Šūnu membrānas veidošanās. Membrānas - kas tas ir? Bioloģiskā membrāna: funkcijas un veidošana

Galvenā dzīvā organisma struktūrvienība ir šūna, kas ir citoplazmas diferencēta daļa, ko ieskauj šūnu membrāna. Sakarā ar to, ka šūna veic daudzas būtiskas funkcijas, piemēram, reproducēšanu, jaudu, kustību, apvalks ir jābūt plastikai un blīvai.

Šūnu membrānas atklāšanas un izpētes vēsture

1925. gadā Grendel un Gorder izvirzīja veiksmīgu eksperimentu, lai identificētu sarkano asins šūnu "ēnas" vai tukšas čaumalas. Neskatoties uz vairākām strukturālām kļūdām, zinātnieki tika atklāti ar lipīdu bilizeri. Viņu darbi turpināja Danielli, Dawson 1935. gadā, Robertson 1960. gadā. Daudzu gadu darba rezultātā un argumentu uzkrāšanās 1972. gadā dziedātājs un Nicholson izveidoja šķidruma mozaīkas modeli membrānas struktūru. Turpmākie eksperimenti un pētījumi apstiprināja zinātnieku darbus.

Vērtība

Kas ir šūnu membrāna? Šis vārds sāka izmantot pirms simts gadiem, tulkojumā no latīņu valodā tas nozīmē "filmu", "āda". Tātad apzīmē šūnas robežu, kas ir dabisks šķērslis starp iekšējo saturu un ārējo vidi. Šūnu membrānas struktūra nozīmē pusi uztveri, kuru mitruma un barības vielas un sabrukšanas produkti var brīvi nodot caur to. Šo apvalku var saukt par šūnas organizācijas galveno strukturālo sastāvdaļu.

Apsveriet galvenās funkcijas šūnu membrānas

1. Atdaliet šūnas iekšējo saturu un ārējās vides sastāvdaļas.

2. Tas palīdz saglabāt šūnas pastāvīgo ķīmisko sastāvu.

3. Pielāgo pareizo metabolismu.

4. Nodrošina attiecības starp šūnām.

5. Atzīst signālus.

6. Aizsardzības funkcija.

"Plazmas apvalks"

Ārējā šūnu membrāna, ko sauc arī par plazmu, ir ultramicroscopic filma, kura biezums svārstās no pieciem līdz septiņiem nanomillimetriem. Tas sastāv galvenokārt no olbaltumvielu savienojumiem, fosfolīdiem, ūdeni. Filma ir elastīga, viegli absorbē ūdeni, kā arī ātri atjauno tās integritāti pēc bojājumiem.

Atšķiras ar universālu struktūru. Šī membrāna ieņem robežu pozīciju, piedalās vēlēšanu caurlaidības procesā, samazinājuma produktu noņemšana, tos sintezē. Attiecības ar "kaimiņiem" un drošu iekšējā satura aizsardzību no bojājumiem padara to par svarīgu sastāvdaļu tādā jautājumā kā šūnas struktūra. Dzīvnieku organismu šūnu membrāna dažreiz ir pārklāta ar labāko slāni - Glikocalix, kas ietver olbaltumvielas un polisaharīdus. Augu šūnas ārpus membrānas aizsargā šūnu siena, kas veic atbalsta funkciju un uzturēt veidlapu. Galvenais sastāvdaļa tā sastāvā ir šķiedra (celuloze) - polisaharīds, kas nav šķīst ūdenī.

Tādējādi ārējā šūnu membrāna veic restaurācijas, aizsardzības un mijiedarbības funkciju ar citām šūnām.

Šūnu membrānas struktūra

Šī kustamā apvalka biezums atšķiras no sešiem līdz desmit nanomillimetriem. Šūnu membrānu šūnām ir īpašs sastāvs, kuru pamatā ir lipīdu lipīdu. Hidrofobās astes, inerts uz ūdeni, atrodas iekšpusē, bet hidrofilās galvas mijiedarbojas ar ūdeni, ir izrādītas. Katrs lipīds ir fosfolipīds, kas ir to vielu mijiedarbības rezultāts, piemēram, glicerīns un spingosīns. Lipid sistēmas cieši ieskauj olbaltumvielas, kas atrodas slāņa trūkumu. Dažas no tām tiek piegādātas lipīdu slānī, pārējais caur to caur to. Tā rezultātā tiek veidotas sekcijas, kas ir caurlaidīgas ūdens. Šo proteīnu veiktās funkcijas ir atšķirīgas. Daži no tiem ir fermenti, pārējie tiek pārvadāti proteīni, kas pārvadā dažādas vielas no ārējās vides uz citoplazmas un atpakaļ.

Šūnu membrāna cauri caurlaidīgiem un cieši saistītiem ar integrāliem proteīniem, un ar perifēro komunikāciju mazāk izturīgs. Šie proteīni veic nozīmīgu funkciju, kas sastāv, lai saglabātu membrānas struktūru, iegūt un pārveidot signālus no vides, vielu pārvadāšanu, reakciju katalīzi, kas rodas uz membrānām.

Struktūra

Šūnu membrānas pamatne ir bimolekulārs slānis. Pateicoties tās nepārtrauktībai, šūnai ir barjera un mehāniskās īpašības. Dažādos dzīves posmos šis bilay var pārtraukt. Tā rezultātā veidojas strukturālie defekti ar hidrofīliem porām. Šādā gadījumā absolūti visas šādas sastāvdaļas funkcijas var atšķirties. Kodols var ciest no ārējām ietekmēm.

