uravnotežuje koncentracije jona na obje strane ćelijske ljuske. Istovremeno, količina vakuela i cijela citoplazma u cjelini smanjena je, što je dovelo do posuđa citoplazma iz ćelijskog zida - plazmalize. Pod povratom tkiva u studiju nismo promatrali i izlaz rastvorenih tvari iz vakuela, već samo protok vode iz okolnog prostora unutar ćelije, u vakuolu sa ćelijskim sokom, koji je doveo do oporavka ćelija do prethodnih granica - deplasmoliza.

Učitelj:Koji se zaključak može napraviti od iskustva izvedenog?

Učenici:Vjerojatno, površina ćelije slobodno preskače vodu u oba smjera, ali kašnjenja na + i CL ione, koji su dio tablice soli.

Učitelj:Nekretnina koju smo otkrili naziva se selektivna propusnost ili poluprikolica plazme membrane.

Što je plazma membrana (ili plasmamber), što je njegova struktura, svojstva i funkcije, moramo shvatiti današnju lekciju. Kao što smo se složili, vaši drugovi će voditi lekciju koja je pripremila predavanje na ćelijskim membranama. Vaš zadatak je snimanje osnovnih informacija o ćelijskim membranama tokom slušanja. Vaše znanje koje će vam trebati prijaviti, odgovarati na pitanje testa na kraju lekcije.

Predavač 1. Struktura membrana.

Plazma membrana je u svim ćelijama (ispod glikokalix - kod životinja i ispod zida ćelije u drugim organizmima), pruža ćelijsku interakciju sa svojim okruženjem. Plasmamalem formira pomičnu površinu ćelije, koja je možda povećala i pojava, čini vibracijske pokrete poput talasa, makromolekule se neprestano kreću u njemu.

Uprkos tim kontinuiranim promjenama, ćelija uvijek ostaje prekrivena čvrstom susjednom membranom. Plazma membrana tanki je film debljine manje od 10 nm. Čak i sa povećanjem debljine 1 milion puta, dobivamo količinu od samo oko 1 cm, dok ako cijela ćelija poveća 1 milion puta, njegova će veličina biti uporediva sa prilično velikom publikom.

Membrana uključuje dvije glavne vrste molekula: fosfolipidiFormiranje bisoy U debljini membrane i proteini na njenim površinama. Ovi molekuli se drže zajedno sa neavalentnim interakcijama. Takav model membrane sličan sendviču predložili su američki naučnici Danielie i Davson 1935. godine. Sa pojavom elektrona mikroskopa potvrđeno je i pomalo modificirano. Trenutno usvojen membrana tekućeg mozaikaPrema kojim molekuli proteina lebde u obliku tečnog lipidnog bisela u njemu svojevrsni mozaik. Shema ovog moderne modela, predložena 1972. godine pjevačem i Nicholsonom, data je u udžbeniku.

Do nekih proteina na vanjskoj površini, ugljikohidrati su kovalentno pričvršćeni, formiraju se glikoproteini - Osebujne molekularne antene koje su receptori. Glikoproteini su uključeni u priznavanje vanjskih signala koji dolaze iz dolaska ambijent ili iz drugih dijelova samog organizma, a u reakciji ćelije na njihov utjecaj. Takvo međusobno priznanje je potrebna faza koja prethodna gnojidba, kao i prianjanje ćelijom u procesu razlikovanja tkiva. Sa priznanjem, uredba transporta molekula i jona kroz membranu je povezana, kao i imunološki odgovor, u kojem glikoproteini igraju ulogu antigena.

Predavač 2.Svojstva membrane.

Da biste shvatili koja su svojstva ove mikroskopske strukture, uzimamo mjehurić sapuna kao model. Činjenica je da molekuli sapuna i fosfolipida koji čine membrane imaju sličnu strukturu<Slika 1\u003e. Sapun (sisane kiseline) u njihovoj strukturi imaju hidrofilna glava (od optužene karboksilne grupe) i dugačke hidrofobni rep. U fosfolipidima uključenim u membranu, postoji i hidrofobni repni dio (od dva lanca masnih kiselina) i velika hidrofilna glava koja sadrži negativno nabijenu grupu fosforne kiseline.

Sl. jedan. Modeli molekula.

Kada su tvari ove zgrade pomiješale, njihovi molekuli spontano prihvaćaju takvu konfiguraciju: hidrofilne glave su uronjene u vodu, a hidrofobni repovi u kontaktu s vodom ne ulaze, kontaktiraju samo među sobom i s drugim hidrofobnim tvarima koje mogu biti u blizini, Na primjer, sa zrakom. Nakon što je pružio na granici između dva okruženja slične prirode, te molekule sapuna i molekule fosfolipida mogu se formirati bilaja. Neke važne svojstva bioloških membrana (kao i mjehurića sapuna) navedene su u nastavku, objašnjavaju se strukturom lipidne bilayer.

ali) Mobilnost.

Lipidni Bilayer u suštini - tekuće obrazovanje, u okviru aviona koji molekuli se mogu slobodno kretati - "protok" bez gubitka kontakata zbog uzajamne privlačnosti ( Predavač pokazuje protok tekućine u zidu mjehurića sapuna visi na plastičnoj cijevi). Hidrofobični repovi se mogu slobodno klizati među drugima.

b) Sposobnost samostalnosti.

"Predavač" pokazuje, kao kad se mjehurić sapuna zamjera i naknadno vađenje igle, integritet njegovog zida odmah se obnavlja. Zbog ove sposobnosti ćelije se mogu spojiti fuzijom njihovih plazmatskih membrana (na primjer, u razvoju mišićnog tkiva). Isti se učinak opaže kada se ćelija izreže na dva dijela po mikrodu, nakon čega je svaki dio okružen zatvorenom plazmom membranom.

u) Izborna propusnost.

To jest, nepropusnost molekula topive u vodi zbog uljanog filma formiran hidrofobnim repovima molekula fosfolipida. Da bi fizički prodreo kroz takvog filma, sama supstanca mora biti hidrofobična ili se može iscijediti nasumičnim slotovima formiranim kao rezultat molekularnih pomaka (fini molekuli, na primjer, molekule vode).

Proteini koji prožimaju cijelu mambransku gužvu ili se nalaze na vanjskim i unutrašnjim površinama, pomozite ćeliji da razmijenite tvari sa okolinom. Proteinirani molekuli pružaju selektivni transport tvari kroz membranu, kao enzimi, pored toga, pore su se formiraju unutar molekula proteina ili između susjednih molekula, kroz koje su vode i neke ione pasivno ulaze u ćelije.

Predavač 3.Funkcije plazme membrane.

Koja je struktura ćelije sa takvom strukturom i svojstvima? Ispada da ona:

  1. Daje obrazac ćelije i štiti od fizičke i hemijske štete.
  2. Zahvaljujući mobilnosti, sposobnost formiranja povećanja i izbočenja, uspostavlja kontakt i interakciju ćelije u tkivima i organima.
  3. Odvaja mobilno okruženje od vanjsko okruženje I podržava njihove razlike.
  4. To je osebujan pokazivač vrste ćelija zbog činjenice da proteini i ugljikohidrati na površini membrana i razne ćelije vrsta.
  5. Reguliše razmjenu između ćelije i srednjeg, selektivno pružajući prevoz do hranjivih ćelija i eliminaciju završetka krajnjih proizvoda.

Predavač 4. Želim reći kako se to događa transport kroz plazma membranu, a slično kroz druge ćelijske membrane. Transport je pasivan, koji ne zahtijevaju troškove energije, a aktivno, ovisno o energiji, u procesu potrošene energije dobijene zbog hidrolize ATP molekula.

