Speċjalment l-istruttura u l-funzjoni ta 'membrani taċ-ċelloli

Fl-1972 kien tressaq il-teorija li l-membrana parzjalment permeabbli madwar l-ċellula u twettaq numru ta 'kompiti vitali, u l-istruttura u l-funzjoni ta' membrani taċ-ċelloli huma kwistjonijiet sinifikanti rigward il-funzjonament xieraq ta 'ċelluli fil-ġisem. teorija ċellula saret mifruxa fis-seklu 17, bil-invenzjoni tal-mikroskopju. Huwa sar jaf li l-tessuti tal-pjanti u l-annimali huma komposti minn ċelluli, iżda minħabba l-baxxa riżoluzzjoni tal- mezz kien impossibbli li tara l-ebda ostakli madwar ċelluli annimali. Fis-seklu 20, in-natura kimika tal-membrana kienet investigata f'aktar dettall, instab li abbażi tagħha hija l-lipidi.

Struttura u funzjoni ta 'membrani taċ-ċelloli

Il membrana taċ-ċellula jdawru l-ċitoplasma ta 'ċelloli ħajjin, fiżikament separazzjoni komponenti intraċellulari mill-ambjent estern. Fungi, batterji u pjanti għandhom ukoll ħitan taċ-ċelluli li jipproteġu u jipprevjenu l-passaġġ ta 'molekuli kbar. Cell membrani wkoll ikollhom rwol fil-formazzjoni tal-cytoskeleton u huwa mehmuż ma 'l-matriċi ekstraċellulari partikoli oħra vitali. Dan huwa meħtieġ sabiex jinżammu flimkien biex jiffurmaw tessuti u organi. Karatteristiċi ta 'l-istruttura membrana taċ-ċellula jinkludu permeabilità. Il-funzjoni ewlenija hija li tipproteġi. -Membrana tikkonsisti minn saff fosfolipidu bi proteini integrati. Din il-parti hija involuta fil-proċessi bħall-adeżjoni taċ-ċelluli, konduttività jone u sistemi ta 'senjalar u sservi bħala wiċċ immuntar għal diversi strutturi ekstraċellulari, inklużi glycocalyx ħajt u cytoskeleton intern. -Membrana żżomm ukoll il-potenzjal ta 'ċelluli, li jaħdmu bħala filtru selettiv. Huwa selettiv permeabbli għall joni u molekoli organiċi u jikkontrolla l-moviment tal-partiċelli.

mekkaniżmi bijoloġiċi li jinvolvu membrana taċ-ċellula

1. tixrid passiv: xi sustanzi (molekoli żgħar, joni) bħal dijossidu tal-karbonju (CO2) u l-ossiġnu (O2), jistgħu jippenetraw il-membrana tal-plażma bid-diffużjoni. L-atti casing bħala ostakolu għal ċerti molekuli u jonji, jistgħu jiġu kkonċentrati fuq iż-żewġ naħat.

2. Il-kanali transmembranika proteini u trasportaturi: nutrijenti bħal aċidi glukożju jew amino, għandhom jingħataw fil-gaġġa, u xi prodotti metaboliċi għandhom jitilqu minnu.

3. endocytosis - huwa l-proċess li permezz tiegħu molekuli jiġu assorbiti. deformazzjoni żgħira (intussussezzjoni) hi maħluqa fil-membrana tal-plażma, fejn is-sustanza li għandha tiġi ttrasportata, huwa jinbela '. Dan jeħtieġ l-enerġija, u għalhekk, hija forma ta 'trasport attiv.