Īpašības

Šūnu šūnu membrānai ir interesantas iezīmes. Ienesīguma dēļ šis apvalks nav stingra struktūra, un olbaltumvielu un lipīdu galvenā daļa, kas iekļauta tās sastāvā, ir brīvi pārvalda membrānas plaknē.

Kopumā šūnu membrāna ir asimetriska, tāpēc olbaltumvielu un lipīdu slāņu sastāvs atšķiras. Plazmas mambians dzīvnieku šūnās no to ārējās puses ir glikoproteīna slānis, kas veic receptoru un signalizācijas funkcijas, kā arī spēlē lielu lomu šūnu apvienošanas procesā audumā. Šūnu membrāna ir polārs, tas ir, no ārpuses, maksa ir pozitīva, un no iekšpuses - negatīva. Papildus uzskaitītajam, šūnu korpusam ir vēlēšanu ieskats.

Tas nozīmē, ka, papildus ūdenim, tikai noteiktu grupu molekulu un jonu šķīstošo vielu tiek nodota šūnā. Šādas vielas kā nātrija koncentrācija lielākajā daļā šūnu ir ievērojami zemāka nekā ārējā vidē. Par kālija joniem, cita attiecība ir raksturīga: to skaits šūnā ir daudz augstāks nekā in vide. Saistībā ar šiem nātrija joniem vēlme iekļūt šūnu čaulā ir raksturīga, un kālija joni cenšas brīvi sevi. Šādos apstākļos membrāna aktivizē īpašu sistēmu, kas veic "sūknēšanas" lomu, izlīdzinot vielu koncentrāciju: nātrija joni tiek sūknēti uz šūnas virsmas, un kālija joni tiek sūknēti iekšā. Šī funkcija ir iekļauta svarīgākajās šūnu membrānas funkcijās.

Līdzīga nātrija jonu un kālija kustību vēlme no virsmas ir liela nozīme cukura un aminoskābju transportēšanas jomā būrī. Aktīva nātrija jonu noņemšanas procesā no membrānas šūnas, apstākļi rada apstākļus jauniem glikozes ieņēmumiem un aminoskābēm iekšpusē. Gluži pretēji, kālija jonu transportēšanas procesā šūnas iekšpusē papildina skaitu "pārvadātāji" no bojājas produktiem no šūnu iekšpuses ārējā vidē.

Kā šūnu jauda notiek caur šūnu membrānu?

Daudzas šūnas absorbē vielas, izmantojot tādus procesus kā fagocitozi un pinocitozi. Ar pirmo iemiesojumu elastīga ārējā membrāna rada nelielu padziļinājumu, kurā tiek uztverts daļiņu. Tad padziļināšanās diametrs kļūst lielāks par apkārtējo daļiņu iekrīt šūnu citoplazmā. Izmantojot fagocitozi, tiek baroti daži vienkāršākie, piemēram, amid, kā arī asins pasakas - leikocīti un phagocīti. Tāpat šūnas absorbē šķidrums, kas satur nepieciešamās noderīgās vielas. Tas uzskata, ka sauc par pinocitozi.

Ārējā membrāna ir cieši saistīta ar endoplazmas šūnu tīklu.

Daudzi audu galvenie komponenti uz membrānas virsmas ir izvirzījumi, krokas, mikroviļojumi. Dārzeņu šūnas ārpus šī apvalka ir pārklāta ar citu, biezu un skaidri atšķiramu mikroskopā. Šķiedru, no kuras tās sastāv, palīdz veidot augu audu atbalstu, piemēram, koksni. Dzīvnieku šūnām ir arī vairākas ārējās struktūras, kas atrodas uz šūnu membrānas. Tie ir ārkārtīgi aizsardzības, piemērs tam ir chitin, kas atrodas kukaiņu klātajās šūnās.

Papildus šūnu, ir intracelulārā membrāna. Tās funkcija ir sadalīt šūnu vairākās specializētās slēgtās nodalījumos - nodalījumi vai organelles, kur būtu jāsaglabā noteikta vide.

Tādējādi nav iespējams pārvērtēt lomu šādas sastāvdaļas galvenās vienības dzīvā organisma, piemēram, šūnu membrānu. Struktūra un funkcijas ietver ievērojamu kopējās šūnu virsmas paplašināšanu, vielmaiņas procesu uzlabošanu. Šī molekulārā struktūra ietver proteīnus un lipīdus. Šūnas atdalīšana no ārējās vides, membrāna nodrošina tās integritāti. Ar savu palīdzību starpšūnu komunikācijas tiek atbalstītas pietiekami spēcīgā līmenī, veidojot audumus. Šajā sakarā mēs varam secināt, ka šūnu membrāna spēlē vienu no svarīgākajām lomām būrī. Struktūra un funkcijas, ko tās veic, ir radikāli atšķirīgas dažādās šūnās atkarībā no to mērķa. Ar šīm funkcijām tiek sasniegta šūnu membrānu fizioloģiskās aktivitātes un to lomu šūnu un audu pastāvēšana.