1. Difuzija.

Ovo je pasivni proces; Premještanje tvari se vrše iz područja visoke koncentracije do niskog područja koncentracije. Molekuli gasova i lipofilnih (masti topiv) brzo se difuzne, ioni i male polarne molekule (glukoze, aminokiseline, masne kiseline) - polako. Difuzija ubrzava pore u proteinskim molekulama.

Varijacija difuzije je osmoza - Pokretna voda kroz membranu.

2. Endocitoza.

Ovo je aktivni transport tvari kroz membranu u ćeliju (exocitoza iz ćelije). Ovisno o prirodi tvari prenosnog kroz membranu, dvije vrste tih procesa razlikuju se: ako se prenosi gusta supstanca - fagocitoza (od grčkog. "Fagos" - Devour i "Cytos" - ćelija), ako tečna kapi sadrže razne tvari u rastvorenom ili ponderiranom stanju, onda - pinocitoza (od grčkog. "Pinot" - piće i "citos" - ćelija).

Princip prenosa u oba slučaja je identičan: na mjestu gdje se stalna površina dođe u kontakt sa česticom ili kap supstanci, započinje membrana, čini produbljivanje i okružuje česticu ili kap tekućine, koji u " Membranski paket "je uronjen u ćeliju. Evo probavnog vakula, a probavlja se u ćelijskim organskim tvarima. Fagocitoza je rasprostranjena kod životinja, a pinocitoza se izvode ćelije životinja, biljaka, gljivica, bakterija i plavih zelenih algi.

3. Aktivni transport Kada koristite enzime ugrađene u membranu.

Prenesen je protiv gradijenta koncentracije s troškovima energije, na primjer, u protoku ćelije ("pumpanje") kalijum ioni, a natrijum ioni izvedeni su iz ćelije ("U redu"). Ovaj rad prati akumulaciju električne potencijalne razlike u membrani. Takvi se sustavi prevoza ćelija nazivaju " pumpe". Slično tome, aminokiseline i šećeri se prevoze.

Zaključci:

  1. Plasmamama je tanka, debljina oko 10 nm, film na staničnoj površini. Uključuje lipoproteinske strukture (lipidi i proteini).
  2. Molekuli ugljikohidrata pričvršćeni su na neke molekule površine proteina (povezani su s mehanizmom za prepoznavanje).
  3. Lipidi membrane spontano formiraju Bilayer. To uzrokuje selektivnu propusnost membrane.
  4. Membranski proteini obavljaju različite funkcije, značajno olakšavaju transport kroz membranu.
  5. Membranske lipide i proteini sposobni su da se kreću u ravnini membrane, tako da je površina ćelije savršeno glatka.

Za konsolidaciju informacija dobivenih u lekciji, studenti se nude zadaci u formatu Ege-a.

Dio "a"

Odaberite jedan tačan odgovor.

A1. Struktura i funkcije plazme membrane zbog molekula u svom sastavu:

1) glikogen i škroban
2) DNK i ATP
3) proteini i lipidi
4) vlakna i glukoza

A2. Membrana plazme ne ispunjava funkciju:

1) Transportne supstance
2) Zaštita ćelije
3) interakcija sa drugim ćelijama
4) sinteza proteina

A3. Ugljikohidrati uključeni u strukturu ćelijske membrane obavljaju funkciju:

1) Transportne supstance
2) receptor
3) Obrazovanje dvostruko sloj membrane
4) fotosinteza

A4. Proteini koji ulaze u strukturu ćelijske membrane obavljaju funkciju:

1) Izgradnja
2) zaštitni
3) Transport
4) Sve navedene funkcije

A5. Fagocitoza je:

1) apsorpcija tekućine ćelije
2) Snimanje čvrstih čestica
3) Transportne tvari kroz membranu
4) ubrzanje biohemijskih reakcija

A6. Stvaraju se hidrofilne površine membrana:

1) ne-polarni lipidni repovi
2) polarne lipidne glave
3) proteini
4) ugljikohidrate

A7. Prolaz kroz membranu NA + i K + Iona događa se na:

1) difuzija
2) osmosa
3) Aktivni transfer
4) nije izvedeno

A8. Kroz lipidni sloj membrane slobodno prolazi:

1) voda
2) eter eter
3) glukoza
4) stachmal

Dio "u"

1) energija potrošena sa aktivnim prevozom
2) fagocitoza je vrsta endocitoze
3) Difuzija je vrsta aktivnog transporta
4) Stanični zid biljaka sastoji se od celuloze
5) osmoza je difuzija vode
6) Pinocitoza je vrsta fagocitoze
7) Plasmamalem se sastoji od tri sloja lipida
8) Životinjska ćelija nema mobilni zid
9) plasmamalem pruža komunikaciju sa staništem

Dio "C"

Zadaci besplatnim detaljnim odgovorom

C1. Koja je vrijednost endocitoze:

a) Za najjednostavnije i donje beskralježnjake?
b) za visoko organizovane životinje i muškarca?

C2. Koja je fizička osnova vakularne transporta u ćeliji?

C3. Koja je biološka vrijednost nepravilnosti površine plasmama nekih ćelija (mikrovaskularna, cilija itd.)?

C4. Električna drolja i električni Eel omamljuju svoju žrtvu ispuštanjem nekoliko stotina volta. Koja svojstva plazmalnih ćelija podržavaju mogućnost stvaranja takvih ispusta?

C5. Kako funkcionira plazmalemma na ponudi rada "lične karte"?

Odgovori na zadatke.

Deo "A".

1–3, 2–4, 3–2, 4–4, 5–2, 6–2, 7–3, 8–2.

Dio "B".

1, 2, 4, 5, 8, 9 - "Da"; 3, 6, 7 - "Ne"

Deo "C".

1a. Mogućnost unosa hrane u ćelijama i daljnju probavu u lizosomima.

1b. Fagocitna aktivnost leukocita od velikog je značaja u zaštiti tijela iz patogenih bakterija i drugih neželjenih čestica. Pinocitoza u kavezima za bubrege dovodi do usisavanja proteina od primarnog urina.

2. Glavna svojstva Lipida Bislosa - Sposobnost membrana da se zatvore.

3. Povećajte površinu ćelije za razmjenu između ćelije i okoliša koje ih okružuje.

4. Prisutnost enzimskih sistema koji obavljaju aktivni transport ("pumpe") dovodi do preraspodjele troškova na Plammalamm i stvaranju razlike u membrani.

5. Za to postoji niz specifičnih hemijskih grupa na površini membrane - "antene", koji su najčešće glikoproteini.

Ćelija je dugo definirana kao strukturalna jedinica svih živih. I zaista jeste. Nakon svih, milijarde tih struktura, kao da su cigle, tvore biljke i životinje, bakterije i mikroorganizmi, osoba. Svaki organ, tkanina, telo - sve je obložen ćelijama.

Stoga je vrlo važno znati sve suptilnosti njene unutarnje strukture, hemijskog sastava i curenja biohemijskih reakcija. U ovom članku razmislite o tome što je plazma membrana, funkcije koje izvode i strukturu.

Organelele ćelije

Organele se nazivaju najmanjim konstrukcijskim dijelovima koji su unutar ćelije i osiguravaju njegovu strukturu i sredstva za život. Oni uključuju mnogo različitih predstavnika:

  1. Plazma membrana.
  2. Jezgra i jezgre sa hromosomskim materijalom.
  3. Citoplazma s uključivanjem.
  4. Lysosomes.
  5. Mitohondrija.
  6. Ribosomi.
  7. Vakule i hloroplasti, ako ćelija je biljka.

Svaka od navedenih struktura ima svoju složenu strukturu, formiranu mornaricu (visoke molekularne tvari), izvodi strogo definirane funkcije i sudjeluje u kompleksu biohemijskih reakcija koje osiguravaju vitalnu aktivnost cijelog tijela u cjelini.

