Plazemska membrana

Sliko celične membrane. Majhne modre in bele kroglice ustrezajo hidrofilnim "glavam" lipidov, in linije, povezane z njimi, so hidrofobne "repe". Slika prikazuje samo integralne membranske beljakovine (rdeče globule in rumene spirale). Rumene ovalne točke znotraj membrane - holesterol molekule rumeno-zelene verige kroglice na zunanji strani membrane - verige oligosaharidov, ki tvorijo glikocalix

Biološka membrana vključuje različne beljakovine: integralno (piercing membrano skozi), pol-integriran (potopljen z enim koncem v zunanji ali notranji lipidni sloj), površino (na zunanji strani ali ob sosednjih straneh membrane). Nekateri proteini so kontaktne membrane s citoskeletom v celici in celični steni (če je) zunaj. Nekateri sestavni beljakovini opravljajo funkcijo ionskih kanalov, različnih transporterjev in receptorjev.

Funkcije biomembrane

• pregrada - zagotavlja nastavljivo, selektivno, pasivno in aktivno metabolizem z okoljem. Na primer, membrana peroksiz ščiti citoplazmo od nevarna peroksidne celice. Selektivna prepustnost pomeni, da je prepustnost membrane za različne atome ali molekule odvisna od njihove velikosti, električne naboj in kemijske lastnosti. Volilna prepustnost zagotavlja ločitev celic in celičnih predelkov iz okolja in dobavo njihovih potrebnih snovi.

• transport - skozi membrano Obstajajo vozila v kletki in iz celice. Prevoz skozi membrane zagotavlja: dostavo hranilnih snovi, odstranitev končnih izdelkov izmenka, izločanje različnih snovi, ustvarjanje ionskih gradientov, ohranjanje ustrezne koncentracije pH in iona v celici, ki so potrebni za delovanje celičnih encimov.

Delci iz kakršnega koli razloga ne morejo prečkati fosfolipidni dvosloj (na primer zaradi hidrofilnih lastnosti, saj membrana znotraj hidrofobnega in ne prenese hidrofilnih snovi, ali zaradi velikih velikosti), vendar je potrebno, da lahko celica prodre v membrano prek posebnih nosilnih beljakovin (transporterjev) in beljakovin-kanalov ali z endocitozo.

V primeru pasivnega prometa snovi prečka lipidno bisel brez stroškov energije, difuzije. Varianta tega mehanizma je lahka difuzija, v kateri snov pomaga skozi diafragmo vsako posebno molekulo. Ta molekula ima lahko kanal, ki prenaša samo eno vrsto snovi.

Aktivni prevoz zahteva stroške energije, saj se zgodi proti koncentracijski gradientu. Membrana obstaja posebne beljakovine - črpalke, vključno z ATPASE, ki aktivno črpa kalijeve ione (K +) celice in natrijeve ione črpalke (NA +).

• matrica - zagotavlja določeno interakcijo in usmeritev membranskih beljakovin, njihovo optimalno interakcijo;

• mehanski - zagotavlja avtonomijo celice, njegove intracelularne strukture, se povežete tudi z drugimi celicami (v tkivih). Celične stene imajo pomembno vlogo pri zagotavljanju mehanske funkcije in živali - medcelična snov.

• energija - s fotosintezo v kloroplastovih in celično dihanje V mitohondriji so v svojih membranah sistemi za prenos energije, ki vključujejo tudi beljakovine;

• receptor - nekateri beljakovini, ki sedijo v membrani, so receptorji (molekule, s katerimi celica zaznavajo nekatere signale s pomočjo).

Na primer, hormoni, ki krožijo v krvi, veljajo samo za takšne ciljne celice, ki imajo receptorje, ki ustrezajo tem hormonom. Nevrotransmiterji ( kemične snoviPodpiranje živčnih impulzov) se vežejo tudi na posebne receptorske beljakovine ciljnih celic.

• encimske - membranske beljakovine so pogosto encimi. Na primer, plazemske membrane črevesne epitelne celice vsebujejo prebavne encime.

• izvajanje proizvodnje in ravnanja biopotacij.

Uporaba membrane v celici, se ohranja stalna koncentracija ionov: koncentracija ionska K + v celici je bistveno višja od zunaj, in koncentracija na + je bistveno nižja, kar je zelo pomembno, saj zagotavlja potencial Razlika na membrani in generaciji živčnega impulza.

• oznaka celic - na membrani so antigeni, ki delujejo kot označevalci - "Oznake", kar vam omogoča, da prepoznate celico. To so glikoproteini (to je, beljakovine z razvejanimi stranskimi verigami oligosaharida, ki so pritrjene nanje), ki igrajo vlogo "anten". Zaradi neštetih konfiguracij stranskih verig je možno, da bo vaš poseben marker za vsak tip celice. S pomočjo markerjev celic lahko druge celice prepoznajo in delujejo z njimi, na primer, pri oblikovanju organov in tkiv. Omogoča imunski sistem, da prepozna tuje antigene.

Struktura in sestava Biomembrane

Membrane sestavljajo trije razredni lipidi: fosfolipidi, glikolipidi in holesterola. Fosfolipidi in glikolipidi (lipidi z ogljikovimi hidrati) so sestavljeni iz dveh dolgih hidrofobnih ogljikovodikov "jalovi", ki sta povezani z napolnjeno hidrofilno "glavo". Holesterol daje membransko membrano, ki zaseda prosti prostor med hidrofobnim lipidnim repom in jim ne dovoljuje upogibanja. Zato so membrane z nizko vsebnostjo holesterola bolj prilagodljive in z velikimi - trdni in krhki. Tudi holesterol služi kot "zamašek", ki preprečuje gibanje polarnih molekul iz celice in v celico. Pomemben del membrane je beljakovin, ki ga prežema in odgovoren za raznolikost lastnosti membran. Njihova sestava in usmeritev se razlikujejo v različnih membranah.