4. eżoċitosi: sseħħ ċelloli differenti biex jitneħħew sustanzi undigested residwi endocytosis miġjuba inixxu sustanzi, bħal ormoni, enżimi, u materjal trasport fit-triq kollha permezz tal-barriera phone.

istruttura molekulari

Ċellula membrana - qoxra bijoloġiku li jikkonsisti essenzjalment minn fosfolipidu u s-separazzjoni tal-kontenut taċ-ċelloli kollha mill-ambjent. Il-proċess ta 'formazzjoni iseħħ spontanjament taħt kondizzjonijiet normali. Biex tifhem dan il-proċess u jiddeskrivi b'mod korrett l-istruttura u l-funzjoni ta 'membrani taċ-ċelloli, kif ukoll il-proprjetajiet meħtieġ li jiġi evalwat in-natura ta' l-istruttura fosfolipidu, li hija karatteristika tal-polarizzazzjoni strutturali. Meta fosfolipidi fl-ambjent milwiema tal-ċitoplasma tintlaħaq konċentrazzjoni kritika, huma kombinati fi miċelli, li huma aktar stabbli f'ambjent ilma.

proprjetajiet membrana

• Istabbiltà. Dan ifisser li wara l-formazzjoni tal-kollass tal-membrana huwa improbabbli.
• Qawwa. Il-pakkett lipidi robusta biżżejjed biex jevitaw li jgħaddi ta 'sustanzi polari, fformati permezz ta' fruntiera ma jistgħux jgħaddu bħala sustanzi maħlula (joni, glukosju, aċidi amino), u ftit molekuli ħafna akbar (proteini).
• In-natura dinamika. Din hi forsi l-proprjetà l-aktar importanti, jekk wieħed jikkunsidra l-istruttura taċ-ċellula. -Membrana taċ-ċelloli jistgħu jkunu esposti għal tensjoni differenti, u jistgħu jiġu mitnija li titgħawweġ u ma jqassmux. Taħt ċirkostanzi speċjali, bħall-fużjoni ta 'nfafet budding jew jistgħu jinqasmu, iżda biss temporanjament. F'temperatura tal-kamra, il-komponenti lipidi huma kostanti, mozzjoni kaotika, li tifforma konfini fluwidu stabbli.

mudell mużajk fluwidu

Huwa u jitkellem dwar l-istruttura u l-funzjoni ta 'membrani taċ-ċelloli, huwa importanti li wieħed jinnota li fil-preżentazzjoni tal-lum tal-membrana bħala l-mudell mużajk fluwidu, ġie eżaminat minn xjentisti fl-1972 mill Singer u Nicholson. teorija tagħhom tirrifletti tliet karatteristiċi ewlenin tal-istruttura tal-membrana. proteini membrana integrali jikkontribwixxu għall-mudell mużajk għall-membrana, u huma kapaċi moviment laterali fil-pjan minħabba n-natura volatili tal-organizzazzjoni lipidi. proteini transmembranika huma wkoll potenzjalment mobbli. Karatteristika importanti tal-istruttura tal-membrana huwa asimetrija tagħha. X'inhu l-istruttura taċ-ċellula? -Membrana taċ-ċellula, nukleu, proteini u l-bqija. Ċellula hija unità fundamentali tal-ħajja, u l-organiżmi kollha jikkonsistu wieħed jew aktar ċelloli, kull wieħed minnhom għandu barriera naturali li tissepara mill-ambjent. Din il-fruntiera ta 'barra taċ-ċellula huwa wkoll imsejjaħ il membrana tal-plażma. Din tikkonsisti minn erba 'tipi differenti ta' molekuli: Phospholipids, kolesterol, proteini u karboidrati. mudell mużajk fluwidu jiddeskrivi l-istruttura tal-membrana taċ-ċellula kif ġej: flessibbli u elastika, il-konsistenza tixbaħ żejt veġetali, hekk li l-molekuli individwali biss float f'forma likwida, u huma kapaċi jiċċaqalqu lateralment f'dan qoxra. Mużajk jirrappreżenta xi ħaġa li jkun fih partijiet differenti ħafna. Fil-membrana tal-plażma li huwa ppreżentat Phospholipids, molekuli kolesterol, proteini u karboidrati.