Opća struktura membrane

Struktura membrane plazme proučena je od XVIII veka. Tada je tada otkrivena njegova sposobnost da se selektivno preskoči ili odgode tvari. Sa razvojem mikroskopije, studija fine strukture i strukture membrane postalo je više moguće, a samim tim i gotovo sve je znalo o tome.

Sinonim za njegov glavni naslov je plasmalemma. Sastav membrane plazme predstavljen je tri glavne vrste mornarice:

  • proteini;
  • lipidi;
  • ugljikohidrati.

Odnos ovih spojeva i lokacija može se razlikovati u ćelijama različitih organizama (povrća, životinja ili bakterija).

Tečna mozaična struktura strukture

Mnogi naučnici pokušali su izraziti pretpostavke o tome kako se lipidi i proteini nalaze u membrani. Međutim, tek 1972. godine pjevač i Nicholson, predložen je model koji odražava strukturu plazme membrane. Zove se tečno-mozaik, a njegova suština je sljedeća: Različite vrste lipida nalaze se u dva sloja, fokusirajući se na hidrofobne krajeve molekula unutar i hidrofilne van. Istovremeno, cijela struktura, poput mozaika, prožet je nejednakim vrstama molekula proteina, kao i malu količinu hekse (ugljikohidrata).

Čitav procijenjeni sistem je u stalnoj dinamici. Proteini su sposobni ne samo da se propadne bileini sloj kroz, već i za navigaciju s jedne od njegovih strana, prigrli se u unutrašnjost. Ili slobodno "hodaj" na membrani, mijenjajući lokaciju.

Dokazi u odbrani i opravdanje ove teorije su mikroskopska analiza. Na crnim i bijelim fotografijama, slojevi membrane, gornji i donji su isti tamni, a srednji upaljač jasno vidljiv. Također je izveden i niz eksperimenata koji dokazuju da se slojevi temelje na lipidima i proteinima.

Proteini plazma membrane

Ako razmotrimo postotni omjer lipida i proteina u biljnoj ćelijskoj membrani, tada će biti približno isti - 40/40%. U životinjskoj plazmalemi, do 60% čini se proteinima, u bakterijskom - do 50%.

Plazma membrana sastoji se od različite vrste Proteini i funkcije svakog od njih su takođe specifične.

1. Periferne molekule. Ovo su takvi proteini koji su fokusirani na površinu unutarnjih ili vanjskih dijelova Bilayera lipida. Glavne vrste interakcija između strukture molekule i sloja su sljedeće:

  • vodikove veze;
  • jonske interakcije ili mostovi soli;
  • elektrostatička atrakcija.

Sami periferni proteini su topljivi u vodenim spojevima, pa ih je lako razdvajati bez oštećenja. Koje su tvari odnose na ove strukture? Najčešći i brojni - fibrilarni proteinski spektar. U masi u masi svih membranskih proteina može biti i do 75% u pojedinačnim ćelijskim plasmalamima.

Zašto su potrebni i kako plazma membrana ovisi o njima? Funkcije su sljedeće:

  • formiranje citoskeleta Cell CyToskeleta;
  • održavanje stalnog oblika;
  • ograničenje prekomjerne mobilnosti integralnih proteina;
  • koordinacija i prevoz iona putem plasmolemme;
  • može se povezati s lanacima oligosaharade i sudjelovati u prijenosu receptora signala iz membrane i na njega.

2. Poluintegrirani proteini. Ovi molekuli se nazivaju oni koji su uronjeni u lipidni bilayer potpuno ili polovinu, na različite dubine. Primjeri uključuju bakteriorodopsin, citohromaoksidazu i druge. Nazivaju se i "posuđenim" proteinima, odnosno u prilogu unutar sloja. Šta se mogu obratiti i zašto se ukorijeniti i zadržati? Najčešće zbog posebnih molekula koji mogu biti miristine ili palmitskim kiselinama, izoprenom ili sterolima. Na primjer, poluintegrirani proteini povezani sa holesterolom nalaze se u plasmalumu životinja. Biljke i bakterije još nisu otkrivene.

3. Integralni proteini. Neki od najvažnijih plazmalimesa. Oni su strukture koje formiraju nešto poput kanala koji prožimaju i lipidne slojeve kroz. Za ove su staze koje su mnogi molekuli provodili unutar ćelija, takav da lipidi ne propuštaju. Stoga je glavna uloga integralnih struktura formiranje ionskih kanala za transport.

Postoje dvije vrste prožimivanja lipidnog sloja:

  • monotopičan - jednom;
  • politonal - na nekoliko mesta.

Sorte integralnih proteina uključuju kao što su glikofor, proteolipidi, proteoklipi, proteoglycans i drugi. Svi su nerastvorljivi u vodi i usko ugrađeni u lipidni sloj, pa ih je nemoguće izvući bez oštećenja strukture. Što se tiče njegove strukture, ovi su proteini globularni, hidrofobni kraj nalazi se unutar lipidnog sloja i hidrofil - iznad njega i može se uzdići iznad cijele strukture. Zbog kojih se integralni proteini drže unutra? U tome pomaže hidrofobne atrakcije radikala masnih kiselina.

Dakle, postoji niz različitih molekula proteina koji uključuju plazma membranu. Struktura i funkcije ovih molekula mogu se kombinovati u nekoliko općih predmeta.

  1. Strukturni periferni proteini.
  2. Enzimi katalitičkih proteina (poluintegrirani i integralni).
  3. Receptor (periferna, integralna).
  4. Prevoz (integral).

Lipidi plazmalemma

Tečni bilayer lipidi, koji predstavljaju plazma membrane, mogu biti vrlo pokretne. Činjenica je da se različiti molekuli mogu premještati iz gornjeg sloja na donji i naprotiv, to jest, struktura je dinamična. Takvi prelazi imaju svoje ime u nauci - "Flip-Flop". Formiran je iz imena enzima koji katalizira procese restrukturiranja molekula unutar jednog monolaja ili od vrha u donjim i leđima, flipaze.

Količina lipida koji sadrži mobilnu plazmu membranu otprilike je isto kao i broj proteina. Raznolikost vrsta je široka. Ove glavne grupe mogu se razlikovati:

  • fosfolipidi;
  • sfinofospace;
  • glikolipidi;
  • holesterol.

Prva skupina fosfolipida uključuje takve molekule kao glikolipolipove i sphingomijelinske. Ovi molekuli čine osnovu bilaja membrane. Hidrofobični krajevi spojeva su usmjereni unutar sloja, hidrofil - prema van. Primjeri priključaka:

  • fosfatidylcholin;
  • fosphatidylserin;
  • kartolypin;
  • fosfatidylositol;
  • sfigovorElin;
  • fosfatidylglicerin;
  • fosfatidythetanolamin.

Za proučavanje ovih molekula, metoda za uništavanje membranskog sloja u nekim dijelovima fosfolipaze poseban je enzimski kataliziranje fosfolipidnog propadanja.

Funkcije navedenih spojeva su sljedeće:

  1. Navedite ukupnu strukturu i strukturu Bilayer plasmamama.
  2. Kontaktirajte proteine \u200b\u200bna površini i unutar sloja.
  3. Odrediti stanje agregacijekoji će imati plazma membrane stanice pod različitim temperaturnim uvjetima.
  4. Sudjelujte u ograničenoj plazmilomilnosti propusnosti za različite molekule.
  5. Formirane različite vrste interakcija ćelijskih membrana jedno s drugim (premomija, klizni prostor, gust kontakt).

SPINHOFHOSFOLIPIDS I GLICOLIPIDS MEMBRANE

Sfinomijalini ili sphinhifosfolipidi u svojoj hemijskoj prirodi su derivati \u200b\u200baminoptircije Sfingosina. Uz fosfolipide, sudjeluju u formiranju bilejskog sloja membrane.