Šūnu membrānu (Arī citvma, plazma vai plazmas membrāna) - elastīga molekulārā struktūra, kas sastāv no proteīniem un lipīdiem. Atdala saturu jebkuras šūnas no ārējās vides, nodrošinot tās integritāti; regulē apmaiņu starp šūnu un vidējo; Intracelulārās membrānas sadala šūnu uz specializētiem slēgtiem nodalījumiem - nodalījumi vai organelles, kurās atbalstīja daži nosacījumi vidēja.

Ja šūnas ir pieejamas arī (parasti ir augu šūnas), aptver šūnu membrānu.

Šūnu membrāna ir divkāršs lipīdu klases molekulu slānis (bojāts), no kurām lielākā daļa pārstāv tā sauktos kompleksos lipīdus - fosfolipīdi. Lipīdu molekulām ir hidrofils ("galva") un hidrofobs ("astes") daļa. Veidojot membrānas, molekulu hidrofobās daļas ir ieslēgtas iekšpusē un hidrofilā - uz āru. Bioloģiskā membrāna ietver dažādus proteīnus:

• integrālis (caurduršanas membrāna caur),
• daļēji integrēti (vienā galā iegremdē ārējā vai iekšējā lipīdu slānī), \\ t
• virsma (atrodas uz ārējā vai blakus membrānas iekšējām malām).

Daži proteīni ir šūnu membrānas kontaktpunkti ar cytoskeleton šūnas iekšpusē un šūnu sienā ārpusē.

Membrānas funkcijas:

• Barjera - nodrošina regulējamu, selektīvu, pasīvu un aktīvu vielmaiņu ar vidi.
• Transportēšana - caur membrānu ir transportlīdzekļi būrī un no šūnas. Transports ar membrānām nodrošina barības vielu piegādi, ierobežotu apmaiņas produktu izņemšanu, sekrēciju dažādas vielas, izveide jonu gradientu, saglabājot optimālu pH un jonu koncentrāciju, kas nepieciešama, lai darbībai šūnu fermentu.
• Matrix - nodrošina noteiktu membrānas proteīnu iestatīšanu un orientāciju, to optimālo mijiedarbību.
• Mehāniskā - nodrošina šūnas autonomiju, intracelulārās konstrukcijas, arī savienojas ar citām šūnām (audos). Šūnu sienām ir liela nozīme mehāniskās funkcijas nodrošināšanā.
• Enerģija - ar fotosintēzi hloroplastos un šūnu elpošanas mitohondriju membrānās ir enerģijas pārneses sistēmas, kurās piedalās arī proteīni.

Membrānas sastāv no trim klases lipīdiem:

• fosfolipīdi
• glikolipīdi
• holesterīns.

Fosfolipīdi un glikolipīdi (Lipids ar piestiprinātiem ogļhidrātiem) sastāv no diviem gariem hidrofobos ogļūdeņražiem "Tērpiem", kas ir saistīti ar uzlādētu hidrofilu "galvu".

Holesterīns Tas dod membrānas takelāžas, aizņem brīvo telpu starp lipīdu hidrofobo astēm un neļaujot viņiem būt saliektiem. Tāpēc membrānas ar zemu holesterīna saturu ir elastīgāki, bet ar lielu izturīgu un trauslu. Arī holesterīns kalpo kā "aizbāznis", kas novērš polāro molekulu kustību no šūnas un šūnā.

Svarīga daļa no membrānas ir proteīni Pīrsings un atbild par dažādām īpašībām membrānas. To sastāvs un orientācija atšķiras dažādās membrānās. Blakus olbaltumvielām ir gredzenveida lipīdi - tie ir vairāk pasūtīti, mazāk mobilie, ir vairāk piesātinātas taukskābes un izceļas no membrānas kopā ar proteīnu. Nav gredzenu lipīdu, membrānas olbaltumvielas nedarbojas.

Šūnu membrānas bieži asimetriski Tas ir, slāņi atšķiras ar lipīdu sastāvu, ārējā gadījumā tas pārsvarā fosfatidalinozīts, fosfatidilholīns, sphingomelinīns un glikolipīdi, iekšējā fosfatidilserīna, fosfatidilometamīna un fosfatidilgrupas maiņa. Atsevišķas molekulas pāreja no viena slāņa uz citu (tā saukto flip flop) ir grūti, bet tas var notikt spontāni, apmēram reizi 6 mēnešos vai izmantojot proteins-flippaz un slīpēšanas membrānu. Ja ārējā slāņā parādās fosfatidilserīns, tas ir signāls makrofāgiem par nepieciešamību iznīcināt šūnu.

Membrānas organelles - Tie ir slēgti atsevišķas vai citas citoplazmas teritorijas, kas atdalītas no hialoplasmas ar membrānām. Viena graudās organelles ietver endoplazmas tīklu, golgi, lizosomu, vakuumu, peroksisomu; divu rīvētu kodolu, mitohondriju, plastiem. Dažādu organuļu membrānu struktūra atšķiras lipīdu un membrānu proteīnu sastāvā.

Šūnu membrānām piemīt selektīva caurlaidība: Glikoze, aminoskābes, taukskābes, glikoze, aminoskābes, taukskābes, Glikecelol un joni lēnām izplatās, un paši membrānas aktīvi reglamentē šo procesu - dažas vielas trūkst, un citi nav. Vielu saņemšanai ir četri galvenie mehānismi šūnā vai izņemšanā no šūnas uz āru: difūzija, osmoze, aktīvais transports un ekso vai endocitoze. Pirmie divi procesi ir pasīvi, tas ir, viņiem nav nepieciešama enerģijas izmaksas; Pēdējie divi - aktīvie procesisaistīti ar enerģijas patēriņu.