Celične membrane so pogosto asimetrične, to pomeni, da se plasti razlikujejo po sestavi lipidov, prehod ločene molekule iz ene plasti na drugega (tako imenovani natikači) Težko je.

Membranske organele

To so zaprta enojna ali druga območja citoplazme, ločena od hialoplazme z membranami. Enozno zrnate organele vključujejo endoplazmatsko omrežje, golgi, lizosomi, vakuole, peroksisom; na dvorišče - jedro, mitohondria, plasts. Zunaj celice je omejena na tako imenovano plazemsko membrano. Struktura membranov različnih organelov se razlikuje v sestavi lipidov in membranskih beljakovin.

Volilna prepustnost

Celične membrane imajo volilne prepustnosti: glukoza, aminokisline, maščobne kisline, glukoza, aminokisline, maščobne kisline, glicerol in ioni se počasi razpršijo, in membrane sami aktivno uredijo to procesno snov, drugi pa niso. Obstajajo štirje glavni mehanizmi za sprejem snovi v celico ali od njih iz Shag Out: difuzija, osmoza, aktivni prevoz in eksocitoza. Prvi dve postopki sta pasivni, tj. ne zahtevajo stroškov energije; Zadnji dve aktivni procesi, povezani z energijo.

Volilna prepustnost membrane pod pasivnim prevozom je posledica posebnih kanalov - integralnih beljakovin. Prežemajo membrano skozi, ki tvorijo nekakšen prehod. Za K, Na in CL elementi imajo svoje kanale. Glede na gradient koncentracije molekule teh elementov se premakne v celico in iz njega. Z draženjem se razkrivajo natrijeve ionske kanale, v celico pa je oster vstop

Plazemska membrana zavzema poseben položaj, saj omejuje celico zunaj in je neposredno povezana z zunajceličnim medijem. Ima debelino približno 10 nm in je najlepša celične membrane. Glavne komponente so beljakovine (več kot 60%), lipidov (približno 40%) in ogljikovih hidratov (približno 1%). Kot vse druge celične membrane se sintetizirajo v kanalih EPS.

Funkcije plazmalema.

Prevoz.

Plazemska membrana je pol-prepustna, t.j. Skozi to se različne molekule uporabljajo pri različnih hitrostih. Obstajata dva načina za prenos snovi skozi membrano: pasivni in aktivni prevoz.

Pasivni prevoz.Pasivni prevoz ali difuzija ne zahteva stroškov energije. Neodvisne molekule Razpršena po koncentracijskem gradientu, je prevoz napolnjenih molekul odvisen od gradienta koncentracije vodikovih protonov in transmembranske razlike potencialov, ki so združeni v elektrokemijski protonski gradient. Notranja citoplazmatska površina membrane praviloma prevzame negativno naboj, zaradi česar je lažje prodreti pozitivno napolnjene ione. Razlikujte dve vrsti difuzije: enostavna in lahka.

Enostavna difuzija je značilna za majhne nevtralne molekule (H 2 O, C02, O 2), kot tudi za hidrofobne organske snovi z nizko molekulsko maso. Te molekule lahko potekajo brez interakcije z membranskimi proteini skozi pore ali membranske kanale, dokler se koncentracijski gradient ne ohrani.

Lahka difuzija je značilna za hidrofilne molekule, ki se prenašajo skozi membrano na gradient koncentracije, vendar s pomočjo posebnih membranskih nosilnih beljakovin na načelu uNPORT..

Lahka difuzija je drugačna visoka selektivnostKer ima beljakovinski nosilec zavezujočo center, ki se dopolnjuje snovi, in prenos spremljajo konformacijske spremembe v beljakovinah. Eden od možnih mehanizmov lahke difuzije je naslednji: Promet beljakovin (Translacija) povezuje snov, potem pa je bližje nasprotna stran Membrane, osvobodi to snov, prevzame začetno konformacijo in ponovno pripravljena za opravljanje transportne funkcije. Malo je znano, kako se izvede gibanje proteina. Drug možni mehanizem prenosa vključuje udeležbo več nosilcev beljakovin. V tem primeru je prvotno povezana spojina sama preide iz enega beljakovina v drugo, dosledno vezavo na eno, nato z drugim proteinom, dokler se ne izkaže, da je na nasprotni strani membrane.

Aktivni prevoz.Tak prevoz poteka v primeru, ko se prenos izvaja glede na koncentracijski gradient. Zahteva stroške energije. Aktivni prevoz služi za kopičenje snovi znotraj celice. Vir energije je pogosto ATP. Za aktivni prevoz, razen vira energije, je potrebno sodelovanje membranskih beljakovin. Eden od aktivnih transportnih sistemov v kletki za živali je odgovoren za prenos na in K + ionov skozi celično membrano. Ta sistem se imenuje Na. + - K * -nasos.Odgovoren je za vzdrževanje sestave znotrajceličnega medija, v katerem je koncentracija ionov na + višja od na ionov.

Koncentracijski gradient obeh ionov se vzdržuje s prenosom na + znotraj celice, na + navzven. Oba prevoza se pojavita proti koncentracijski gradientu. Takšna porazdelitev ionov določa vsebnost vode v celicah, razburljivosti živčne celice in mišične celice in druge lastnosti normalnih celic. Na + -K + -NSOS je beljakovin - transport AtPase.Molekula tega encima je oligomer in prežema membrano. Za celoten cikel črpalke iz celice iz celice v medcelični snovi se 3 ioni na + prenesejo, in v nasprotni smeri - 2 ioni do +, medtem ko se uporablja energija molekule ATP. Obstajajo prometni sistemi za prenos kalcijevih ionov (CA 2+ -Aftfase), protonske črpalke (H +--atfaze) itd.

