Ћелијска мембрана: структура и функција

Основна структурна јединица живог организма је ћелија, која је диференцирано место цитоплазме, окружена ћелијском мембраном. Због чињенице да ћелија обавља многе важне функције, као што су репродукција, исхрана, кретање, љуска мора бити пластична и густа.

Историја откривања и проучавања ћелијске мембране

Године 1925. Грендел и Гордер спровели су успешан експеримент да би идентификовали "сенке" црвених крвних зрнаца или празне шкољке. Упркос неколико погрешака, научници су открили липидни двослој. Њихов труд је наставио Даниелле, Давсон 1935, Робертсон 1960. године. Као резултат дугогодишњег рада и нагомилавања аргумената 1972. године, Сингер и Ницхолсон створили су ликовно-мозаички модел структуре мембране. Даљи експерименти и студије потврдили су радове научника.

Значење

Шта је ћелијска мембрана? Ова реч је коришћена пре више од стотину година, на латинском значи "филм", "кора". Дакле, означите границу ћелије, која је природна баријера између унутрашњег садржаја и спољашњег окружења. Структура ћелијске мембране имплицира полупропусност, захваљујући којој влага и хранљиве материје и производи разградње могу слободно пролазити кроз њу. Ова љуска се може назвати главном структурном компонентом организације ћелије.

Размотрите основне функције ћелијске мембране.

1. Раздваја унутрашњи садржај ћелије и компоненте спољашњег окружења.

2. Доприноси одржавању сталног хемијског састава ћелије.

3. Регулише правилан метаболизам.

4. Обезбеђује међусобну повезаност између ћелија.

5. Препознаје сигнале.

6. Функција заштите.

"Пласма схелл"

Спољашња ћелијска мембрана, која се назива и плазма мембрана, је ултрамикроскопски филм, чија је дебљина у распону од пет до седам нанометара. Састоји се углавном од једињења протеина, фосфолида, воде. Фолија је еластична, лако упија воду и брзо враћа свој интегритет након оштећења.

Разликује се универзалном структуром. Ова мембрана заузима позицију границе, учествује у њој изборни процес пропусност, уклањање производа распада, синтетизира их. Однос са "суседима" и поуздана заштита унутрашњих садржаја од оштећења чини га важном компонентом у таквом случају ћелијска структура. Ћелијска мембрана животињских организама понекад је покривена врло танким слојем - гликокаликсом, састављеним од протеина и полисахарида. Биљне ћелије изван мембране заштићена ћелијским зидом који обавља функције подршке и одржава облик. Главна компонента њеног састава су влакна (целулоза) - полисахарид који није растворљив у води.

Тако спољашња ћелијска мембрана обавља функцију обнављања, заштите и интеракције са другим ћелијама.

Структура ћелијске мембране

Дебљина ове покретне љуске варира од шест до десет нанометара. Ћелијска мембрана ћелије има посебан састав, чија је основа липидни двослој. Хидрофобни репови, инертни према води, постављају се изнутра, док се хидрофилне главе које реагују са водом окрећу према ван. Сваки липид представља фосфолипид, који је резултат интеракције супстанци као што су глицерин и сфингозин. Липидни скелет је блиско окружен протеинима, који се налазе у непрекидном слоју. Неки од њих су уроњени у липидни слој, други пролазе кроз њега. Као резултат, формирају се водопропусне површине. Изводи их протеинска функција су другачији. Неки од њих су ензими, остатак су транспортни протеини који преносе различите супстанце из спољашњег окружења у цитоплазму и назад.

Ћелијска мембрана је прожета и блиско повезана са интегралним протеинима, а периферна веза је мање јака. Ови протеини имају важну функцију, а то је одржавање структуре мембране, примање и конвертовање сигнала из околине, транспортне супстанце, катализирање реакција које се дешавају на мембранама.

Цомпоситион

Основа ћелијске мембране је бимолекуларни слој. Због свог континуитета, ћелија има баријерне и механичке особине. У различитим фазама живота овај двослој се може разбити. Као резултат, формирају се структурни дефекти кроз хидрофилне поре. У овом случају, све функције такве компоненте као што је ћелијска мембрана могу да се промене. Језгро може патити од вањских утјецаја.