Glikolipidi uključuju Glikokalix - supstancu, u velikoj mjeri određivanje svojstava plazma membrane. Ovo je osnovni spoj koji se sastoji uglavnom od oligosaharida. Glikocalix zauzima 10% od ukupne mase plazmame. MEMBRANA PLASMA, struktura i funkcije koje izvode direktno su povezane sa ovom supstancom. Dakle, na primjer, glikocalix obavlja:

  • funkcija membranskog markera;
  • receptor;
  • procesi probave četkica četkica u ćeliju.

Treba napomenuti da se prisustvo Glikolikojskog lipida karakterizira samo za životinjske ćelije, ali ne za biljku, bakterijske i gljive.

Holesterol (sterinska membrana)

Važan je dio bilene ćelije u sisarima. Ne događa se u povrću, u bakterijskim i gljivama. Sa hemijskog stanovišta, to je alkohol, ciklički, monoatomijski.

Kao i preostali lipidi, ima svojstva amfiloze (prisutnost hidrofilnog i hidrofobnog kraja molekule). Membrana igra važnu ulogu graničara i kontrolera Bilayeruma. Takođe učestvuje u razvoju vitamina D, saučesnik je u formiranju genitalnih hormona.

U vegetacijskim ćelijama postoje fitosteroli koji ne sudjeluju u formiranju životinja membrana. Prema nekim izvještajima, poznato je da ove tvari osiguravaju stabilnost biljaka nekim vrstama bolesti.

Plazma membrana formira holesterol i drugi lipidi u ukupnoj interakciji, kompleksu.

Carbohidrat membrana

Ova grupa tvari je oko 10% ukupnih spojeva plazmalema. U jednostavnom obliku mono-, di-, polisaharida se ne nalaze, već samo u obliku glikoproteina i glikolipida.

Njihove funkcije su za nadgledanje inkordnih interakcija, održavanje određene strukture i položaj molekula proteina u membrani, kao i prijem.

Glavne funkcije plasmamama

Uloga odigrana u staničnoj plazmi membrani je vrlo velika. Njegove funkcije su višestruke i važne. Smatrajte ih detaljnijem.

  1. Doseže sadržaj okoliša iz okoliša i štiti ga od vanjskih utjecaja. Zbog prisustva membrane podržanih na stalnom nivou hemijski sastav Citoplazma, njegov sadržaj.
  2. Plazmalemma sadrži niz proteina, ugljikohidrata i lipida, koji daju i održavaju određeni oblik ćelije.
  3. Membrana ima svaku ćelijsku organu koja se naziva membrana vesikula (mjehurić).
  4. Komponentni sastav plasmamalema omogućava mu da igra ulogu "zaštitnih" ćelija, izvodeći selektivni transport unutar njega.
  5. Receptori, enzimi, biološki aktivne tvari funkcioniraju u ćeliji i prodiru u njega, surađuju sa površinskim školjkom samo zbog proteina i lipida membrane.
  6. Kroz plasmamamu, prevoz se vrši ne samo sa spojama različitih prirode, već i jona važnih za život (natrijum, kalijum, kalcijum i druge).
  7. Membrana održava osmotsku ravnotežu i unutar ćelije.
  8. Uz pomoć plasmalame, ioni i spojevi različite prirode, elektrona, hormona iz citoplazme u organelima.
  9. Kroz njega apsorpcija sunčeve svjetlosti apsorbira se u obliku kvante i buđenja signala unutar ćelije.
  10. To je ta struktura koja se vrši generacija impulsa akcije i odmora.
  11. Mehanička zaštita ćelije i njegove strukture iz malih deformacija i fizičkih uticaja.
  12. Prijave ćelije, koje su, kvačilo, i držite ih jedan pored drugog, također se vrši zahvaljujući membrani.

Stanična plazmalemska i citoplazma vrlo su usko povezana. Plazma membrana usko je u bliskom kontaktu sa svim tvarima i molekulama, ioni koji prodire u ćelije i slobodno se loci u viskoznom unutrašnjem okruženju. Ovi spojevi pokušavaju prodrijeti u svim ćelijskim strukturama, ali barijera služi samo membranu koja je sposobna da izvede različite vrste transporta putem sebe. Ili uopće ne propustite neke vrste spojeva.

Vrste transporta kroz barijeru ćeliju

Transport kroz plazma membranu vrši se na više načina, koji kombinira jednu opću fizičku osobinu - zakon difuzije tvari.

  1. Pasivni transport ili difuzija i osmoza. To podrazumijeva slobodno kretanje jona i otapala kroz gradijentnu membranu iz regije visoke koncentracije do niskog područja. Ne zahtijeva potrošnju energije, jer se nastavlja samo po sebi. Ovo je djelovanje pumpe natrijum-kalijev, promjena kisika i ugljičnog dioksida prilikom disanja, izlaz glukoze u krv i tako dalje. Takav fenomen kao difuzija svetlosti je vrlo čest. Ovaj proces uključuje prisustvo svake pomoćne supstance koja se pričvršćuje željenu vezu i leti preko proteina ili kroz lipidni sloj unutar ćelije.
  2. Aktivni transport podrazumijeva troškove energije za procese apsorpcije i uklanjanja kroz membranu. Postoje dva glavna načina: exocitosis - eliminacija molekula i jona prema van. Endocitoza se hvata i nosi unutar ćelije čvrstih i tečnih čestica. Zauzvrat, drugi način aktivnog transporta uključuje dvije sorte procesa. Phagocitoza, koja leži u gutanju membrane solidnih molekula, tvari, spojeva i jona i njihovih unutar ćelije. Kada se ovi proces nastaju, formiraju se velike vezikele. Pinocitoza, naprotiv, sastoji se od apsorpcije kapljica tečnosti, otapala i drugih tvari i provode ih unutar ćelije. To podrazumijeva formiranje mjehurića malih dimenzija.

Oba procesa - pinocitoza i fagocitoza - igraju veliku ulogu ne samo u provođenju prijevoza spojeva i tekućine, već i u zaštiti ćelija od fragmenata mrtvih ćelija, mikroorganizama i štetnih veza. Može se reći da su ove metode aktivnog transporta također mogućnosti imunološke zaštite ćelije i njegovih struktura iz različitih opasnosti.

1. barijera - pruža podesivi, selektivni, pasivni i aktivni metabolizam sa okolinom.

Stambene membrane posjeduju selektivna propusnost: Glukoze, aminokiseline, masne kiseline, glukoze, aminokiseline, glicerol i joni polako se dižu kroz njih, same membrane aktivno regulišu ovaj proces - neke tvari nedostaju, a druge nisu.

2. Transport - Kroz membranu, transportne tvari u kavezu i iz ćelije. Prevoz putem membrana pruža: isporuku hranjivih sastojaka, uklanjanje završnih proizvoda za razmjenu, izlučivanje različitih supstanci, stvaranje ionske gradijente, održavajući odgovarajuću koncentraciju pH i jona u ćeliji, koji su potrebni za rad ćelijanskih enzima.

Postoje četiri glavna mehanizma za prijem tvari u ćeliju ili povlačenje iz ćelije vani:

a) pasivan (difuzija, osmoza) (ne zahtijeva energiju)

Difuzija

Širenje molekula ili atoma tvari između molekula ili drugih atoma, što dovodi do spontanog usklađivanja njihovih koncentracija u cijeloj jačini zauzeto. U nekim situacijama jedna od tvari već ima izjednačanu koncentraciju i govori o difuziji jedne tvari u drugom. Istovremeno, prijenos tvari dolazi iz regije sa visokom koncentracijom na nisku koncentraciju (duž vektora gradijenta koncentracije (Sl. 2.4).

Sl. 2.4. Procesna šema difuzije

Osmoza

Proces jednostrane difuzije kroz polupropusnu membranu molekula otapala u pravcu veće koncentracije rastvorene supstance iz glasnoće s manjem rastvorenom koncentracijom supstance (Sl. 2.5).