Aktivni prenos snovi skozi membrano, ki ga izvaja energija gradienta koncentracije druge snovi sIMPORT.. Transport ATPAZ v tem primeru ima zavezujoče centre za obe snovi. Antiport. - To je gibanje snovi proti gradientu njegove koncentracije. V tem primeru se druga snov premakne v nasprotno smer do gradienta njegove koncentracije. SIMPORT in ANTIPOTT (COTRANSPORT) se lahko pojavita med absorpcijo aminokislin iz črevesja in reabsorpcije glukoze iz primarnega urina, medtem ko se uporablja energija ionske koncentracije na + generira na +, K + -atfaza.

Še dve različici prevoza - endocitoza in eksocitoza.

Endocitoza - zajemanje celice velikih delcev. Obstaja več načinov sinocitoze: pitocitoze in fagocitoze. Običajno pod pitocitozarazumeti zajemanje celice tekočih koloidnih delcev, pod fagocitoza - zajemanje korpus (bolj gosto in velike delce do drugih celic). Mehanizem pin in fagocitoze je drugačen.

V general. Pretok v celico trdnih delcev ali tekočih kapljic se imenuje heterofaga. Ta proces je najpomembnejši razdeljen med najpreprostejšimi, vendar zelo pomemben pri ljudeh (kot tudi drugi sesalci). Heterophagia igra pomembno vlogo Pri zaščiti telesa (segmentirane nevtrofily - granulocite; makrofagociti), preureditev kostnega tkiva (osteoklastov), \u200b\u200btvorba tiroksinskih foliklov ščitnice, reabsorpcija beljakovin in drugih makromolekul v proksimalnem oddelku Nefrona in drugih procesov.

Pitocitoza.

Da bi se zunanje molekule, ki se vnesejo v celico, najprej povezujejo glicicals receptorji (niz molekul, povezanih s površinskimi beljakovinami membrane) (sl.).

V kraju take vezave pod Plasmamama se odkrijejo molekule proteinov razredov. Plazmalamma, skupaj z molekulami, pritrjenimi od zunaj in Clolina, upognjena, se začne napolniti s citoplazmo. Gledanje postane globlje, njegovi robovi se zapirajo in nato zaprejo. Posledica tega je, da je mehurček, ki prinaša posnete molekule, razcepljen iz plazmame. Sklica na njegovi površini izgleda kot elektronski imcrophotografi kot neenakomernega Kaim, zato so bili takšni mehurčki omejeni.

Clatekin ne dovoljuje, da se mehurčki pridružijo intracelularnim membranam. Zato se mehurčki lahko enostavno prevažajo v kletki natančno na tista območja citoplazme, kjer je treba uporabiti njihovo vsebino. Zato je jedro dostavljeno, zlasti steroidnih hormonov. Vendar pa se ponavadi mehurčki izpustijo kmalu po dekoldage iz Plasmalame. Clatrin se prenese v Plasmalamo in lahko ponovno sodeluje pri reakcijah endocitoze.

Celična površina v citoplazmu ima več trajnih mehurčkov - endosomes. Bubbles mehurčki padejo in se združijo z endosomi, medtem ko se volumen in površina endosoma povečata. Potem je presežni del endosa razcepljen v obliki novega mehurčka, v katerem ni nobenih snovi v celico, ostanejo v endosomu. Novi mehurček je usmerjen na celično površino in se združi z membrano. Posledično je izguba plazmamame, ki se je zgodila med cepitvijo mehurčka mehurčkov, obnovljena, medtem ko se njegovi receptorji vrnejo v plazma-plasmalemma.

Endosomi so potopljeni v citoplazmo in se združijo z membranami lizosomov. Prejete snovi znotraj takšnih sekundarnih najemov so izpostavljene različnim biokemičnim transformacijam. Po zaključku postopka membrane Lesosoma lahko razpadamo na fragmente in razpadajoče izdelke in vsebino lizosomov pa na voljo za intracelulalne metabolne reakcije. Aminokisline so na primer povezane s TRNA in so dostavljene na ribosome, glukoza pa lahko vstopi v kompleks Golgi, ali na agranularne EPS tubule.

Čeprav endosomi in ne posedujejo na mejo clatrine, ne vse se združijo z lizosomi. Nekateri od njih so usmerjeni iz ene celične površine na drugo (če celice tvorijo epitelno plast). Tam se membrana endosoma združi s plazmolmom in se vsebina izloča. Posledično se snov prenaša skozi celico iz enega okolja na drugo nespremenjeno. Ta proces se imenuje transcitoza. Transcents lahko nosi tudi beljakovinske molekule, zlasti imunoglobuline.

Fagocitoza.

Če ima velik delček molekularne skupine na površini, ki jih lahko prepoznajo celični receptorji, se veže. Ni vedno tuje delci sami imajo takšne skupine. Vendar pa so padajo v telo, obdane z imunoglobulinskimi molekulami (Opsonins), ki so vedno vsebovane v krvi, in v medceličnem mediju. Imunoglobulini so vedno priznani s fagocitnimi celicami.

Po lahkem premaznem penjenju delcev so se končali Phagocitne receptorje, je aktiviran njegov površinski kompleks. Dejanje mikrofilamentov začnejo interakcijo z miozinom, in konfiguracija celične površine se spremeni. Okoli delcev se bo izvleklo rast fagocitov citoplazme. Pokrijejo površino delcev in se združijo nad njim. Zunanji letaki rasti se združijo, zapiralna površina celice.

Deep letaki procesov tvorijo membrano okoli absorbirane delce - oblikovane fagomija.Fagosome se združuje z lizosomi, kar ima za posledico njihov kompleks - heterolizem (heterosoma,ali fagelicosome).Pojavi se lizo, ki je ujela komponente delcev. Nekateri izdelki lize, ki izhajajo iz heterosomov in ga odstranijo s celico, je del istega, je lahko dejanje lizosomalnih encimov. Ti ostanki tvorijo preostala teleta.

Vse celice imajo sposobnost fagocitoze, vendar v telesu samo nekatere specializirane v tej smeri. Takšni so nevtrofilni levkociti in makrofagi.

