Hva gjør den ytre cellemembranen? Strukturen av den ytre cellemembran

Strukturelle studier av celler av prokaryotiske organismer, så vel som planter og dyr som er involvert i humane biologi del, kalt cytologi. Forskere har funnet ut at innholdet i cellen, som er bygget ganske vanskelig i det. Det er omgitt av en såkalt flateenhet, som består av den ytre cellemembran, omfatter nadmembrannye struktur: glycocalyx og celleveggen, så vel som mikrofilamenter, mikrotubuli og pelikula danner dens submembrane kompleks.

I denne artikkelen, undersøker vi struktur og funksjon av den ytre cellemembran, en del av overflateutstyret av forskjellige typer celler.

Hva gjør den ytre cellemembran

Som tidligere beskrevet er den ytre membran en del av overflaten av hver enhetscelle, som med hell skiller dets innhold og beskytter cellulære organ fra ugunstige miljøforhold. En annen funksjon - er tilveiebringelse av metabolisme mellom celleinnholdet og vevsvæsken, så den ytre cellemembran sørger for transporten av molekyler og ioner som kommer inn i cytoplasmaet, og også bidrar til å fjerne toksiner og overflødig toksiner fra cellen.

Strukturen av cellemembranen

Membran eller plasmalemma forskjellige typer celler er veldig forskjellige seg imellom. Hovedsakelig, den kjemiske struktur, og det relative innhold av lipider, glykoproteiner, proteiner og, følgelig, naturen av reseptorer som er i dem. Den ytre cellemembran struktur og funksjon som er hovedsakelig bestemt av sammensetningen av de individuelle glykoproteiner, tar del i gjenkjennelsen av stimuli i det ytre miljø og celle reaksjoner på sine handlinger. Ettersom proteiner og glykolipider cellemembraner kan samhandle noen virus, slik at de trenge inn i cellen. Herpes virus og influensa kan bruke plasmalemma av vertscellen til å konstruere et beskyttende skall.

A-virus og bakterier, såkalte bakteriofager, celler festet til membranen og er oppløst i kontakt med det ved hjelp av spesielle enzym. Deretter utvider hullet virale DNA-molekyl.

Funksjoner av strukturen av plasmamembranen av eukaryotisk

Husk at den ytre cellemembran fungerer som en transport, det vil si transport av stoffer inn i cellens cytoplasma , og fra det ytre miljø. For å gjennomføre en slik prosess krever en spesiell struktur. Faktisk, er den plasmalemma en konstant, universelt for alle eukaryote celleoverflateapparatsystem. Dette tynn (2-10 nm), men er tilstrekkelig tett flersjiktsfilm som dekker hele cellen. Dets struktur ble undersøkt i 1972 av slike forskere som D. Singer og G. Nicolson, har de også opprettet en væske-mosaikk-modell av cellemembranen.

De viktigste kjemiske forbindelser som danner det - er et ordnet arrangement av molekylene av proteiner og visse fosfolipider som er innebygd i det lipid vandig miljø og ligner mosaikk. Således blir cellemembran sammensatt av to lag av lipid, ikke-polare hydrofobe "haler", som er på innsiden av membranen, og den polare hydrofile hodene vendt i cellecytoplasmaet og det intercellulære fluidet.

Lipidlag som gjennomstrømmes av store proteinmolekyler som utgjør de hydrofile porene. Det er transportert gjennom denne, vandige oppløsninger av glukose og mineralsalter. Noen proteinmolekyler er funnet på den ytre og på den indre overflate av plasmamembranen. Således, på den ytre cellemembran av celler i alle organismer som har kjerne karbohydratmolekylene er koblet sammen ved hjelp av kovalente bindinger med glykolipider og glykoproteiner. Karbohydratinnholdet i cellemembranene i området fra 2 til 10%.

Strukturen av plasmamembran prokaryote organismer

Den ytre cellemembran i prokaryoter utfører lignende funksjoner som den plasmalemma cell nuclear organismer, nemlig persepsjon og overføring av informasjon fra det ytre miljø, transport av ioner og løsninger inn i cellen og ut av, beskyttelse mot fremmed cytoplasma Reagent eksternt. Det kan danne mesosoma - strukturer som oppstår under invagination fra plasma-membranen inn i cellen. De kan være enzymer som er involvert i metabolske reaksjoner prokaryoter, for eksempel i DNA-replikasjon, proteinsyntese.

Mesosoma inneholder også redox-enzymer, mens foto er bakterioklorofyllderivater (bakterier) og fykobiliner (cyanobakterier).