Sl. 2.5. Shema procesa OSMOS-a

b) Aktivni transport (zahtijeva troškove energije)

Kalijum-natrijum pumpa (natrijum-kalijum pumpa) - Mehanizam aktivnog konjugatnog prijevoza natrijum-jona (iz ćelije) i kalijevog jona (unutar ćelije), koji pruža koncentracioni gradijent i potencijalnu mjeru. Posljednji služi kao osnova mnogih karakteristika ćelija i organa: izlučivanje ćelija žlijezda, rezanje mišića, norbi nervnih impulsa itd. (Sl. 2.6).

Sl. 2.6. Shema rada pumpe kalijum-natrijum

U prvoj fazi, na + / K + -atphase enzim povezuje tri na + jonu iz unutrašnjosti membrane. Ovi ioni mijenjaju konformaciju ATF-ASE Active Centra. Nakon toga, enzim je sposoban za hidrolizaciju jednog ATP molekula. Energija se oslobađa nakon hidroline konzumira se za promjenu konformiranja nosača, čineći tri na + jonu i ion ion i ion Po 4 3- (fosfat) nalaze se na vanjskoj strani membrane. Ovdje se na + joni cijepljene, a po 4 zamjenjuje dva jona na +. Nakon toga, enzim se vraća na početno usuđivanje, a ioni K + su na unutrašnjoj strani membrane. Ovdje su ioni k + cijepljeni, a nosač je spreman za ponovno raditi.

Kao rezultat toga, vanćelijski medij stvara visoku koncentraciju na + jona, a unutar ćelije je velika koncentracija K +. Ova razlika u koncentraciji koristi se u ćelijama prilikom provođenja nervnog pulsa.

c) endocitoza (fagocitoza, pinocitoza)

Fagocitoza (Jedeni ćeliju) - proces apsorpcije ćelije čvrstih objekata, poput ćelija eukariota, bakterija, virusa, ostaci mrtvih ćelija, itd. Oko apsorbiranog objekta formiraju se veliki intracelirani vakuol (fagosoma). Veličina fagosa - od 250 nm i više. Fusion fagaozom sa primarnim lizosom formiran je sekundarni Lysosome. U kiselim medijima, hidrolitički enzimi podijelili su makromolekule u srednjem lizosu. Splip proizvodi (aminokiseline, monosaharidi i drugi korisni materijal) Zatim se prevozi kroz lizosomalnu membranu do citoplazme ćelije. Fagocitoza je rasprostranjena vrlo široka. U visoko organizovanim životinjama i ljudima, proces fagocitoze igra zaštitnu ulogu. Fagocitne aktivnosti leukocita i makrofaga od velikog su značaja u zaštiti tijela iz patogenih mikroba i drugih neželjenih čestica koje ulaze u njega. Fagocitoza je prvo opisala ruski naučnik I. I. Mesnikov (Sl. 2.7)

Pinocitoza (Pijenje ćelije) - proces apsorpcije tečnosti faze iz okruženja koji sadrži topive tvari, uključujući velike molekule (proteine, polisaharide itd.). U pinocitozi membrane, pakirani su mali mjehurići - endosemi. Oni su manji od pedera (njihove veličine do 150 Nm) i obično ne sadrže velike čestice. Nakon formiranja endosome, primarni lizosome je pogodan za to, a ove dvije membranske mjehuriće spajaju se. Rezultirajuća organa naziva se imena sekundarnih lizosoma. Pinotocitoza proces stalno se vrši sve eukariotske ćelije. (Sl. 7)

Endocitoza posredovana prijemnika - Aktivni specifični proces u kojem se stanična membrana pušta unutar ćelije, formirajući obrubljene jame. Intracelularna strana obrubljene fose sadrži skup adaptivnih proteina. Makromolekuli, obvezujući na određene receptore na staničnoj površini, ugrađeni su s mnogo većem brzinom od tvari koji ulaze u ćelije zbog pinocitoze.

Sl. 2.7. Endocitoza

d) exocitoza (negativna fagocitoza i pinocitoza)

Stanični proces u kojem se unutarćelijski vezici (membranske mjehuriće) spajaju s vanjskom ćelijom membranom. U slučaju egzocitoze, sadržaj sekretornih veština (exocitosis mjehurića) pušta se prema van, a njihova membrana se spoji sa ćelijskom membranom. Gotovo svi makromolekularni spojevi (proteini, peptidni hormoni itd.) Odlikuju se iz ćelije u ovoj metodi. (Sl. 2.8)

Sl. 2.8. Shema exocitoze

3. Generacija i provođenje biopotencijala - Korištenje membrane u ćeliji se održava konstantna koncentracija jona: koncentracija ion K + unutar ćelije značajno je veća nego izvana, a koncentracija NA + je mnogo niža, što je vrlo važno, kao što je to vrlo važno, kao što je to vrlo važno, kao što je to vrlo važno, kao što je to vrlo važno, što je vrlo važno, kao što je to vrlo važno, kao što je to vrlo važno potencijalna razlika na membrani i generaciji nervnog impulsa.

4. Mehanički - Osigurava autonomiju ćelije, njegovih unutarćelijskih struktura, takođe se povezuju s drugim ćelijama (u tkivima).

5. Energy - sa fotosintezom u hloroplastima i mobilnom disanju u mitohondriji u svojim membranama postoje sustavi za prijenos energije u kojima sudjeluju i proteini;

6. receptor - Neki proteini u membrani su receptori (molekule, sa kojima ćelija opaža određene signale.

7. enzimski - Membranski proteini su često enzimi. Na primjer, plazma membrane crevnih epitelnih ćelija sadrže probavne enzime.

8. Matrica - osigurava određenu interakciju i orijentaciju membranskih proteina, njihovu optimalnu interakciju;

9. Obilježavanje ćelija - Membrana ima antigene koji djeluju kao markeri - "Etikete", omogućavajući da ćelija identificirati. Ovo su glikoproteini (to su proteini s razgranatim oligosahardidnijim bočnim lancima), igrajući ulogu "antena". Uz pomoć ćelijarskih markera, druge ćelije mogu prepoznati i činiti se složenim s njima, na primjer, u formiranju organa i tkiva. Omogućuje imunološki sistem Prepoznati vanzemaljske antigene.

Ćelijske inkluzije

Stanične uključivanja uključuju ugljikohidrate, masti i proteine. Sve ove tvari nakupljaju se u citoplazmi ćelija u obliku kapljica i zrna različitih veličina i oblika. Povremeno se sintetizira u ćeliji i koriste se u procesu metabolizma.

Citoplazma

Ovo je dio žive ćelije (protoplast) bez plazmi membrane i kernela. Citoplazma uključuje: citoplazminalnu matricu, citoskeletnicu, organoide i uključivanja (ponekad uključivanja i sadržaj vakutivnih supstanci citoplazme nisu povezani). Plazma membrana degradirana iz vanjskog okruženja, citoplazma je unutarnji polukrilni medij ćelija. Kernel i razni organoidi nalaze se u citoplazmi eukariotskih ćelija. Koncentrira se i razne inkluzije - proizvodi ćelijske aktivnosti, vakuola, kao i najmanje cijevi i niti koje čine kostur ćelija. Glavna supstanca citoplazme prevladava proteine.

Funkcije citoplazme

1) Pristupaju glavnim metaboličkim procesima.

2) Kombinuje kernel i sve organski u cjelokupni organoidi, osigurava njihovu interakciju.

3) mobilnost, razdražljivost, metabolizam i reprodukcija.

Mobilnost se manifestuje u različitim oblicima:

Unutarćelijski pokret ćelija citoplazme.

