Overflateenhetscelle: struktur og funksjon

Overflateenheten celle er en universell delsystem. Den bestemmer grensen mellom det ytre miljø og cytoplasmaet. PAK gir regulering av deres interaksjon. Vi neste vurdere særegenheter strukturell-funksjonelle organiseringen av celleoverflaten apparatet.

komponenter

Identifisere de følgende komponentene av anordningen overflaten av eukaryote celler: plasmamembranen, nadmembranny og submemranny komplekser. Den første representert i form av en lukket sfærisk element. Plasmolemma betraktet ryggraden av overflaten av celleenheten. Nadmembranny kompleks (den kalles også glycocalyx) - er en ytre del anordnet over plasmamembranen. Den består av ulike komponenter. Spesielt disse inkluderer:

1. Karbohydratdelen av glykoproteiner og glykolipider.
2. Membranen perifere proteiner.
3. Spesifikke karbohydrater.
4. Poluintegralnye og integrerte proteiner.

Submembranny komplekset ligger på plasmolemma. Den består av isolert støtte-kontraktile system og perifere hyaloplasm.

Elementer submembrannogo kompleks

Tatt i betraktning av strukturen av innretningen på celleoverflaten, tar det en separat se på den perifere hyaloplasm. Det er en spesialisert cytoplasmadelen og som er plassert ovenfor plasmolemma. Perifer hyaloplasm representert som svært differensiert heterogen flytende substans. Den inneholder et utvalg av høye og lave molekylvektkomponenter i oppløsningen. Faktisk er det en mikromiljøet i hvilket strømnings-spesifikke og generelle metabolske prosesser. Perifer hyaloplasm gir de flere overflate funksjoner på maskinen.

Muskel kontraktile system

Det ligger i den perifere hyaloplasm. Bære-kontraktile system frigivelse:

1. Mikrofibriller.
2. Skjelett fibriller (mellomliggende filamenter).
3. Mikrotubuli.

Mikrofibriller er trådformede strukturer. Skjelett fibriller som er dannet ved polymerisasjon av en rekke proteinmolekyler. Deres antall og lengde er underlagt særordninger. Når de endrer oppstår uregelmessigheter cellulære funksjoner. Lengst fra plasmalemma mikrotubuli. Sine vegger er dannet tubulins proteiner.

Strukturen og funksjonen av celleoverflateenheten

Metabolisme utføres ved at transportmekanismer. Strukturen av overflaten enhetscelle muliggjør flytting av forbindelsene ved flere metoder. Spesielt det følgende typer transport:

1. Enkel diffusjon.
2. Passiv transport.
3. Aktiv bevegelse.
4. Cytosis (utvekslingsmembran i pakken).

I tillegg til transport, avslørte overflatetrekk Slike apparat av cellen, for eksempel:

1. Barriere (deling).
2. Reseptoren.
3. Identifikasjon.
4. Funksjon celle bevegelse gjennom utdanning filosof, pseudo og lamellipodia.

fri bevegelighet

Enkel diffusjon gjennom overflateenheten cellen er utført utelukkende i nærvær på begge sider av membranen elektriske gradient. Dens størrelse bestemmer hastigheten og bevegelsesretningen. Bilipidny lag kan hoppe over en hvilken som helst type molekyl hydrofobe. Men de fleste biologisk aktive elementer er hydrofile. Følgelig deres fri bevegelse vanskelig.

passiv transport

Denne type av forbindelse bevegelse kalles også lettet diffusjon. Det er også utføres gjennom overflateenhetsceller i nærvær av en gradient og uten ATP forbruk. Passiv transport er raskere enn gratis. I prosessen med å øke forskjellen i konsentrasjon-gradient kommer et punkt hvor bevegelseshastigheten blir konstant.

bærere

Transport gjennom overflateutstyret av cellen tilveiebringes ved hjelp av spesielle molekyler. Med disse vektorene ved hjelp av en konsentrasjonsgradient er store molekyler av den hydrofile typen (aminosyrer, spesielt). Overflateapparatet eukaryote celler inkluderer vektorer for en rekke av passive ioner: K +, Na +, Ca +, Cl-, HCO3-. Disse spesifikke molekyler som er særpreget ved høy selektivitet for de transporterte elementer. I tillegg er en viktig funksjon sin store kjørehastighet. Det kan nå 104 eller flere molekyler per sekund.