Eksocitoza.

To je odstranjevanje snovi iz celice. Prvič, velike molekularne teže se ločijo v kompleksu Goljijga v obliki transportnih mehurčkov. Slednje s sodelovanjem mikrotubul je usmerjeno na celično površino. Membrana mehurčkov je vgrajena v plazmemo, vsebina mehurčka pa se izkaže, da je zunaj celice (sl.) Fuzija mehurčka s plazmamama lahko izvede brez dodatnih signalov. Takšna eksocytoza se imenuje konstitutivna.To izhaja iz celic večino izdelkov lastne metabolizma. Številne celice pa je zasnovana za sintetizacijo posebnih spojin - skrivnosti, ki se uporabljajo v telesu v drugih delih. Da bi transportni mehurček s skrivnostjo, da se združi s plazemskim modulom, se signali ostanejo od zunaj. Šele takrat se bo združila in skrivnost bo sproščena. Takšna eksocytoza se imenuje nastavljiv. Signalne molekule, ki spodbujajo skrivnosti, se imenujejo liberine (dejavniki rilizacije)in preprečevanje odstranitve - statini.

Funkcije receptorjev.

Predvsem z glikoproteini, ki se nahajajo na površini plazmamame in se lahko obrnejo na svoje ligande. Ligand izpolnjuje svoj receptor kot ključ. Vezava receptorskega liganda povzroča spremembo konformacije polipeptida. S to spremembo v transmembranskem proteinu je sporočilo nastavljeno med off-in intracelularnim medijem.

Vrste receptorjev.

Receptorji, povezani z beljakovinskimi ionskimi kanali. Medsekujejo s signalno molekulo, ki začasno odpira ali zapira kanal za prehod ionov. (Na primer receptor acetilholina nevrotiatorja, ki je sestavljen iz 5 podenot, ki tvorijo ionski kanal. V odsotnosti acetilholina je kanal zaprt, in natrijev ioni se odprejo po spajanju).

Katalitski receptorji. Sestavljen je iz zunajceličnega dela (dejansko receptorja) in intraceličnega citoplazmetičnega dela, ki deluje kot prolin encim (na primer receptorji rastnih hormonov).

Receptorji, povezani z G-beljakovin. To so transmembranski proteini, ki sestojijo iz receptorja, ki sodelujejo z ligand, in G-protein (gvanozingefosfat-vezan regulatorni beljakovin), ki prenaša signal na membransko vezan encim (adenilat ciklaza) ali ionski kanal. Kot rezultat, so aktivirani ciklične amph ali kalcijev ioni. (Adenilat Cyclase sistem deluje. Na primer, v jetrih celicah je receptor insulin hormon. Predpilrjev del receptorja se veže na insulin. To povzroči aktivacijo intraceličnega dela adenilatnega ciklaze encima. , ki ureja hitrost različnih intracelularnih procesov, ki povzročajo aktivacijo ali inhibiranje tistih ali drugih presnovnih encimov).

Receptorji, ki zaznavajo fizične dejavnike. Na primer, fotoreceptorski protein rodopsin. Ko se svetloba absorbira, spremeni njegovo konformacijo in vznemirja živčni impulz.

Plazemska membrana izvaja številne bistvene funkcije:

1) pregrada. Funkcija pregrade plazemske membrane je omejitev prostega difuzije snovi iz celice v celici, ki preprečuje uhajanje vodotopne vsebine celice. Vendar bi morala celica prejeti potrebne hranila, dodelijo končne izdelke metabolizma, uravnavajo znotrajcelične koncentracije ionov, v njem so bili oblikovani posebni mehanizmi snovi, ki se prenašajo skozi celično membrano.

2) Prevoz.Transportna funkcija se nanaša zagotavljanje prejema in odstranjevanja različnih snovi v celico in iz celice. Pomembna lastnost membrane - volilna prepustnost, Or. polpoznavanje. Z lahkoto prehaja vodo in vodotopne pline in odbija polarne molekule, kot so glukoza ali aminokisline.

Obstaja več prometnih mehanizmov snovi skozi membrano:

pasivni prevoz;

aktivni prevoz;

transport v membranski embalaži.

Pasivni prevoz.Difuzija -to je gibanje delcev medija, kar vodi do prenosa snovi iz območja, kjer je njena koncentracija visoka do nizke koncentracijske cone. Z difuzijskim prevozom se membrana deluje kot osmotska pregrada. Stopnja difuzije je odvisna od velikosti molekul in njihove relativne topnosti v maščobah. Manjši dimenzioni molekul in bolj topne maščobe (lipofili), hitreje se premikajo skozi lipidni dvorak. Difuzija je lahko nevtralno(prenos nezaračunanih molekul) in lahka(S pomočjo posebnih beljakovin prevoznikov). Hitrost svetlobne difuzije je višja od nevtralnega. Voda ima največjo sposobnost prodora, saj so njegove molekule majhne in nezaščitene. Difuzija vode skozi celično membrano se imenuje osmoza.Predpostavlja se, da je v celični membrani za prodor vode in nekaj inov, so posebne "pore". Njihovo število je majhno, premer pa približno 0,3-0,8 nm. Vzbujalna molekula, ki je enostavno topna v lipidnih molekulah, je najbolj hitro razpršena skozi membrano, na primer in neobraščene polarne molekule majhne premera (CO, sečnina).