Amebovoidni pokret. Ovaj oblik kretanja izražava se u formiranju citoplazme pseudoenije u smjeru nadraženog ili iz nje. Ovaj oblik kretanja je svojstven AMEBE, Blood Leukocites, kao i nekim stanicama tkiva.

Fiskalno. Manifestuje se u obliku otkucaja sitnih protoplazmatskih raste - Cilia i Flegella (Infuzorija, ćelije epitela višećelijskih životinja, sperma itd.).

Kontaktni pokret. Pruža zbog prisustva posebnog organsa miofibrila u citoplazmi, skraćivanje ili produženje doprinosa smanjenju i opuštanju ćelije. Sposobnost smanjenja najrazvijenijih u mišićnim ćelijama.

Razdražljivost se izražava u sposobnosti ćelija da odgovore na iritaciju promjenom metabolizma i energije.

Cytoskeletton

Jedna od karakterističnih karakteristika eukariotske ćelije prisustvo je skeletnih formacija u njegovoj citoplazmi u obliku mikrotubija i greda proteinske vlakne. Elementi citoskeleta, usko povezani s vanjskim citoplazmatskim membranom i nuklearnim omotačem, formiraju kompleks tkanju u citoplazmi.

Citoskelet formira mikrotube, mikrofilamenti i mikroelakularni sistem. Cytoskeleton određuje oblik ćelije, sudjeluje u pokretima ćelije, u odjeljenju i kretanju same ćelije, u unutarćelijskom prevozu organoida.

MicroTubule Sadržan je u svim eukariotskim ćelijama i su šuplji neubrancijski cilindri, promjera koji ne prelazi 30 nm, a debljina zida je 5 nm. U dužinu, mogu dostići nekoliko mikrometara. Lako se raspasti i ponovo prikupiti. Zid mikrotubula uglavnom je izgrađen od spiralno postavljenih bubulinskih proteinskih podjedinica (Sl. 2.09)

MicroTubule funkcije:

1) obavlja referentnu funkciju;

2) formiraju podjele kralježnice; osigurati odstupanje kromosoma na stupove ćelije; odgovoran za pokretne organele ćelije;

3) sudjelovati u unutarćelijskom transportu, sekreciji, formiranju staničnog zida;

4) Da li su strukturalna komponenta Cilia, Flegele, Basal Bik i centriole.

Mikrofilamenti Objavio niti promjerom 6 nm, koji se sastoji od cilju proteina blizu actua mišića. Aktin je 10-15% ukupnog ćelijskog proteina. U većini životinjskih ćelija, debela mreža se formira iz filamenata za aktivinu i pridružene proteine \u200b\u200bpod samom membranom plazmom.

Pored toga, u kavezu se nalaze ćelije miozina. Međutim, njihov broj je značajno manje. Zahvaljujući interakciji Actina i Myozina, mišići se smanjuju. Mikrofilamenti su povezani s kretanjem cijele ćelije ili njegove pojedine strukture unutar njega. U nekim slučajevima pokret dostavljaju samo aktinski filamenti, u drugima - djeluju zajedno sa mioninom.

Funkcije mikrofilamenata

1) mehanička čvrstoća

2) Omogućuje da ćelija promijeniti oblik i pomaknuti se.

Sl. 2.09. Cytoskeletton

Organo (ili organele)

Su podijeljeni u nemanjujući, pojedinačni i dva popločana.

Do ne krijumčareni organoidi Eukariotska ćelija uključuje organizore koji nemaju svoju zatvorenu membranu, naime: ribosomi i organoidi izgrađeni na osnovu tubulinskih mikrotubula - cell Center (Centririoles) i organo Motion (flagela i cilia). U ćelijama većine jednostrukih organizama i ogromne većine većih (zemljanih) biljaka, centriole su odsutni.

Do organoidi sa jednim gramama Povežite: endoplazminatna mreža, Golgji, lizosoma, peroksisoma, sfera, vakuole i neke druge. Svi jednokatni organoidi međusobno su povezani u jednostruki ćelijski sustav. U biljnim ćelijama postoje posebni lizosomi, u životinjskim ćelijama postoje posebna vakuole: probavni, izlučevina, kontraktilna, fagocitna, autofagocitka itd.

Do dvokrilni organoidi odnositi se mitohondrija i platformdi.

Nemaramble orgarides

A) ribosomi - organoisidi pronađeni u ćelijama svih organizama. Ovo su male organele koje predstavljaju globularne čestice promjera oko 20 Nm. Ribosomi se sastoje od dvije podjedine nejednake veličine - velike i male. Ribosomal uključuje proteine \u200b\u200bi ribosomsku RNasu (RRNA). Postoje dvije glavne vrste ribosoma: eukariotic (80-ih) i prokariotski (70-ih).

Ovisno o lokalizaciji u ćeliji, besplatni ribosomi su u citoplazmi, sintetiziraju proteine \u200b\u200bi pričvršćene ribosome - ribosomi povezane s velikim podjediškom s vanjskom površinom EPR membrane, sintetizirajući proteine \u200b\u200bkoji ulaze u GOLGI kompleks, a zatim izlučuju ćelija. Tokom biosinteze, protein ribosoma može se kombinovati u komplekse - poliribosome (polisomas).

Ribosomi eukaritis formiraju se u nukleolinu. Isprva se RRNA sintetizira na nukleularnom DNK, koji se zatim presvuče ribosomalnim proteinima koji se dovodi iz citoplazme, cijepljeni su u željene dimenzije i formiraju podjedinice ribosoma. U jezgri nema potpuno formiranih ribosoma. Kombinovanje podjedinica u cjelinu ribosoma javlja se u citoplazmi, u pravilu, tokom biosinteze proteina.

Ribosomi se nalaze u ćelijama svih organizama. Svaka se sastoji od dvije čestice, male i velike. Ribosoma uključuje proteine \u200b\u200bi RNA.

Funkcije

sinteza proteina.

Sintetizirani proteini se prvo nakupljaju u kanalima i šupljinama endoplazmatske mreže, a zatim se prevoze u organoide i ćelijske parcele. EPS i ribosomi smješteni na njegovim membranama su jedan aparat biosinteze i prijevoz proteina (Sl. 2.10-2.11).

Sl. 2.10. Struktura ribosoma

Sl. 2.11. Struktura ribosoma

C) Stanični centar (centrioli)

Centriol je cilindar (dužina 0,3 μm i promjer 0,1 μm), čiji zid formira devet grupa od tri prosuta mikrotubula (9 trojke), međusobno povezane određenim intervalima poprečnih uloga. Često se centricioniraju centribilni u par u par gdje se nalaze pod pravim uglom jedni drugima. Ako centrira leži u bazi Cilia ili Flegele, tada se nazivaju bazalnim pričama.

Gotovo u svim životinjskim ćelijama nalazi se par centriola koji su srednji element mobilnog centra.

Prije razdvajanja centriola, suprotni stubovi preusmjeravaju se na suprotne pologe i podružnica Centribola nastaje u blizini svake od njih. Iz središnjih ćelija smještenih na različitim stupovima ćelija formiraju se mikrotubule, koji rastu jedni prema drugima.

Funkcije

1) Oblik mitotičkog vretena, što doprinosi ujednačenoj distribuciji genetskog materijala između podružnica,

2) su središte organizacije citoskeleta. Dio vretena pričvršćen je na hromozome.

Centrioli se odnosi na organoide citoplazme koji se mogu reproducirati. Nastaju kao rezultat dupliranja postojećeg. To se događa kada centriralne razlike. Nevremeni centralni central sadrži 9 pojedinačnih mikrotubija; Očigledno, svaki mikrotubul je matrica kada sastavlja trojke karakteristične za zreli centrioli (Sl. 2.12).

Zetrioli su dostupni u ćelijama donji biljke (morska allika).