fosfolipidi

Fosfolipidi jikkostitwixxu l-istruttura bażika tal-membrana taċ-ċellula. Dawn il-molekuli għandhom żewġ differenti għan: ras u denb. It-tmiem ras jinkludi grupp fosfat u hija idrofiliċi. Dan ifisser li tinġibed lejn molekuli ilma. Id-denb huwa magħmul minn atomi tal-idroġenu u karbonju, imsejħa ktajjen aċidu xaħmi. Dawn il-ktajjen huma idrofobiċi, li ma simili biex tħallat mal-molekuli ilma. Dan il-proċess huwa simili għal dak li jiġri meta inti ferra l-żejt fl-ilma, li jfisser li ma tinħallx fiha. Karatteristiċi ta 'l-istruttura membrana taċ-ċellula relatati mal-hekk imsejħa bilayer lipidi, li jikkonsisti fosfolipidi. irjus fosfat idrofiliċi huma dejjem pożizzjonati fejn hemm ilma fil-forma ta 'fluwidu intraċellulari u ekstraċellulari. Il dnub idrofobiċi tal fosfolipidi fil-membrana huma organizzati b'tali mod li jżomm il bogħod mill-ilma minnhom.

Kolesterol, proteini u karboidrati

Smigħ tal-kelma "kolesterol", in-nies normalment jaħsbu li huwa ħażin. Imma fil-fatt, il-kolesterol huwa komponent importanti ta 'membrani taċ-ċelloli. molekula tiegħu jikkonsisti f'erba 'ċrieki ta' atomi tal-idroġenu u karbonju. Dawn huma idrofobiċi u jinsabu fost l-dnub idrofobiċi fil-lipidi bi-saff. importanza tagħhom huwa li tinżamm konsistenza, dawn isaħħu l-membrana, il-prevenzjoni intersezzjoni. molekuli kolesterol jżommu wkoll l-dnub fosfolipidi milli jiġu f'kuntatt u jagħqad. Dan jiżgura fluwidità u l-flessibilità. proteini membrana jkollhom funzjoni ta 'enzimi li taċċellera reazzjonijiet kimiċi, jaġixxu bħala riċetturi għall molekuli speċifiċi jew is-sustanzi trasportati permezz tal-membrana taċ-ċellula.

Karboidrati, jew zokkor, jinstabu biss fuq in-naħa ekstraċellulari ta 'l-membrana taċ-ċellula. Flimkien dawn jiffurmaw il-glycocalyx. Hija tipprovdi ttaffi u l-protezzjoni tal-membrana tal-plażma. Ibbażat fuq l-istrutturi u t-tipi ta 'karboidrati fil-glycocalyx korp ta' ċelloli tista 'tagħraf u jiddeterminaw jekk hemmx bżonn li jkun hemm jew le.

proteini membrana

L-istruttura tal-membrana taċ-ċellula ta ċellula annimal huwa inkonċepibbli mingħajr tali komponent sinifikanti tal-proteina. Minkejja dan, huma konsiderevolment inferjuri għall-daqs tal-oħrajn importanti komponenti - lipidi. Hemm tliet tipi bażiċi ta 'proteini membrana.

• Integral. Huma kompletament ikopru l-bi-saff, il-ċitoplasma u l-mezz extraċellulari. Huma jwettqu trasport u sinjalazzjoni funzjoni.
• Periferali. Proteini mehmuża mal-membrana billi jintużaw elettrostatiku, jew bonds idroġenu fil-uċuħ ċitoplasmiċi jew ekstraċellulari tagħhom. Jipparteċipaw essenzjalment bħala qfil mezzi għall-proteini integrali.
• Transmembranja. Huma joperaw funzjonijiet ta 'sinjalazzjoni enżimatiċi u, u jimmodulaw l-istruttura bażika tal-membrana bi-saff tal-lipidi.