Prenos polarnih molekul (sladkorji, aminokisline), izvedeni z uporabo posebnih membranskih prometnih beljakovin lahka difuzija.Takšne beljakovine so zaznane v vseh vrstah biološke membraneIn vsaka specifična beljakovina je namenjena prenosu molekul določenega razreda. Prevozne beljakovine se transmanti, njihova polipeptidna veriga večkrat prečka lipidni dvorak, ki oblikuje prehode. To zagotavlja prenos specifičnih snovi skozi membrano brez neposrednega stika z njim. Obstajata dva glavna vrsta prometnih proteinov: beljakovine-nosilci (transporterji)in oblikovanje kanalovbeljakovine (beljakovine-kanali). Prevozniki beljakovin dopuščajo molekule skozi membrano, po spremembi njihove konfiguracije. Beljakovine, ki tvorijo kanal, se oblikujejo v porezah napolnjenih membranih. Ko so pore odprte, molekule specifičnih snovi (običajno anorganski ioni primerne velikosti in polnjenje) prehajajo skozi njih. Če molekula transportne snovi nima dajatve, se smer prevoza določi s koncentracijskim gradientom. Če se molekula zaračuna, potem njen prevoz, razen koncentracijskega gradienta, vpliva na električni naboj Membrane (membranski potencial). Notranja stran plazmamame se običajno zaračuna negativno na zunanjo. Membranski potencial olajša prodor pozitivno napolnjenih ionov in preprečuje prehod ionov zaračunanih negativnih.

Aktivni prevoz.Aktivni prevoz je prenos snovi proti elektrokemijski gradient. Vedno ga izvajajo proteini transporterje in tesno povezani z virom energije. V nosilnih beljakovinah obstajajo zavezujoča mesta s prevoženo snovjo. Več takih spletnih mest se veže na snov, višja je hitrost prevoza. Selektivni prenos ene snovi uNPORT.Prenesite več snovi sistemi MoTransport.Če prenos gre v eno smer - to sIMPORT.Če je v nasprotju - antiport. Na primer, glukoza iz zunajcelične tekočine v celico se prenese na Unime. Prenos glukoze in na 4 iz črevesne votline ali ledvičnih kanalov, v črevesne celice ali krvi se preprosto izvedejo, in prenos C1 ~ in NSO "antiportty. Predpostavlja se, da se pri prenosu pojavijo reverbitne konformacijske spremembe v transporterju, ki vam omogoča, da prevladate priključene snovi z njim..

Primer nosilnega proteina, ki uporablja energijo za prevoz snovi, izvoljenih med hidrolizo ATP, je Na. + - + črpalka,v plazemski membrani vseh celic. Na + -k črpalka deluje na principu antipota, črpal na "iz celice in na T znotraj celice proti njihovim elektrokemičnim gradientom. Na + gradient ustvarja osmotski pritisk, podpira celični volumen in zagotavlja prevoz sladkorjev in aminokislin. A Tretjina vse energije se porabi za delo te črpalke, ki je potrebna za življenjsko dobo celic. Pri preučevanju mehanizma ukrepanja na + -K + črpalke je bilo ugotovljeno, da je to encimsko-aterfaz in transmembranski integralni beljakovin. V prisotnosti Na + in ATP pod delovanjem ATPA iz ATP, končni fosfat je ločen in pritrjen na ostanek abstragične kisline. na motekuli atfaz. Molekula za atfazno molekulo je fosforilirana, sprememba njegove konfiguracije in na + je izpeljana iz celice. Po Odstranitev NA iz celice, vedno je prevoz v celico. Za to je predhodno pritrjeni fosfat razcepljen iz ATPASE v prisotnosti. Encim je dephosforil, obnavlja svojo konfiguracijo in 1 "črpalke" v celico.

Atphaz se oblikuje z dvema podenoma, velikima in majhnimi. Velika podenoto je sestavljena iz tisoč aminokislinskih ostankov, ki večkrat prečkajo dvoslojne. Ima katalitsko aktivnost in je sposobna reverzibilna fosforilirana in defosfor. Velika podeljen na citoplazmatski strani ima območja za vezavo NA + in ATP, na zunanji strani -Pox, ki se veže na + in Wabaino. Majhna podenoto je glikoprotein in funkcija še ni znana.

Na + -K črpalka ima električni učinek. Odstrani tri pozitivno napolnjene na F ioni iz celice in naredijo dva ions, kot rezultat skozi membrano tekočega toka, ki tvori električni potencial negativni pomen. V notranjem delu celice glede na zunanjo površino. Na "-K + črpalka uravnava celični volumen, krmili koncentracijo snovi v celici, podpira osmotski tlak, sodeluje pri ustvarjanju membranskega potenciala.

Transport v membranski embalaži. Prevoz skozi membrano makromolekul (beljakovin, nukleinske kisline, polisaharidi, lipoproteinov) in drugih delcev se izvajajo z doslednim izobraževanjem in združevanjem, obdano z membranskimi mehurčki (Vesicul). Postopek vezikularnega prevoza poteka v dveh fazah. Sprva se membranski mehurček in plazmalama iztisneta, nato pa se združita. Za teče 2, je potrebno, da se vodne molekule razselijo z interakcijo lipidnih dvorak, ki so bližje 1-5 nm. Verjetno je, da je ta proces aktiviran s posebnim fusion beljakovine(Dodeljeni so samo virusi). Vesicular Transport ima pomembna značilnost - Absorbirane ali izločene makromolekule v mehurčkih se običajno ne mešajo z drugimi makromolekulami ali celicami celularjev. Bubbles se lahko združijo z določenimi membranami, ki zagotavljajo izmenjavo makromolekul med zunajceličnim prostorom in vsebino celice. Podobno je bila makromolekula prenesena iz enega celičnega prostora na drugega.

Prevoz makromolekul in delcev v celici, ki se imenuje endocitoza.Hkrati so prenosne snovi obdane z del plazemske membrane, nastane mehurček (vakuool), ki se premika v celici. Odvisno od velikosti nastalih mehurčkov se dve vrsti endocitoze razlikujeta - pitocitoza in fagocitoza.