Sl. 2.12. Centrioli celularni centar

Organoidi sa jednim gramama

D) endoplazmatska mreža (EPS)

Cijela unutrašnja zona citoplazme ispunjena je brojnim malim kanalima i šupljinama, čiji su zidovi membrane slični u svojoj strukturi s plazma membranom. Ovi se kanali grane, povezuju se međusobno i formiraju mrežu koja se naziva endoplazmatskom mrežom. Endoplazminatska mreža je heterogena u svojoj strukturi. Postoje dvije vrste toga - zrnati i gladak.

Na membranama kanala i šupljina zrnačke mreže postoji mnogo malih zaobljenih Bik - ribosomikoji daju membranski Grungy izgled. Membrane glatke endoplazmatske mreže nisu ribosomi na svojoj površini. EPS izvodi mnogo različitih funkcija.

Funkcije

Glavna funkcija granularne endoplazmatske mreže je sudjelovanje u sintezi proteina, koja se vrši u ribosomima. Na membranama, glatka endoplazmatička mreža javlja se sinteza lipida i ugljikohidrata. Svi ovi proizvodi za sintezu nakupljaju se u kanalima i šupljinama, a zatim se prevoze u razne ćelije, gdje se konzumiraju ili akumuliraju u citoplazmi kao Ćelijske inkluzije. EPS se veže među sobom glavnim organima ćelije (Sl. 2.13).

Sl. 2.13. Struktura endoplazmatske mreže (EPS) ili retikulum

E) Golgi uređaj

Struktura ovog organa slična je ćelijama biljnih i životinjskih organizma, uprkos raznolikosti njegovih oblika. Izvodi mnogo važnih funkcija.

Jednotamno organoid. To je snop spljoštenih "cisterna" sa naprednim ivicama, sa kojim je povezan sistem malih jednorođenih mjehurića (golgi mjehurića). Golgi mjehurići uglavnom su koncentrirani na boku uz EPS, a duž periferije snopa. Vjeruje se da se prebacuju u proteine \u200b\u200bi lipide Golgi, čiji se molekuli, premještaju iz rezervoara u spremniku, podvrgnuti se hemijskoj modifikaciji.

Sve ove tvari će se prvo nakupljati, hemijski su komplicirane, a zatim u obliku velikih i malih mjehurića ulaze u citoplazmu ili se koriste u samoj ćeliji tijekom sredstava za život ili su izvedene iz nje i koriste se iz nje i koriste se iz njega i koriste se u tijelu. (Sl. 2.14-2.15).

Sl. 2.14. Struktura Golgi uređaja

Funkcije:

Modifikacija i nakupljanje proteina, lipida, ugljikohidrata;

Pakovanje u membranskim mjehurićima (Vemicles) primile su organske tvari;

Mjesto formacije lizosoma;

Sectrector funkcija, tako da je Golgi aparat dobro razvijen u sekretornim ćelijama.


Sl. 2.15. Golgi kompleks

E) Lysosomes

Prisutni male zaobljene priče. Unutar lizosoma su enzimi, cijepanje proteina, masti, ugljikohidrata, nukleinskih kiselina. Do čestica hrane, koja je ušla u citoplazmu, pogodna je za Lysosomes, spaja se s njim, a jedan probavni vakuola se formira, unutar koje je čestica hrane okružena enzimima lizosomi.

Enzimi lizosoma sintetiraju se na grubim EPS-om, premještene u Golgi aparat, gdje su njihova izmjena i ambalaža u membranim mjehurićima lizosomi. Lysosome može sadržavati od 20 do 60 različitih vrsta hidrolitičkih enzima. Cijepanje tvari uz pomoć enzima poziva lis.

Razlikovati primarne i sekundarne lizosome. Primarni se naziva lizosomi, smetajući iz Golgi uređaja.

Sekundarno se nazivaju lizosomi formiranim fuzijama primarnih lizosoma sa endocitozom vakuole. U ovom slučaju postoje probave tvari koje su u ćeliju ušle po fagocitozi ili pinocitozi, pa se mogu nazvati probavnim vakulama.

Funkcije Lysosomes:

1) probava snimljene ćelije sa endocitozom tvari ili česticama (bakterije, druge ćelije),

2) Autofagija - uništavanje nepotrebnih ćelija struktura, na primer, tokom zamjene starih orgerija sa novim ili probavom proteina i drugih tvari proizvedenih unutar same ćelije,

3) Autolis - samosejanje ćelije koja vodi do njegove smrti (ponekad ovaj proces nije patološki i prati razvoj tijela ili diferencijacije nekih specijaliziranih ćelija) (Sl. 2.16-2.17).

Primjer: Kada pretvorite na glavu u žabu, lizosomi koji su u uskim ćelijama, probaviti: rep nestaje, a tvari formirane tokom ovog procesa apsorbiraju i koriste druge stanice.


Sl. 2.16. Lizosoma Education

Sl. 2.17. Funkcioniranje lizosoma

G) peroksisoma

Organoishis slično u strukturi s lizosomima, mjehurićima s promjerom do 1,5 μm sa homogenom matricom koja sadrži oko 50 enzima.

Katalaza uzrokuje propadanje vodika peroksida 2n 2 o 2 → 2n 2 o + o 2 i sprečava lipidnu peroksidaciju

Preklopite peroksisomics Buddinging od prethodno postojećeg, I.E. odnose se na samopropusni organe, uprkos činjenici da ne sadrže DNK. Rastu kroz enzime u njima, enzimi peroksisisa formiraju se na grubim EPS-om i u hijaloplazmi (Sl. 2.18).

Sl. 2.18. Peroxyoma (u centru kristalnog nukleida)

H) vakuole

Organoidi sa jednim gramama. Vakule su "tenkovi" ispunjeni vodenim rješenjima organskih i neorganskih tvari. EPS i Golgi aparat sudjeluju u formiranju vakula.

Mlade biljne ćelije sadrže mnogo malih vakula, koje su tada, kako rastu i razlikuju, stanice se spajaju jedna s drugom i oblikuju jedan veliki središnji vakuol.

Centralni vakuola može trajati do 95% količine zrele ćelije, kernel i organoidi se guraju u staničnu školjku. Naziva se membranski vakula za biljnu vakulu tonoplast.

Tečnost punjenja biljnog vakula naziva se ćelijski sok. Cellular sok uključuje organske i neorganske soli topljivog i neorganskih soli, monosaharida, disačarida, aminokiseline, konačne ili toksične metaboličke proizvode (glikozide, alkaloide), neke pigmente (antocijani).

Iz organskih tvari, šećer i proteini češće su natopljeni. Šećer - češće u obliku rješenja, proteini dolaze u obliku mjehurića EPR i Golgi aparat, nakon čega je vakuola dehidrirana, pretvaranje u zrna na alarium.

U životinjskim ćelijama su male probavne i autofagične vakule vezane za grupu sekundarnih lizosoma i koji sadrže hidrolitičke enzime. Jednoćelijske životinje imaju više kontraktilnih vakuela koje obavljaju funkciju akrivezacije i odabira.

Funkcije

U biljkama

1) akumulacija tekućine i održavanje turgore

2) akumulacija rezervnih hranjivih sastojaka i mineralnih soli,

3) bojenje i voće boje i privlačenje najprikladnijih i distributera voća i sjemenki.

Kod životinja:

4) probavne vakule - uništi organske makromolekule;

5) Rezanje vakuela regulirajte osmotski pritisak ćelije i uklonite nepotrebne tvari iz ćelije

6) Fagocitni vakuole formiraju se sa fagocitozom imunoloških ćelija antigena

7) Vakula za autofagotite formiraju se sa fagocitozom imunološkim ćelijama vlastitog tkiva

Dvokrevetni organizši (mitohondrija i plasti)

Ovi organoidi su polu-autonomni, jer imaju vlastiti DNK i vlastiti bijeloksintezivni aparat. Mitohondria je dostupna u gotovo svim eukariotskim ćelijama. Zemljine plasti dostupne su u biljnim ćelijama.