Membrānas vēlēšanu caurlaidība pasīvā transportā ir īpašu kanālu - neatņemamu proteīnu. Viņi pauž membrānu, veidojot sava veida pāreju. K, Na un CL elementiem ir savi kanāli. Attiecībā uz šo elementu molekulas koncentrācijas slīpumu pāriet uz šūnu un no tā. Kaitinoši, nātrija jonu kanāli ir atklāti, un asa uzņemšana nātrija joniem ir asa. Tajā pašā laikā rodas membrānas potenciāla nelīdzsvarotība. Pēc tam membrānas potenciāls tiek atjaunots. Kālija kanāli vienmēr ir atvērti, kālija joni lēnām iekrīt būrī.

Ārējā šūnu membrāna (plazma, citvma, plazmas membrāna) dzīvnieku šūnaspārklāts ārpus (I.E., uz sāniem, kas neskaras ar citoplazmas) slāni oligosaharīdu ķēžu, kovalenti piestiprinātas membrānas olbaltumvielas (glikoproteīni) un mazākā mērā lipīdiem (glikolipīdiem). Šo ogļhidrātu membrānu sauc glycocalix.Glycicalca mērķis nav ļoti skaidrs; Ir pieņēmums, ka šī struktūra piedalās starpšūnu atpazīšanas procesos.

Dārzeņu šūnāsuz ārējā šūnu membrānas ir blīvs celulozes slānis ar porām, caur kurām attiecības starp blakus esošām šūnām veic citoplazmas tilti.

Šūnās Sēnestop plazmalemma - blīvs slānis chitin.

W. baktērijas – mureīns.

Bioloģisko membrānu īpašības

1. Spēja sevi bērnam Pēc ietekmes iznīcināšanas. Šo īpašību nosaka fosfolipīdu molekulu fizikāli ķekars ūdens šķīdums Tas ir samontēts kopā tā, ka hidrofīlie gali molekulu atklātu uz āru, un hidrofobs - iekšpusē. Jau gatavos fosfolipīdos slāņos olbaltumvielas var iestrādāt. Pašapkalpošanās spēja ir svarīga šūnu līmenī.

2. Pusprātība (selektivitāte jonu un molekulu pārraidīšanā). Tas nodrošina jonu un molekulārās sastāva noturības uzturēšanu šūnā.

3. Membrānas plūsma. Membrānas nav stingras konstrukcijas, tās pastāvīgi skalojama lipīdu molekulu un olbaltumvielu rotācijas un svārstīgo kustību dēļ. Tas nodrošina lielāku fermentu un citu ķīmisko procesu likmi membrānās.

4. membrānu fragmenti nav brīviTāpēc viņi aizveras burbuļos.

Outer šūnu membrānas funkcijas (plazma)

Plasmama galvenās funkcijas ir šādas: 1) barjera, 2) receptoru, 3) apmaiņa, 4) transports.

1. Barjera funkcija. Tas ir izteikts faktu, ka plazma ierobežo šūnas saturu, atdalot to no ārējās vides, un intracelulārās membrānas dalās citoplazmā, lai atdalītu reakciju pilnīgi nodalījumi.

2. Receptoru funkcija. Viena no svarīgākajām plazmas funkcijām ir nodrošināt komunikāciju (komunikāciju) šūnu ar ārējo līdzekli, izmantojot receptoru aparātu, kas atrodas membrānās ar olbaltumvielu vai glikoproteīna raksturu. Plazmas receptoru veidojumu galvenā funkcija ir ārējo signālu atzīšana, pateicoties kuriem šūnas ir pareizi orientētas un veido audus diferenciācijas procesā. Ar receptoru funkciju ir saistītas dažādu regulējumu sistēmu darbība, kā arī imūnreakcijas veidošanās.

Apmaiņas funkcija Nosaka fermentu olbaltumvielu saturs bioloģiskajos membrānos, kas ir bioloģiskie katalizatori. Viņu darbība atšķiras atkarībā no pH vidēja, temperatūras, spiediena, no koncentrācijas gan substrāta un enzīma pati. Fermenti nosaka galveno reakciju intensitāti metabolisms, kā arī viņufokuss.

Transporta funkciju membrānas. Membrāna nodrošina selektīvu iekļūšanu šūnā un no šūnas dažādu ķīmisko vielu vidē. Vielu transportlīdzekļi ir nepieciešami, lai saglabātu atbilstošo pH šūnas, pareizu jonu koncentrāciju, kas nodrošina šūnu fermentu efektivitāti. Transports piegādā barības vielas, kas kalpo kā enerģijas avots, kā arī materiāls dažādu mobilo komponentu veidošanai. Tas ir atkarīgs no toksisku atkritumu noņemšanas, dažādu labvēlīgo vielu sekrēciju un jonu gradientu izveidei, kas vajadzīga nervu un muskuļu aktivitātei, mainot vielu pārneses ātrumu, var izraisīt bioenerģijas procesu traucējumus, ūdens-sāls vielmaiņu, uzbudināmību un citus procesi. Šo izmaiņu korekcija ir balstīta uz daudzu narkotiku darbību.

Ir divi galvenie veidi, kā iegūt vielas šūnā un izejas no šūnas uz ārējo vidi;

pasīvais transports

aktīvs transports.