Pitocitozazagotavlja absorpcijo tekočine in raztopin v obliki majhnih mehurčkov (d \u003d 150 nm). Phagocitoza -to je absorpcija velikih delcev, mikroorganizes ali razbitin organela, celic. Hkrati se oblikujejo veliki mehurčki, fagosomi ali vakuole (D-250 nm in več). Najenostavnejša fagocitna funkcija je napajalna oblika. Pri sesalcih se fagocitska funkcija izvaja z makrofagi in nevtrofilci, ki ščitijo telo pred okužbo, tako da absorbirajo mikrobe. Makrofagi sodelujejo tudi v odlaganju starih ali poškodovanih celic in njihovih fragmentov (v človeškem telesu, makrofages absorbirajo več kot 100 starih eritrocitov vsak dan). Phagocitoza se začne šele, ko se absorbirani delci kontaktira fagocitske površine in aktivira specializirane receptorske celice. Vezava delcev s specifičnimi membranskimi receptorji povzročajo tvorbo psevdopoda, ki oživlja delce in, ki se združuje z robovi, tvori mehurček - fago.Oblikovanje fagosomome in dejanska fagocitoza se pojavi le, če je delci nenehno v stiku s plazmalemma receptorji, kot je bilo, "pritrdilna zadrga".

Pomemben del materiala, ki ga absorbira celica z endocitozo, konča svojo pot v lizosomih. V velikih delcih so vključeni fagosomi,ki se nato združijo z lizosomi in obliko fagalizomi.Tekočine in makromolekule, ki se absorbirajo v pinocitozi, se na začetku prenesejo na endosome, ki so združeni tudi z lizosomi, ki tvorijo endolizo. Tisti, ki so prisotni v lizosomih različnih hidrolitskih encimov, se hitro uničijo makromolekule. Izdelki iz hidrolize (aminokisline, sladkor, nukleotidi) se prevažajo iz lizosomov na citosol, kjer jih uporablja celica. Večina membranskih komponent mehurčkov endocitoze iz fagos in endos se vrne s pomočjo eksocitoze v plazemsko membrano in se reciklirajo tam. Osnovno biološki pomen Endocitoza je pridobivanje gradbenih blokov zaradi znotrajcelične prebave makromolekul v lizosomih.

Absorpcija snovi v evkariontskih celicah se začne na specializiranih območjih plazemske membrane, tako imenovane boril se je maščeval.Na elektronskem mikrografijah je YAM videti kot obliž plazemske membrane, katere citoplazmatska stran je prekrita z vlaknasto plastjo. Plast, kot bi morala biti majhna od plazmamame. Kače zasedajo približno 2% celotne površine celične peči Eukaryot. Za minuto, jame rastejo, se borili bolj globoko, vlečeni v kletko in se nato zožijo na dnu, stisnjen, tvorijo mehurčke. Ugotovljeno je bilo, da je iz plazemske membrane fibroblastov za eno minuto, približno četrti del membrane v obliki omejenih mehurčkov, razcepljen. Bubbles hitro izgubijo svoj mehurček in pridobijo sposobnost združevanja z lizosomom.

Endocitoza je lahko nonspecific.(konstitutivni) in posebno(receptor). Za nespecifična endocitozakletka zajame in absorbira snovi, ki so popolnoma tuje, na primer, delci saj, barvila. Sprva se delci obori na plazmi glicicalce. Pozitivno napolnjene skupine beljakovin so posebej obarvane (adsorbirane), saj glikocalix nosi negativno naboj. Potem se spreminja morfologija celične membrane. Lahko se potopi, oblikuje pojav (invaginacija), ali pa nasprotno, raste, ki, kot je bilo, ločeno majhne količine tekočega medija. Oblikovanje invaginant je bolj značilno za celice črevesnega epitela, AMEB in rasti za fagocite in fibroblastov. Blokiranje teh procesov je lahko inhibitorji dihanja. Oblikovani mehurčki - primarni endosome se lahko združi med seboj, povečujemo v velikosti. V prihodnosti so povezani z lizosomi, ki se spreminjajo v endolizo - prebavni vakuulo. Intenzivnost tekočega faze nespecifične pitocitoze je precej visoka. Makrofagi nastanejo do 125, celice subtilnega črevesnega epitela pa so do tisoč pinosov na minuto. Obilo Pinos vodi do dejstva, da se Plasmalemma hitro porabi za oblikovanje množice majhnih vakuolov. Okrevanje membrane je precej hitro med recikliranjem v procesu eksocitoze zaradi vračanja vakuolov in jih vdelanja v plazmo storitev. Na makrofagih se celotna plazemska membrana nadomesti v 30 minutah in v fibroblastih v 2 urah.

Učinkovitejši način za absorpcijo iz zunajcelične tekočine specifičnih makromolekul specifična endocitoza(posredovani receptorji). Makromolekule so povezane z dopolnilnimi receptorji na celični površini, se kopičijo v mejenem jamu in nato tvorijo endosome, potopljen v citosol. Receptor Endocitoza zagotavlja kopičenje specifičnih makromolekul na receptorju. Molekule, ki se povezujejo na površini plazmamafe s receptorjem, se imenujejo ligande.S pomočjo receptorja endocitoze v mnogih živalskih celicah se holesterol absorbira iz zunajceličnega medija.

Plasmolem sodeluje pri odstranjevanju snovi iz celice (eksocitoza). V tem primeru so za plazmolem primerni vakuoliti. V krajih stikov plazmolm in vakuole membrane se vsebina vakuola združi v okolje. Nekatera preprosta mesta v celični membrani za eksocitozo so vnaprej določena. Tako je v plazemski membrani nekaterih CILIA infusories nekatere oddelke s pravo lokacijo velikih globusov integralnih beljakovin. Obuja za mucyst in trikotik so popolnoma pripravljena na izločanje, na vrhu plazmamame je, da je Whin Globus Integral beljakovin. S temi deli membrane, mucocyst in tricotist sta v stiku s površino celice. V nevtrofilcih opazimo posebno eksocitozo. Sposobni so metati svoje lizosome v okolje pod določenimi pogoji. Hkrati se v nekaterih primerih oblikujejo majhne raste plazmamame, ki vsebujejo lizosomi, ki nato pridejo in gredo v sredo. V drugih primerih je na voljo v plazmi proste celice in ga zajame z lizosomi, ki se dajejo daleč od celične površine.

