Kakšne so funkcije zunanje celične membrane? Struktura zunanje celične membrane

Študija strukture celice prokariotske

V tem članku bomo preučili strukturo in funkcije zunanje celične membrane, ki vstopa v površinski aparat različnih vrst celic.

Katere funkcije ima zunanjo celično membrano

Kot je bilo že opisano, je zunanja membrana del površinskega aparata vsake celice, ki uspešno ločuje svojo notranjo vsebino in ščiti celične organele pred neugodnimi okoljskimi pogoji. Druga funkcija - je zagotavljanje presnove med vsebino celice in tkiva tekočine, tako da je celična membrana zunanji omogoča prevoz molekul in ionov, ki vstopajo v citoplazmo, in tudi pomaga odstraniti toksine in odvečne toksine iz celice.

Struktura celične membrane

Membrane ali plazmalemije različnih vrst celic so zelo različne. Predvsem kemična struktura, kot tudi relativna vsebnost lipidov, glikoproteinov, proteinov in s tem tudi narave prisotnih receptorjev. Na prostem celična membrana, struktura in funkcija ki je določena predvsem z individualno sestavo glikoproteinov, sodeluje pri prepoznavanju okoljskih dražljajev in v reakcijah celice do njihovih dejanj. Nekatere vrste virusov lahko delujejo z beljakovinami in glikolipidi iz celičnih membran, zaradi česar prodrejo v celico. Uporaba herpesa in virusa gripe plazmalemma gostiteljske celice zgraditi svojo zaščitno lupino.

In virusi in bakterije, tako imenovani bakteriofagi, se pritrdijo na celično membrano in v kraju stika raztopijo s posebnim encimom. Nato skozi luknjo preide molekula virusne DNA.

Značilnosti strukture evkariontske plazememe

Spomnimo se, da zunanja celična membrana opravlja funkcijo prevoza, to je transport snovi v celična citoplazma in od njega v zunanje okolje. Za izvedbo takega postopka je potrebna posebna struktura. Dejansko je plazmalemma konstantna, univerzalna za vse evkariontske celice sistem površinskih aparatov. To je tanek (2-10 Nm), vendar precej gost, večplasten film, ki pokriva celotno celico. Njegovo strukturo so leta 1972 raziskovali znanstveniki, kot sta D. Singer in G. Nicholson, ustvarili pa so tudi molekularni model celične membrane.

Glavni kemične spojine, ki jo tvorijo - je urejena razporeditev molekul proteinov in nekaterih fosfolipidi, ki so vgrajeni v lipidno vodena okolju in podobni mozaik. Tako je celična membrana sestavljena iz dveh plasti lipidov, nepolarne hidrofobne "repi", ki so znotraj membrane in s polarnimi hidrofilne glave sooča citoplazmo celic in medcelično tekočino.

Lipidni sloj prodrejo velike molekule beljakovin, ki tvorijo hidrofilne pore. Z njimi se prevažajo vodne raztopine glukoze in mineralnih soli. Nekatere beljakovinske molekule najdemo na zunanji in notranji površini plazememe. Tako na zunanjo celično membrano v celicah vseh organizmov, ki imajo jedra, obstajajo molekule ogljikovih hidratov, vezane s kovalentnimi vezmi z glikolipidi in glikoproteini. Vsebnost ogljikovih hidratov v celičnih membranah je od 2 do 10%.

Struktura plazmaleme prokariontskih organizmov

Membrana zunanji celica v prokariontih izvaja podobne funkcije na plasmalemma celičnega nuklearnega organizme, in sicer zaznavanje in posredovanja informacij iz zunanjega okolja, transport ionov in raztopin v celico in iz nje, zaščito pred tujimi citoplazme navzven reagentov. Lahko tvori mesozome - strukture, ki nastanejo ob napadu plazememe znotraj celice. Lahko vsebujejo encime, vpletene v metabolične reakcije prokariontov, na primer pri replikaciji DNA, sintezi beljakovin.

Mesosoma vsebujejo tudi redoks encime, medtem fotosintetskega so bakterioklorofil (bakterij) in phycobilins (cianobakterije).

Vloga zunanjih membran v medceličnih stikov

Nadaljujemo s tem, kako odgovoriti na vprašanje, katere funkcije zunanja celična membrana opravlja, nas obdržimo na svoji vlogi v celičnih celičnih stikih. Rastlinske celice v stenah zunanje celične membrane tvorijo pore, ki prehajajo v celulozno plast. Skozi njih se lahko citoplazem celice uide zunaj, tako tanki kanali se imenujejo plazmodesmata.