Пропертиес

Ћелијска мембрана ћелије има интересантне особине. Због флуидности ове љуске није крута структура, а главни део протеина и липида који су укључени у његов састав, слободно се креће у равни мембране.

Генерално, ћелијска мембрана је асиметрична, тако да је састав протеинских и липидних слојева различит. Плазма мамбране у животињским ћелијама са њихове спољне стране имају гликопротеински слој који обавља рецепторске и сигналне функције, а такође игра важну улогу у процесу интеграције ћелија у ткиво. Ћелијска мембрана је поларна, односно споља је набој позитиван, а изнутра негативан. Поред свега наведеног, ћелијски зид има селективан увид. То значи да поред воде, само одређена група молекула и јона растворених супстанци улази се у ћелију. Концентрација супстанце као што је натријум у већини ћелија је значајно нижа него у спољашњем окружењу. За калијумове ионе карактеристичан је другачији однос: њихов број у ћелији је много већи него у околини. У том смислу, јони натријума су својствени жељи да продру у ћелијску мембрану, а калијумови иони имају тенденцију да се ослободе. Под овим околностима, мембрана активира посебан систем који обавља улогу "пумпања", изједначавајући концентрацију супстанци: натријумови јони се пумпају на површину ћелије, а калијумови јони се пумпају унутра. Ова особина је једна од најважнијих функција ћелијске мембране.

Слична жеља јона натријума и калијума да се крећу према унутра од површине игра велику улогу у питању транспорта шећера и аминокиселина у ћелију. У процесу активног уклањања натријумових јона из ћелијске мембране стварају се услови за нове уносе глукозе и аминокиселина изнутра. Напротив, у процесу преноса калијумових јона у ћелију, допуњава се број транспортера производа распадања из ћелије у спољашње окружење.

Како се ћелија храни кроз ћелијску мембрану?

Многе ћелије апсорбују супстанце кроз процесе као што су фагоцитоза и пиноцитоза. У првој реализацији, флексибилна спољна мембрана ствара малу депресију у којој се налази ухваћена честица. Затим се пречник удубљења повећава све док окружена честица не уђе у ћелијску цитоплазму. Преко фагоцитозе, неке протозое се хране, на пример, амебама, као и крвним ћелијама - леукоцитима и фагоцитима. Слично томе, ћелије апсорбују течност која садржи есенцијалне нутријенте. То се зове пиноцитоза.

Спољна мембрана је чврсто повезана са ендоплазматски ретикулум ћелије.

У многим типовима базних компоненти ткива, избочине, набори и микровилије се налазе на површини мембране. Биљне ћелије са спољне стране ове љуске прекривене су другим, дебелим и изразитим микроскопом. Влакна од којих су направљена помажу да се формира подлога за ткива биљног порекла, на пример, дрво. Животињске ћелије такође имају велики број спољних структура које су на врху ћелијске мембране. Они су чисто заштитне природе, пример за то је хитин који се налази у покровним ћелијама инсеката.

Поред ћелије, постоји и интрацелуларна мембрана. Његова функција је да подели ћелију у неколико специјализованих затворених преграда - одељке или органеле, где треба одржавати одређену средину.

Дакле, немогуће је преценити улогу такве компоненте основне јединице живог организма као ћелијске мембране. Структура и функције указују на значајно повећање укупне површине ћелије, побољшање метаболичких процеса. Структура ове молекуларне структуре обухвата протеине и липиде. Раздвајање ћелије од спољашњег окружења, мембрана осигурава њен интегритет. Са њеном помоћи, међустаничне везе се одржавају на довољно јаком нивоу, формирајући ткива. У том смислу, може се закључити да једну од најважнијих улога у ћелији игра ћелијска мембрана. Структура и функције које обављају радикално се разликују у различитим ћелијама, у зависности од њихове сврхе. Кроз ове карактеристике постиже се разноврсна физиолошка активност ћелијских мембрана и њихова улога у постојању ћелија и ткива.