Pasīvais transports Tas notiek saskaņā ar ķīmiskās vai elektroķīmiskās koncentrācijas gradientu bez ATP enerģijas izmaksām. Ja pārvadātās vielas molekulai nav maksas, pasīvā transporta virzienu nosaka tikai šīs vielas koncentrācijas starpība abās membrānas pusēs (ķīmiskās koncentrācijas gradients). Ja molekula ir iekasēta, tad tās transports ietekmē gan ķīmisko koncentrācijas gradientu, gan elektrisko gradientu (membrānas potenciālu).

Abi gradienti kopā veido elektroķīmisko gradientu. Pasīvie transportlīdzekļi var tikt veikti divos vienkāršās difūzijas un gaismas difūzijas veidos.

Ar vienkāršu difūziju Sāls un ūdens joni var iekļūt selektīvos kanālus. Šie kanāli tiek veidoti pēc dažu transmembrānu proteīnu rēķina, kas veidojas, izmantojot transporta ceļus, kas ir atvērti pastāvīgi vai tikai uz īsu laiku. Ar selektīviem kanāliem iekļūst dažādas molekulas ar atbilstošiem kanāliem un iekasē kanālus.

Ir atšķirīgs ceļš vienkāršu difūziju - šī vielu izplatīšana caur lipīdu bilizeri, caur kuru tauku šķīstošās vielas un ūdens ir viegli iet. Lipid Blayl necaurlaidīgs uzlādētām molekulām (joniem), un tajā pašā laikā Uncharged Mazās molekulas var brīvi izplatīties, jo mazāk molekulu, jo ātrāk tas tiek transportēts. Drīzāk liels ātrums ūdens difūzijas caur lipīdu divus ir precīzi izskaidrots ar zemo vērtību tās molekulu un trūkuma maksas.

Gaismas difūzijaivietu transportā ir iesaistīti olbaltumvielas - pārvadātāji, kas strādā pie galda tenisa principa. Šādā gadījumā proteīns pastāv divās organizatīvajās valstīs: valstī "Pong" transportētās vielas saistošās sadaļas ir atvērtas no bilēšanas ārpuses un ping stāvoklī, tās pašas teritorijas, kas atvērtas otrā pusē. Šis process ir atgriezenisks. No tās pašas puses, viela saistošā vietā tiks atvērta, ir atkarīga no koncentrācijas gradienta, šī viela.

Tādā veidā, cukura un aminoskābes iet caur membrānu.

Ar vieglu difūziju vielu transportēšanas ātrums ievērojami palielinās salīdzinājumā ar vienkāršu difūziju.

Papildus olbaltumvielu pārvadātājiem dažas antibiotikas, piemēram, gramikidīna un valīna malas, piedalās vieglajā difūzijā.

Jo tie nodrošina jonu pārvadājumus, tos sauc par jonopori.

Aktīvās transportēšanas vielas šūnā. Šis transporta veids vienmēr ir saistīts ar ievērojamu enerģiju. Aktīvajam transportam nepieciešamā enerģijas avots ir ATP. Šāda veida transporta raksturīga iezīme ir tā, ka tas tiek veikts divos veidos:

ar fermentu palīdzību, ko sauc par ATP-AZA;

pārvadājumi membrānas iepakojumā (endocitoze).

Iebildums Āra šūnu membrāna satur tādus enzīmu proteīnus kā ATP-ASE, Kuras funkcija ir nodrošināt aktīvu transportu jonu pret gradienta koncentrāciju.Tā kā tie nodrošina jonu pārvadājumus, tad šo procesu sauc par jonu sūkni.

Ir zināmas četras galvenās jonu transporta sistēmas dzīvnieku šūnā. Trīs no tiem nodrošina pārskaitījumu, izmantojot bioloģiskās membrānas.NA + un K +, CA +, H +, un ceturto - protonu nodošanu, kad darbojas elpceļu ķēde mitohondriju.

Var kalpot par jonu aktīvas transporta mehānisma piemēru nātrija kālija sūknis dzīvnieku šūnās. Tā atbalsta šūnu pastāvīgu nātrija un kālija jonu koncentrāciju, kas atšķiras no šo vielu koncentrācijas vidē: parasti nātrija jonu šūnas ir mazākas nekā vidē, un kālijs ir lielāks.

Tā rezultātā, saskaņā ar likumiem vienkāršas difūzijas, kālija mēdz atstāt šūnu, un nātrija izkliedē šūnā. Atšķirībā no nātrija vienkāršā difūzijas - kālija sūknis pastāvīgi sūknē nātrija no šūnas un ievieš kāliju: trīs molekulas ārējā nātrija kontā divām molekulām kālija šūnās.

Nodrošina šo transporta jonus nātrija kālija atkarīgo ATP-Aza-Efferment-lokalizācijas membrānā tādā veidā, ka tas paātrina savu biezumu, no iekšpuses membrānas, nātrija un ATP nāk uz šo fermentu, un ar āra kālija.

Nātrija un kālija caur membrānu veic, kā rezultātā atbilstības izmaiņām, kas tiek pakļautas nātrija kālija atkarīgai ATP-AZA, kas aktivizēta, palielinot nātrija koncentrāciju šūnas vai kālija vidē.