Funzjonijiet ta 'membrani bijoloġiċi

L-effett idrofobiċi li jirregola l-imġiba ta 'idrokarburi fl-ilma, il-kontroll strutturi iffurmati minn lipidi membrana u proteini membrana. Proprjetajiet membrana ħafna mogħtija trasportaturi bi-saffi lipidi, li jifformaw struttura bażi għall membrani bioloġiċi kollha. proteini membrana integrali huma parzjalment moħbija fil-lipidi bi-saff. proteini transmembranika jkollhom organizzazzjoni speċjalizzata ta 'aċidi amino f'sekwenza primarja tagħhom.

proteini membrana periferali huma simili ħafna għal solubbli, iżda huma wkoll marbuta ma 'l-membrani. membrani taċ-ċelloli speċjalizzati huma funzjoni taċ-ċelluli speċjalizzati. Peress li l-istruttura u l-funzjonijiet ta 'membrani taċ-ċelloli għandhom impatt fuq il-ġisem? Fuq kif tibni membrani bijoloġiċi jiddependi fuq l-iżgurar l-funzjonalità ta 'l-organiżmu kollu. Mill organelli intraċellulari, interazzjonijiet ekstraċellulari u ċelluli taċ-ċelluli, l-istrutturi tal-membrana huma meħtieġa għall-organizzazzjoni u l-prestazzjoni tal-funzjonijiet bijoloġiċi. Ħafna mill-karatteristiċi strutturali u funzjonali huma komuni għall-batterji, ċelluli ewkarjotiċi u viruses enveloped. membrani bioloġiċi kollha mibnija fuq il-lipidi bi-saff, li tikkawża l-preżenza ta 'numru ta' karatteristiċi komuni. proteini membrana għandhom varjetà ta 'funzjonijiet speċifiċi.

• Kontrolli. Il-membrani plażma ta 'ċelluli jiddefinixxu l-konfini ta' interazzjoni phone mal-ambjent.
• Trasport. ċellula membrana intraċellulari maqsuma f'diversi blokki funzjonali b'kompożizzjoni intern differenti, kull wieħed minnhom huwa appoġġjati mill-funzjoni tat-trasport meħtieġ flimkien mal-permeabilità tal-kontroll.
• trasduzzjoni sinjal. fużjoni membrana jipprovdi mekkaniżmu ta 'twissija vesikulari intraċellulari u l-prevenzjoni kull xorta ta' viruses liberament jidħlu fil-phone.

Valur u l-konklużjonijiet

L-istruttura tal-membrana ta 'barra taċ-ċellula jaffettwa l-ġisem kollu. Dawn għandhom rwol importanti fil-ħarsien tal-integrità, li jippermetti penetrazzjoni minn materjali magħżula biss. Huwa wkoll bażi tajba għall-iffissar tal-cytoskeleton u l-ħajt taċ-ċelluli, li jgħin fiż-żamma forma taċ-ċelluli. Lipidi jikkostitwixxu madwar 50% tal-massa tal-membrana ta 'ħafna ċelloli, għalkemm dan ivarja skond it-tip ta' membrana. L-istruttura tal-membrana taċ-ċellula ta 'barra tal-mammiferi huma aktar diffiċli, hemm contained erba fosfolipidi bażiku. Proprjetà importanti tal--saffi bi-lipidi hija li huma jaġixxu bħala likwidu żewġ dimensjonijiet li fihom il-molekuli individwali huma liberi li jduru u jimxu f'direzzjonijiet laterali. Dan fluwidità - dan huwa proprjetà importanti tal-membrana, li huwa determinat skond it-temperatura u l-kompożizzjoni tal-lipidi. Minħabba kolesterol istruttura ċirku idrokarbonju għandu rwol fid-determinazzjoni tal-fluwidità membrana. permeabilità selettiv ta 'membrani bijoloġiċi f'molekuli żgħar tippermetti lill-phone biex jimmonitorjaw u jżommu l-istruttura interna tiegħu.

Meta wieħed iqis l-istruttura taċ-ċelloli (membrana taċ-ċellula, nukleu, u l-bqija), nistgħu nikkonkludu li l-organiżmu - huwa awto-regolatorju sistema li mingħajr għajnuna ma jkunux jistgħu iweġġgħu lilek innifsek u dejjem se tfittex modi biex jirrestawraw u jipproteġu l-funzjonament tajjeb ta 'kull ċellula.