Procesi endocitoze in eksocitoze se izvajajo s sodelovanjem fibrilularnih sestavin citoplazme, povezanega s plazmolemmo.

Funkcija plazme receptorja.To je ena izmed glavnih, univerzalnih celic za vse celice, je funkcija receptorja plazmamame. Določa interakcijo celic med seboj in z zunanjim okoljem.

Vse raznolikost informacij medcelične interakcije so lahko shematično predstavljene kot veriga zaporednih odzivov signala-receptor-sekundarni mediator odziv (Koncept signala-odgovor).Prenos informacij iz celice do celice je izvedena signalne molekule, ki se proizvajajo v samostih celicah, in posebej vplivajo na druge občutljive na signal (ciljne celice). Signalna molekula - primarni mediatorpovezan je s receptorji, ki reagirajo le na ciljne celice, ki reagirajo samo na določene signale. Signalni molekule - ligands -primeren za vaš receptor kot ključ do gradu. Ligands za membranske receptorje (plazemske receptorje) so hidrofilne molekule, peptidne hormone, nevrotransmiterji, citokini, protitelesa, in za jedrske receptorje - maščobna molekule, steroidni in ščitnični hormoni, vitamin D kot receptorji na celični površini lahko uporabijo membrane Beljakovine ali elementi glicicals - polisaharidov in glikoproteinov. Verjetno je, da so parcele, ki so občutljive na posamezne snovi, razpršene po celični površini ali zbrane na majhnih conah. Tako je na površini prokariontskih celic in živalskih celic omejeno število mest, s katerimi se lahko rodi virusni delci. Membranske beljakovine (prevozniki in kanali) priznavajo, komunicirajo in prenesejo le določene snovi. Celični receptorji so vključeni v prenos signalov iz celične površine v njem. Sorta in specifičnost receptorjev na celični površini vodi do ustvarjanja zelo zapletenega sistema označevalcev, ki omogočajo razlikovanje svojih celic od drugih. Podobne celice medsebojno komunicirajo, se lahko držijo skupaj (konjugacija najpreprostejših, nastajanja tkiva v večceletu). Celice ne zaznavajo označevalcev, kot tudi značilno niz determinističnih označevalcev, uničijo ali zavrnejo. Pri oblikovanju kompleksa receptorja-ligand se aktivirajo transmembrane beljakovine: beljakovinski pretvornik, beljakovinski ojačevalnik. Kot rezultat, receptor spremeni njegovo konformacijo in sodeluje s predhodnikom sekundarnega posrednika v celici - messenger.Messengers je lahko ionizirana kalcij, fosfolipaza C, adenilat ciklaza, guanilates. Pod vplivom glasnika, aktiviranje encimov, vključenih v sintezo ciklični monofosfat - Ampali GMF.Slednje spremenijo dejavnost dveh vrst beljakovinskih kinaznih encimov v citoplazmenih celicah, ki vodijo do fosforilacije številnih znotrajceličnih beljakovin.

Oblikovanje TSAMF, pod delom, katerega izločanje vrsto hormonov - tiroksina, kortizona, progesterona poveča razpadanje glikogena v jetrih in mišicah, frekvenci in moči srčnega utripa, osteo-eterikcija, povratna absorpcija vode v netronskih kanalih.

Dejavnost adenilatnega sistema Cyclase je zelo velika - sinteza CaMF pripelje do deset tisočinkovega signala.

V skladu z delovanjem TSGMF se izločanje insulina s trebušne slinavki, maščobne celice histamina, ferotonin trombocitov zmanjšajo za gladko mišično tkivo.

V mnogih primerih, pri oblikovanju kompleksa receptorja-ligand, se pojavi membranska potencialna sprememba, ki vodi v spremembo prepustnosti plazmame in presnovnih procesov v celici.

Plazemska membrana vsebuje posebne receptorje, ki reagirajo na fizične dejavnike. Tako, v fotosintetičnih bakterijah na celični površini, klorofil se nahajajo na svetlobo. V fotosenzitivnih živalih v plazemski membrani, je celoten sistem fonografskih proteinov-rodopinov, s katerimi se svetlo draženje transformira v kemijski signal, nato pa električni impulz.

Zunaj celice je prekrita s plazemsko membrano (ali zunanjo celično membrano) z debelino približno 6-10 nm.

Celična membrana je gosta filmi iz beljakovin in lipidov (predvsem fosfolipidov). Lipidni molekule so razporejeni v ureja - pravokotno na površino, v dveh slojih, tako da so njihovi deli, intenzivno interakcijo z vodo (hidrofilno), usmerjeni na zunanjost, in dele, inertna na vodo (hidrofobno) - znotraj.

Proteinske molekule se nahajajo pomanjkanje plasti na površini lipidnega okvirja na obeh straneh. Del njih so potopljeni v lipidno plast, nekateri pa skozi njega skozi, ki tvorijo površine, ki so prepustne za vodo. Ti proteini izvajajo različne funkcije - eden od njih so encimi, drugi - prevozne beljakovine, ki sodelujejo pri prenosu nekaterih snovi iz okolja v citoplazmo in v nasprotni smeri.

Glavne funkcije celične membrane

Ena od glavnih lastnosti bioloških membran je volilna prepustnost (pol dojemanja) - nekatere snovi se skozi njih s težavami, drugi pa so enostavno in celo v smeri večje koncentracije, tako da je za večino celic koncentracija na ionov v notranjosti bistveno nižja kot v okolje. Za ions K, je nasprotno razmerje označenih: njihova koncentracija v celici je višja od zunaj. Zato na ioni si vedno prizadevajo prodreti v kletko, in k ioni - iti ven. Izravnavo koncentracij teh ionov preprečuje prisotnost posebnega sistema v membrani, ki igra vlogo črpalke, ki črpajo na ioni iz celice in hkrati črpajo ions k notri.