Par šī sūkņa enerģijas piegādi ir nepieciešama ATP hidrolīze. Šis process nodrošina visu to pašu enzīma nātrija kālija atkarīgo ATP-AZA. Tajā pašā laikā, vairāk nekā viena trešdaļa ATP patērē dzīvnieku šūnu mierā tiek tērēta darbā nātrija - kālija sūkni.

Nātrija pareiza darba pārkāpšana - kālija sūknis izraisa dažādas nopietnas slimības.

Šī sūkņa efektivitāte pārsniedz 50%, kas nesasniedz vispiemērotākās automašīnas, ko rada cilvēks.

Daudzas aktīvās transporta sistēmas darbina ar jonu gradientu uzglabāto enerģiju, nevis ar tiešu ATP hidrolīzi. Visi no tiem strādā kā izmaksu transporta sistēmas (veicinot zemu molekulāro savienojumu transportēšanu). Piemēram, dažu cukuru un aminoskābju aktīvais transports dzīvnieku šūnās ir saistīts ar nātrija jonu gradientu, un augstāks nātrija jonu gradients, jo lielāks ir glikozes absorbcijas līmenis. Un, gluži pretēji, ja nātrija koncentrācija starpšūnu telpā ir ievērojami samazināta, glikozes transporta pieturas. Tajā pašā laikā nātrija jāpievienojas nātrija atkarīgajam glikozes pārvadātāja proteīnam, kuram ir divas saistošas \u200b\u200bsekcijas: viens glikozei, otrs nātrija. Nātrija joni, kas iekļūst būrī, veicina ievadu šūnā un nesēja olbaltumvielu kopā ar glikozi. Nātrija joni, kas iekļūst būrī kopā ar glikozi, iegādājās atkarīgo ATP-AZA nātrija pasakas, kas, saglabājot nātrija koncentrācijas gradientu, netieši kontrolē glikozes transportu.

Transporta vielas membrānas iepakojumā. Lielas biopolimēru molekulas praktiski nevar iekļūt plazmamaemma vienā no iepriekš aprakstītajiem transporta mehānismiem vielu šūnā. Tie tiek uzņemti ar šūnu un uzsūcas membrānas paketē, kas ieguva vārdu endocitoze. Pēdējais ir oficiāli atdalīts ar phagocitozi un pinocitozi. Sagūstīt ar cietām daļiņām - tas ir fagocitozeun šķidrums - pinocitoze. Endocitozes gadījumā tiek ievēroti šādi posmi:

absorbētās vielas uztveršana šūnu membrānas receptoriem;

invaginācija membrānas veidot burbulis (Vesicula);

no endocitozes burbuļa no membrānas ar ievērojamu enerģiju - fagomania veidošanās un membrānas integritātes atjaunošana;

Fagosomia fagosoms un izglītība fagalisosomes (gremošanas vakuole), kurā notiek absorbētās daļiņu gremošana;

noņemot nepamatotu fagelikosomā materiāla no šūnas ( eksocitoze).

Dzīvnieku pasaulē endocitoze Tas ir raksturīgs veids, kā uzturu daudzu vienšūnu organismu (piemēram, AMEB), un starp daudzām šūnām, šāda veida gremošanas pārtikas daļiņu ir atrodams intopermal šūnās zarnu. Attiecībā uz zīdītājiem un vīriešiem, viņiem ir smadzenīga histio-endoteliāla šūnu sistēma ar spēju endocitozi. Piemērs ir asinis leikocīts un chipping aknu šūnas. Pēdējais svieda tā saukto sinusoīdu aknu kapilārus un uztver dažādus svešzemju daļiņas svērto. Eksocitoze- Tas ir veids, kā noņemt substrātu, kurš to izdala no substrāta šūnas, kas ir nepieciešama citu šūnu, audu un orgānu funkcijai.

1 - polārā galvas fosfolipīda molekula

2 - fosfolipīda molekulas tauku astes

3 - Integrāls proteīns

4 - perifēro proteīns

5 - daļēji integrēts proteīns

6 - glikoproteīns

7 - Glikolipīds

Ārējā šūnu membrāna ir raksturīga visām šūnām (dzīvniekiem un dārzeņiem), ir biezums apmēram 7,5 (līdz 10) nm un sastāv no lipīdu molekulām un olbaltumvielām.

Pašlaik ir izplatīts šūnu membrānas būvniecības šķidrums-mozaīka. Saskaņā ar šo modeli, lipīdu molekulas atrodas divos slāņos, ar ūdensnecaurlaidīgiem galiem (hidrofobās - šķīst šķīstošs), tie ir adresēti viens otram, un ūdenī šķīstošs (hidrofīls) - perifērijā. Lipīdu slānis Iebūvēta olbaltumvielu molekulas. Daži no tiem ir uz ārējiem vai iekšējā virsma Lipīdu daļa, citi - daļēji iegremdē vai caurlaidu membrānu caur.

Membrānas funkcijas :

Aizsardzības, robeža, barjera;

Transports;

Receptoru - tiek veikta sakarā ar proteīniem - receptoriem, kuriem ir selektīva spēja noteikt dažas vielas (hormoni, antigēnas uc), ieiet kopā ar tiem ķīmiskajā mijiedarbībā, uzvediet signālus šūnas iekšpusē;

Piedalīties starpšūnu kontaktu veidošanā;

Nodrošināt dažu šūnu kustību (amoeboboid kustību).