I) mitohondria

Ovo su organometali opskrbe energijom metaboličkih procesa u ćeliji. U hiloplazmima mitohondrije obično se distribuira difuzno, ali u specijaliziranim ćelijama usredotočenim u ona područja u kojima postoji najveća potreba za energijom. Na primjer, u mišićnim ćelijama, velike količine mitohondrije koncentrirane su duž kontrakse, duž aroma sperme, u epitelu bubrežnih tubula, na polju sinapse itd. Ovo je lokacija mitohondria pruža manje gubitke ATP-a tokom difuzije.

Vanjska membrana odvaja mitohondriju iz citoplazme, zatvorena je sama i ne formira gutanje. Unutrašnja membrana ograničava interni sadržaj mitohondrije - matrice. Karakteristična karakteristika je formiranje brojne fuzije - Crist, zbog kojih se područje unutarnjih membrana povećava. Broj i stupanj razvoja križevi ovisi o funkcionalnoj aktivnosti tkiva. Mitohondria ima vlastiti genetski materijal (Sl. 2.19).

DNA mitohondrija je zatvorena prstena dvostruka molekula, u ljudskim ćelijama ima veličinu od 16569 nukleotidnih parova, otprilike 105 puta manje od DNK lokaliziranog u kernelu. Mitohondria ima svoj WhiteOxynthisivni sistem, broj proteina prevedenih s mitohondrijom MRNA je ograničen. Mitohondrial DNK ne može kodirati sve mitohondrijske proteine. Većina mitohondrijskih proteina je pod genetskom kontrolom kernela.

Sl. 2.19. Struktura mitohondrije

Mitohondria funkcionira

1) Edukacija ATP

2) sinteza proteina

3) Učešće u određenoj sintezi, na primer, sintezu steroidnih hormona (adrenalne žlijezde)

4) potrošeno mitohondria može akumulirati i izlučene proizvode, štetne supstance, i.e. u stanju da preuzme funkcije drugih ćelija organelera

K) plasti

Plastici-Organnella karakteristična samo za biljke.

Razlikuju se tri vrste plastike:

1) kloroplasti (zelene plastike);

2) hromoplasti (plasti žute, narančaste ili crvene)

3) leukoplasts (Bezbojni plast).

Obično postoje plasti samo jednog tipa u ćeliji.

Kloroplasti

Ovi organoidi nalaze se u ćelijama lišća i drugih zelenih organa biljaka, kao i u raznim algama. Na višim biljkama u jednoj ćeliji obično postoji nekoliko desetaka kloroplasta. Zelena boja kloroplasta ovisi o sadržaju pigmenta hlorofila u njima.

Chloroplast je glavna organoid biljnih ćelija, u kojoj se pojavljuje fotosinteza, tj. Formiranje organskih tvari (ugljikohidrata) iz anorganske (CO 2 i H 2 o) kada se koristi energija sunčeve svjetlosti. U strukturi su kloroplasti slični mitohondriji.

Hloroplasti imaju složenu strukturu. Od hiroplazme, optuženi su za dvije membrane - vanjske i unutarnje. Naziva se interni sadržaj stroma. Unutarnje membrane oblici unutar kompleksa kloroplasta, strogo naređen membranski sistem koji ima oblik ravnih mjehurića, nazvan tylacoidi.

Tylakoidi se sakupljaju u hrpima - graariNaseljavanje konoba kovanica . Grairi su međusobno povezani tilakoidima stroma koji prolaze kroz njih uz plastide (Sl. 2.20-2.22).Klorofil i hloroplasti formiraju se samo u svjetlu.

Sl. 2.20. Kloroplasti pod laganim mikroskopom

Sl. 2.21. Struktura hloroplasta pod elektronskim mikroskopom

Sl. 2.22. Skizna struktura hloroplasta

Funkcije

1) fotosinteza (Formiranje organskih tvari iz anorganskih tvari zbog lagane energije). Centralna uloga u ovom procesu pripada hlorofilu. Apsorbuje energiju svjetlosti i šalje ga na implementaciju reakcija fotosinteze. U kloroplastima, kao u mitohondriji, postoji sinteza ATP-a.

2) sudjeluju u sintezi aminokiselina i masnih kiselina,

3) služe kao skladištenje privremenih zaliha škroba.

Leukoplasts- mali bezbojni plast koji se nalaze u organima organa skrivenih od sunčeve svjetlosti (korijeni, rizomi, gomolji, sjeme). Struktura njih je slična strukturi hloroplasta (Sl. 2.23).

Međutim, za razliku od hloroplasta, unutarnji membranski sistem je slabo razvijen u leukoplastima, jer Oni su uključeni u sintezu i nakupljanje rezervnih hranjivih sastojaka - škrob, proteini i lipide. Leukoplasti se mogu pretvoriti u kloroplaste.


Sl. 2.23. Struktura leukoplasta

Hromoplasti- plasti narančaste, crvene i žute, koje uzrokuju pigmenti koji pripadaju grupi karotenoida. Hromoplasti se nalaze u ćelijama latica mnogih biljaka, zrelih plodova, rijetko - rootepodes, kao i u jesenjem listovima. Unutarnji membranski sistem u kromoplastima obično nedostaje (Sl. 24).

Sl. 2.24. Struktura hromoplasta

Vrijednost kromoplasta još nije u potpunosti pronađena. Većina njih stare na plast. Oni se, u pravilu, razvijaju od kloroplasta, dok su hlorofila i unutrašnja membranska struktura uništena u plasti, a karotenoidi se nakupljaju. To se događa kada se voće i žuteći listovi sazrijevaju u jesen. Biološki značaj kromoplasta je da određuju svijetlu boju cvijeća i voća koji privlače insekte za unakrsno oprašivanje i druge životinje za širenje voća. Hromoplasti se mogu transformirati sa leukoplastima.

Funkcije plastike

Sinteza u hlorofilnim organskim tvarima iz običnih anorganskih spojeva: ugljični dioksid i voda u prisustvu sunčeve svjetlosti - fotosinteza, sinteza ATP-a u svjetloj fazi fotosinteze

Sinteza proteina na ribosomima (između unutarnjih membrana kloroplasta sadrži DNK, RNA i Ribosomi, dakle, u kloroplastima, kao i u Mitohondriji, protein se sintetizira za aktivnosti ovih organoida).

Prisutnost kromoplasta objašnjava se žutim, narančastom i crvenim bojanjem boja cvijeća, voća, jesenjih listova.

Leukoplasti sadrže osnovne tvari (u stabljikama, korijenima, gomoljima).

Hloroplasti, kromoplasti i leukoplasti mogu su sposobni za međusobnu prijelaz ćelije. Tako u zrelosti voća ili promjena u boji lišća u jesen, hloroplasti se pretvaraju u kromoplaste, a leukoplasti se mogu pretvoriti u kloroplaste, na primjer, prilikom kupovine zelenih gomolja krumpira.

U evolucijskom smislu primarna, originalna vrsta plastike su hloroplasti iz kojih su se dogodile tanjire ostale dvije vrste. Plasti imaju puno uobičajenih karakteristika s mitohondrijom koja ih razlikuju od ostalih komponenti citoplazme. Ovo je, prije svega, ljuska dvije membrane i relativna genetska autonomija zbog prisutnosti vlastitog ribosoma i DNK. Takva je osobina organele formirala osnovu prezentacije da su prethodnici Plastide i Mitohondrije bili bakterije, što se u procesu evolucije pokazalo ugrađenim u eukariotsku ćeliju i postepeno se pretvori u kloplorne i mitohondriju (Sl. 2.25).

Sl. 2.25. Formiranje mitohondrije i hloroplasta na teoriji simbiogeneze