Želja na ioni, ki se premikajo zunaj notranjosti, se uporablja za prevoz sladkorjev in aminokislin znotraj celice. Z aktivno odstranjevanjem na ionov iz celice se oblikujejo pogoji za sprejem glukoze in aminokislin navznoter.

V mnogih celicah se absorpcija snovi pojavi tudi s fagocitozo in pitocitozo. Za fagocitoza Fleksibilna zunanja membrana tvori rahlo vdolbino, kjer se delci očara. Ta vdolbina se poveča in, obdana z del zunanje membrane, se delci potopi v citoplazmo celice. Fenomen fagocitoze je značilen za amoebas in nekatere druge najenostavnejše, pa tudi levkocite (fagocite). Podobno se pojavi absorpcija tekočin, ki vsebujejo potrebne celice snovi. Ta pojav je bil imenovan pitocitoza.

Zunanje membrane različnih celic se bistveno razlikujejo kemična sestava njegove beljakovine in lipide ter njihova relativna vsebina. To je tista značilnosti, ki določajo raznolikost v fiziološki aktivnosti membrana različnih celic in njihovo vlogo, v vitalni dejavnosti celic in tkiv.

Endoplasmatsko celično omrežje je povezano z zunanjo membrano. S pomočjo zunanjih membran, se izvedejo različne vrste medceličnih stikov, tj. Komunikacija med posameznimi celicami.

Za številne vrste celic, prisotnost na njihovi površini veliko število Iztrebljene izbokline, Microvones. Prispevajo k znatnemu povečanju površine celic in izboljšanje presnove presnove metabolizma ter bolj trpežne vezi posameznih celic.

V rastlinskih celicah, zunaj celične membrane, je debela, dobro ločljiva v optični mikroskopu lupine, ki sestoji iz vlaken (celuloze). Ustvarjajo trdno podporo rastlinskih tkiv (les).

Nekatere živalske celice imajo tudi številne zunanje strukture, ki so nad celično membrano in imajo zaščitno naravo. Primer je lahko prevzema Chitin žuželk.

Funkcije celične membrane (na kratko)

Fundacija strukturna organizacija Celice sestavljajo biološke membrane. Plazemska membrana (plazma) je membrana, ki obdaja citoplazma živih celic. Membrane so sestavljene iz lipidov in beljakovin. Lipidi (predvsem fosfolipidi) tvorijo dvojno plast, v kateri so hidrofobne "repe" molekul naslovljene znotraj membrane, in hidrofilno - do njenih površin. Molekule beljakovin se lahko nahajajo na zunanji in voljni površini membrane, ki se lahko delno potopite v plast lipidov ali pa prodre skozi. Večina potopljenih beljakovin membran je encimov. To je model tekočega kosti-mozaik strukture plazme meme-žarka. Molekule beljakovin in lipidov so premični, kar zagotavlja dinamičnost membrane. Membrane so sestavljene tudi iz ogljikovih hidratov v obliki glikolipidov in glikoproteinov (glikokalix), ki se nahaja na zunanji površini membrane. Komplet beljakovin in ogljikovih hidratov na površini meme-zidov vsake celice je specifičen in je nekakšen kazalec tipa celic.

MEMBRANE FUNKCIJE:

1. Delitev. Sestavljen je na oblikovanju pregrade med notranjo vsebnostjo celice in zunanjega okolja.
2. Zagotavljanje presnove med citoplazmom in zunanjim okoljem. Kletka vključuje vodo, ione, anorganske in organske molekule (transportna funkcija). V zunanjem okolju se izdelki izpeljejo v celici (sekretorska funkcija).
3. Prevoz. Prevoz skozi membrano lahko preidejo po različnih poteh. Pasivni prevoz se izvaja brez stroškov energije, preprosto difuzijo, osmozo ali svetlobno difuzijo z nosilci beljakovin. Aktivni prevoz - s pomočjo nosilnih beljakovin, in zahteva stroške energije (na primer, natrija-kalijevo črpalko). Materiala iz spletnega mesta.

Velike biopolimerne molekule spadajo v celico kot posledica endocitoze. Razdeljen je na fagocijo napetost in pitocitozo. Phagocitoza je zajemanje in absorpcija velikih delcev celice. Pojav je prvič opisal I.I. Mechnikov. Prvič, snovi, ki se držijo plazme matične membrane, na specifične beljakovine zadrževanja, nato pa se membrana začne, ki tvori poglabljanje.

Oblikovana je prebavni vakuol. Prebava se v celični snovi. Leukociti so sposobni človeka in trebuha proti fagocitozi. Leukocite absorbirajo bakterije in drugi trdni delci.

Pitocitoza je proces zajemanja in absorpcije tekočih kapljic s snovmi, raztopljenimi v njem. Snovi, ki se držijo beljakovin membrane (receptorjev), in kapljica RAF je obdana z membrano, ki tvori vakuool. Pinocyc-napetost in fagocitoza se pojavita s stroški ATP Energy.

1. Sekretarja. Izločanje je sproščanje celične celice, ki se sintetizira v celico v zunanje okolje. Hormoni, polisaharidi, beljakovine, maščobe, zaključijo v mehurčke, omejene na membrano, in so primerne za plazmalemm. Membrane se združijo, in vsebina PU-Zyrka se prikaže v sredo, okoliške celice.
2. Povezava celic v tkivu (zaradi zloženih-Rostov).
3. Receptor. Membrane imajo veliko število receptorjev - posebne beljakovine, katerih vloga je prenos signalov iz zunaj celice.

Nisem našel, kaj si iskal? Uporabite iskanje

Na tej strani je material na temah:

• struktura in funkcije plazemske membrane
• struktura in funkcije plazemske membrane
• struktura plazemske membrane in na kratko
• plazemska membrana Na kratko
• struktura in funkcije celične membrane na kratko