Dzīvnieku šūnās virsū ārējā šūnu membrānā ir plāns glycocalca slānis. Tas ir ogļhidrātu komplekss ar lipīdiem un ogļhidrātiem ar olbaltumvielām. Glikocalix piedalās starpšūnu mijiedarbībā. Tāda pati struktūra ir citoplazmas membrānas vairums organelu šūnu.

Dārzeņu šūnās ārpus citoplazmas membrānas. Ir šūnu siena, kas sastāv no celulozes.

Vielu transportlīdzekļi, izmantojot citoplazmas membrānu .

Vielu saņemšanai ir divi galvenie mehānisms šūnā vai izejā no šūnas ārpus:

1.Pietiekams transports.

2. Aktīvs transports.

Vielu pasīvā transportēšana notiek bez enerģijas izmaksām. Šāda transporta piemērs ir difūzija un osmoze, kurā molekulu vai jonu kustība tiek veikta no augsta koncentrācijas reģiona uz mazāku koncentrācijas reģionu, piemēram, ūdens molekulas.

Aktīvs transports - šāda veida transporta, molekulu vai jonu iekļūst membrānā pret koncentrācijas gradientu, kas prasa enerģiju. Aktīvā transporta piemērs kalpo nātrija kālija sūknim, kas aktīvi sūknē nātriju no šūnas un absorbē kālija jonus no ārējās vides, pārvadājot tos šūnā. Sūknis ir īpašs membrānas olbaltumvielas, vada to ATP kustībā.

Aktīvs transports nodrošina šūnu tilpuma un membrānas potenciāla saglabāšanu.

Vielu transportēšanu var veikt endocitoze un eksocitoze.

Endocitoze - vielu iekļūšana būrī, eksocitoze - no šūnas.

Endocitozes gadījumā plazmas membrānas veido kodolsintēzes vai palielinājās, kas pēc tam apņema vielu un uzvarētu, pārvēršas burbuļus.

Divu veidu endocitozes atšķirt:

1) cieto daļiņu (fagocītu šūnu) fagocitozes absorbcija, \\ t

2) Pinocitoze - šķidrā materiāla absorbcija. Pinocitoze ir raksturīga amoeboid vienkāršākajam.

Ar eksocitozi, dažādas vielas ir iegūtas no šūnām: neapstrādāti atlikumi pārtikas tiek noņemti no gremošanas vacuoles, to šķidro noslēpumu tiek noņemta no sekretu šūnām.

Citoplazma -(citoplazmas + galvenā forma protoplazma). Cytoplazmas sastāv no ūdeņainas galvenās vielas (citoplazmas matricas, hialoplasma, citosolā) un tajā ir dažādas organellas un ieslēgumi.

Iekļaušanavital šūnu produkti. 3 Iekļaušanas grupas - Trophic, sekrēcijas (dziedzera šūnas) un īpašas (pigmenta) vērtības ir izolētas.

Organelels -tie ir citoplazmas pastāvīgā struktūra, kas veic noteiktas šūnas funkcijas.

Piešķirt organeleļus vispārēja nozīme un īpašs. Īpašie piedāvājumi ir atrodami lielākajā daļā šūnu, bet ievērojamos daudzumos ir klāt tikai šūnās, kas veic konkrētu funkciju. Tie ietver zarnu epiteliālo šūnu mikroviļņu krāsni, Cilia epitēlija traheju un bronhi, flagellu, miofibrillas (nodrošinot muskuļu kontrakciju utt.).

Vispārējās nozīmes organizēšana ietver EPS, Golgi kompleksu, mitohondriju, ribosomas, lizosomes, šūnu centra centra centriolus, peroksisomu, mikrotubuli, mikrofilamentus. Dārzeņu šūnās - plastis, vakuises. Organelles no kopējās vērtības var iedalīt organellās, kurās ir membrāna un ne-kontrabandas struktūra.

Organelles, kurām ir membrānas struktūra, ir divas bruģētas un viena grami. Divas ģimenes ietver mitohondriju un plastus. Viena grami - endoplazmas tīkls, golges, lizosoma, peroksisoma, vakuļu komplekss.

Organellels, kam nav membrānas: ribosomas, mobilo centrs, mikrotubule, mikrofilamenti.

Mitohondrija – tie ir organelles noapaļotas vai ovālas formas. Tie sastāv no divām membrānām: iekšējo un āra. Iekšējā membrāna ir palielinājusi mītnes, kas dalās mitohondrijos par nodalījumiem. Nodalījumi ir piepildīti ar vielu - matricu. Matricā ir DNS, Irna, Trwa, ribosomas, kalcija un magnija sāļi. Ir autonoma olbaltumvielu biosintēze. Mitohondriju galvenā funkcija ir enerģijas sintēze un uzkrājas ATP molekulās. Jauns mitohondriju veidojas būrī, kā rezultātā no veco.

Plates – organelels, kas galvenokārt ir augu šūnās. Tie ir trīs veidi: hloroplasts, kas satur zaļu pigmentu; hromplasts (sarkani, dzelteni pigmenti, oranža krāsa); leikoplasts (bezkrāsains).

Hloroplasts, kas sakarā ar zaļo pigmentu hlorofilu, kas spēj sintezēt organiskās vielas No neorganiskās, izmantojot Saules enerģiju.

Hromplasts dod spilgtu krāsu un augļu krāsu.

Leukoplasts spēj uzkrāt rezerves barības vielas: cietes, lipīdi, olbaltumvielas utt.