Rollen til den ytre membran i celle-celle-kontakter

Fortsetter å svare på spørsmålet, hva gjør den ytre cellemembranen, vil fokusere på sin rolle i celle-celle kontakter. I planteceller i veggene i den ytre cellemembranporene er dannet passerer i masselaget. Gjennom disse kan gi cellecytoplasmaet utad slike tynne kanaler kalles plasmodesmata.

Takket være dem, sammenhengen mellom naboplanteceller veldig sterk. I humane celler og dyr kontaktstedene av nabocellemembraner kalles desmosomer. De er karakteristisk for endotel- og epitelceller, og også i kardiomyocytter.

Hjelpe dannelse av plasmamembranen

For å forstå forskjellene mellom plantecellene fra dyr hjelper dem å studere de strukturelle trekk ved plasmalemma, som er avhengig av hvilke funksjoner som skal utføres av den ytre cellemembran. Over det i dyrecelle er et lag av glycocalyx. Den består av polysakkarider molekyler assosiert med proteiner og lipider ytre cellemembran. På grunn glycocalyx adhesjon (sticking) oppstår mellom cellene, hvilket fører til dannelse av vev, slik at det tar del i signale funksjon av plasmamembranen - det ytre miljø gjenkjennelses stimuli.

Hvor den passive transport av spesifikke stoffer gjennom cellemembranen

Som tidligere nevnt, blir den ytre cellemembran som er involvert i transport av stoffer mellom cellen og det ytre miljø. Det finnes to typer av transport over plasmalemma: passiv (difuzionny) og aktiv transport. Den første vedrører diffusjon, lettet diffusjon og osmose. Bevegelsen av stoffer langs konsentrasjonsgradienten primært avhengig av vekten og størrelsen av molekylene som passerer gjennom cellemembranen. For eksempel, små ikke-polare molekyler er lett oppløselige i lipidlaget gjennomsnittlige plasmalemma beveger seg gjennom denne og ut i cytoplasmaet.

Store molekyler av organiske stoffer trenge inn i cytoplasma ved hjelp av spesielle bærerproteiner. De har artsspesifisitet og forbinder med partikkel eller ion energikostnadene uten passivt overførte gjennom membranen ved hjelp av en konsentrasjonsgradient (passiv transport). Denne prosessen danner grunnlaget for plasmamembranegenskaper, så som selektiv permeabilitet. I prosessen med passiv transport bruker ikke energien av ATP-molekyler, og cellen lagrer det til andre metabolske reaksjoner.

Aktiv transport av kjemikalier gjennom plasmalemma

Siden den ytre cellemembranen tillater overføring av ioner og molekyler fra omgivelsene inn i cellen og tilbake, blir det mulig å sende ut dissimilasjon produkter er toksiner, utover, dvs. i det intercellulære fluidet. Aktiv transport skjer mot konsentrasjonsgradienten og krever bruk av energi i form av ATP-molekyler. Det innebærer også transportørproteiner såkalte ATP-grunnleggende, samtidig og enzymer.

Eksempler på slike bærere er natrium-kalium pumpe (natriumioner blir overført fra cytoplasma til det ytre miljøet, og kaliumioner blir pumpet inn i cytoplasma). Til den i stand til intestinale epitelceller og nyre. Varianter av denne fremgangsmåte er i transferfremgangsmåten med pinocytose og fagocytose. Således studere hvilke funksjoner som skal utføres av den ytre cellemembran, det kan fastslås at fremgangsmåtene er i stand til fagocytose og pino- heterotrofe protister, så vel som celler i høyere dyreorganismer, f.eks leukocytter.

Bioelektriske prosesser i cellemembranene

Det er fastslått at det er en potensialforskjell mellom den ytre overflate av plasmamembranen (det er positivt ladet) og isse lag av cytoplasma, negativt ladet. Det ble kalt hvilepotensialet, og det er iboende i alle levende celler. En nervevevet ikke bare hvilepotensialet, men også er i stand til å gjennomføre de svake biopotentials, som kalles den eksitasjon prosessen. Den ytre membran av nerveceller, nevroner, idet irritasjon av reseptorer begynner å endre ladninger av natriumioner inn i cellen massivt matet og blir en elektro overflate plasmalemma. En vegg lag cytoplasma på grunn av overskytende kationer oppnår en positiv ladning. Dette forklarer grunnen til at det er lade den ytre cellemembran av en nevron, noe som fører til overføring av nerveimpulser som ligger til grunn for eksitasjon prosessen.