Zahvaljujoč njih je povezava med sosednjimi rastlinskimi celicami zelo močna. V človeških in živalskih celicah se kontaktne točke sosednjih celičnih membran imenujejo desmosomi. Značilne so za endotelne in epitelijske celice, pojavijo pa se tudi v kardiomiocitih.

Pomožne oblike plazememe

Da bi razumeli razlike med rastlinskih celic iz živali, ki jim pomaga, da preuči strukturne značilnosti plasmalemma, ki so odvisni od tega, kaj funkcije opravlja celične membrane zunanji. Nad njim v živalski celici je plast glikokaliks. Sestoji iz polisaharidov molekul, povezanih z proteinov in maščob zunanjo celično membrano. nastane zaradi glikokaliks oprijem (lepljenje) med celicami, ki vodi do tvorbe tkiv, tako da sodeluje pri funkciji signalnim plazemske membrane - dražljajev zunanjih prepoznavanje okolje.

Kako se izvaja pasivni prenos nekaterih snovi skozi celične membrane

Kot smo že povedali, zunanja celična membrana sodeluje v procesu transporta snovi med celico in zunanjim okoljem. Obstajajo dve vrsti prevoza skozi plazmalemmo: pasivni (difuzijski) in aktivni transport. Prva vključuje difuzijo, lahko difuzijo in osmozo. Premik snovi po gradientu koncentracije je najprej odvisen od mase in velikosti molekul, ki potekajo skozi celično membrano. Na primer, majhne nepolarne molekule zlahka raztopijo v povprečni lipidni plasti plazememe, se premikajo in se znajdejo v citoplazmi.

Velike molekule organskih snovi prodirajo skozi citoplazem s pomočjo posebnih nosilnih proteinov. Imajo specifično specifičnost in povezavo z delcem ali ionom pasivno potujejo skozi membrano vzdolž gradienta koncentracije (pasivni transport) brez porabe energije. Ta proces je osnova lastnosti plazmaleme, kot je selektivna prepustnost. V procesu pasivnega transporta se energija ATP molekul ne uporablja in celica jo shrani pri drugih presnovnih reakcijah.

Aktivni transport kemičnih spojin skozi plazemsko membrano

Ker je celična membrana zunanji omogoča prenos ionov in molekul iz okolja v celico in zadaj, postane mogoče izhodno dissimilation izdelki so toksini, navzven, to je v medceličnem tekočini. Aktivni transport poteka proti koncentracijskega gradienta in zahteva uporabo energije v obliki ATP molekul. Prav tako vključuje transportnih beljakovin imenovane ATP osnove so hkrati in encime.

Primeri takih nosilcev natrijev-kalijev črpalka (natrijevi ioni prenesejo iz citoplazme v zunanje okolje, in kalijevi ioni se črpa v citoplazmo). Epitelne celice v črevesju in ledvicah so zmožne. Sorte tega načina prevoza so procesi pinocitoze in fagocitoze. Tako, študij, katere funkcije opravlja celične membrane zunanji, je mogoče ugotoviti, da so procesi sposobni fagocitoze in pino- heterotrofnih protistov, kot tudi celice višjih organizmov živali, na primer, levkociti.

Bioelektrični procesi v celičnih membranah

Ugotovljeno je, da obstaja razlika v potencialu med zunanjo površino plazememe (pozitivno napolnjena) in skoraj stensko plast citoplazme, ki je negativno napolnjena. Imenovan je bil kot potencial za počitek, ki je značilen za vse žive celice. Nevralno tkivo nima le potenciala počitka, temveč je sposobna izvajati tudi šibke biokorete, ki se imenujejo proces vzbujanja. Zunanje membrane živčnih celic-nevronov, ki sprejemajo draženje iz receptorjev, začnejo spremeniti nabore: natrijevi ioni masivno vstopajo v celico in površina plazmaleme postane elektronegativna. Zgornja plast stene citoplazme zaradi presežka kationov prejme pozitivno naboj. To pojasnjuje, zakaj se zunanja celična membrana nevrona ponovno napolni, kar povzroča živčne impulze, ki so osnova za proces vzbujanja.