Endoplazmatiskais tīkls (Eps ) Tā ir sarežģīta vakuumu un kanālu sistēma, kas attiecas tikai uz membrānām. Ir gluda (agranulāra) un raupja (granulēta) eps. Gluda nav ribosomu uz viņa membrānas. Tas notiek lipīdu, lipoproteīnu, uzkrāšanos un izņemšanas no indīgu vielu šūnu sintēzi. Granulveida EPS ir ribosomas uz membrānām, kurās olbaltumvielas tiek sintezētas. Tad olbaltumvielas nonāk pie Golgi kompleksa, un no turienes ārpusē.

Golgji komplekss (Golgji mašīna)tas ir saplacinātas membrānu somas - tvertnes un burbuļu sistēma, kas saistīta ar viņiem. Tvertņu kaudze, ko sauc par dontiomu.

Golgi kompleksa funkcijas : Olbaltumvielu pārveidošana, polisaharīdu, vielu transportlīdzekļu, šūnu membrānas veidošanās, lizosomu veidošanās.

Lizosomas – tie ir ieskauj membrānas burbuļi, kas satur fermentus. Viņi veic intracelulārās vielu sadalīšanu un ir sadalītas primārajā un sekundārajā daļā. Primārās Lizosomas satur enzīmus neaktīvā formā. Pēc dažādu vielu organuļu ieejas enzīmu aktivizēšana notiek un sākas gremošanas process - tie ir sekundārie lizosomi.

Peroksisomaviņiem ir viena membrāna ierobežotā burbuļu veidā. Tie satur fermentus, kas ir šķelti ūdeņraža peroksīda šūnu šūnas.

Vakuole – tie ir organismitāli no augu šūnām, kas satur šūnu sulu. Šūnu sulā var būt rezerves barības vielas, pigmenti, būtiskas aktivitātes izšķērdēšana. Vacuoles ir iesaistītas ceļojuma spiediena radīšanā, ūdens un sāls vielmaiņas regulēšanā.

Ribosomas – organelles, kas sastāv no liela un neliela apakšvienība. Var būt vai nu uz EPS vai novietot brīvi šūnā, veidojot polis. Tie sastāv no RRNS un proteīna un veidojas nukleolīnā. Ribosomās notiek olbaltumvielu biosintēze.

Šūnu centrs – tas ir atrodams dzīvnieku šūnās, sēnītēs, zemākajos augos un nav no augstākiem augiem. Tas sastāv no diviem centriem un starojuma sfēra. Centriolam ir sava veida dobais cilindrs, kura siena sastāv no 9 mikrotubu tripletiem. Sadalot šūnas, mitotiskās vārpstas pavedieni veido neatbilstību hromatīdā mitozes anafāzē un homologā hromosomu meyosis laikā.

Mikrotubule. – dažādu garumu cauruļveida veidojumi. Daļas ir iekļautas centrā Centrija, mitotiskā vārpsta, flagella, cilija, veic atsauces funkciju, veicina intracelulāro struktūru kustību.

Mikrofilamenti – vītņotās smalkas veidojumi, kas atrodas visā citoplazmā, bet īpaši daudzi no tiem zem šūnu čaumalas. Kopā ar mikrotubulām, cytoskeleton šūnu veido strāvu no citoplazmas, intracelular kustības burbuļi, hloroplasts un citi. Organelle.

Šūnu attīstība

Šūnas attīstībā ir divi posmi:

1. Ķīmiskā viela.

2.Bioloģisks.

Ķīmiskais stadija sākās pirms 4,5 miljardiem gadu. Rīcībās ultravioletā starojuma, starojuma, pērkona negaiss (enerģijas avoti), tas tika formulēts pirmais no vienkāršiem ķīmiskiem savienojumiem - monomēriem, un pēc tam sarežģītākiem - polimēriem un to kompleksiem (ogļhidrāti, lipīdi, olbaltumvielas, nukleīnskābes).

Bioloģiskais posms Šūnu veidošanās sākas ar probionts izskatu - atsevišķas sarežģītas sistēmas, kas spēj pašnodarbinātas, pašregulācijas un dabiskās atlases. Probionga parādījās pirms 3-3,8 miljardiem gadu. Pirmās prokariotiskās šūnas - baktērijas notika no probioniem. EUKARYOTIC šūnas notika no Prokariotic (pirms 1-1400000000 gadiem) divos veidos:

1) ar vairāku prokariotu šūnu simbiozi ir simbiotiska hipotēze;

2) ar šūnu membrānas invagināciju. Invaginācijas būtība hipotēze ir tāda, ka prokariotiskajai šūnai bija vairāki genomi, kas piestiprināti pie mobilā apvalka. Tad tur bija invaginācija - prying, clutching no šūnu membrānas, un šie genomi kļuva par mitohondriju, hloroplasts, kodols.

Šūnu diferenciācija un specializācija .

Diferenciācija ir veidošanās dažādi veidi šūnas un audi daudzšūnu organisma attīstības laikā. Viena no hipotēmām asociējas diferenciāciju ar gēnu izpausmi procesā individuālā attīstība. Izteiksme ir process, kurā iekļauti konkrēti gēni, kas rada apstākļus vielu virziena sintēzei. Tāpēc ir izstrādāta audu attīstība vienā virzienā vai citā.

Līdzīga informācija.