aktiv transport

Den er karakterisert ved å bevege elementene mot gradienten. Molekyler transporteres fra et område med lav konsentrasjon i de deler av høyere. En slik bevegelse krever en viss bekostning av ATP. For å implementere aktiv transport inn i strukturen av overflaten av dyrecelle apparat omfatter bestemte vektorer. De kalles "pumper" eller "pumper". Mange av disse vektorene varierer ATPase-aktivitet. Dette betyr at de er i stand til å bryte ned adenosin og hente energi for sin virksomhet. Aktiv transport muliggjør etablering av ion gradienter.

cytosis

Denne metoden brukes til å flytte partikler av forskjellige stoffer eller større molekyler. Under cytosis transporterte element er omgitt av en membran-vesikkel. Hvis bevegelsen er i buret, så det kalles endocytose. Følgelig er den motsatte retningen kalles exocytose. I noen celler elementene passere gjennom. Denne type transport kalles transcytose eller diatsiozom.

cytolemma

Strukturen av celleoverflateapparatet innbefatter et plasmamembran dannet hovedsakelig lipider og proteiner i et forhold på ca. 1: 1. Den første "Sandwich modell" av elementet ble foreslått i 1935 I henhold til den teori, at basis plasmolemma danner lipidmolekyler anordnet i to lag (bilipidny). De viste halene (hydrofobe regioner) til hverandre, og på utsiden og innsiden - de hydrofile hoder. Disse flater er belagt med et lag bilipidnogo proteinmolekyler. Denne modellen er blitt bekreftet i 50 vulgære århundre ultra studier utført ved anvendelse av et elektronmikroskop. Det er blitt funnet spesielt at det overflateenhet omfatter en tre-lags dyrecellemembran. Dens tykkelse er 7,5 til 11 nm. Det er til stede gjennomsnittlig lyse og mørke to ytre lag. Den første tilsvarer den hydrofobe region av lipidmolekyler. Mørke partier i sin tur representerer de faste overflatelag av protein og hydrofilt hode.

andre teorier

Et utvalg av elektron-mikroskopisk undersøkelse, utført i slutten av 50-tallet - tidlig 60-tallet. De pekte på det universelle i organiseringen av en tre-lags membran. Dette gjenspeiles i teorien av J. Robertson. I mellomtiden, i slutten av 60-tallet. Jeg samlet en rekke fakta som ikke har blitt forklart i forhold til eksisterende "sandwich-modellen". Dette ga støtet til utvikling av nye ordninger, som omfattet modell basert på tilstedeværelse av hydrofobe-hydrofile bindemiddel av protein og lipidmolekyler. Blant en av dem var teorien om "lipoprotein rug." I overensstemmelse med det, som består av membranproteiner til stede i to typer: integral og perifere. Nylige bundet av elektrostatiske vekselvirkninger med polare hoder på de lipidmolekyler. Men de aldri danne et kontinuerlig lag. En sentral rolle i dannelsen av membranen tilhører globulære proteiner. De er midt i det, og delvis referert poluintegralnymi. Flytting av disse proteinene blir utført i væskefasen av lipidet. Dette sikrer labilitet, og dynamikken i hele membransystem. Foreløpig er denne modellen anses å være den mest vanlige.

lipider

Viktige fysikalske og kjemiske egenskaper til membranlaget er tilveiebragt, de elementer som er vist - fosfolipider som består av ikke-polar (hydrofob) hale og en polar (hydrofil) hode. Den vanligste av dem anses fosfoglycerider og sphingolipider. Nylige fokus hovedsakelig i ytre monolaget. De har en forbindelse til oligosakkaridkjedene. På grunn av det faktum at koblingene strekker seg utenfor den ytre delen plasmolemma, får det en asymmetrisk form. Glykolipider spiller en viktig rolle i implementeringen av anordningen overflate reseptorfunksjon. Som en del av flertallet av membranen er også kolesterol (kolesterol) - et steroid lipid. Hans nummer er forskjellig, noe som i stor grad er bestemt av væskemembran. Jo mer kolesterol, så det er over. Væskenivået er også avhengig av forholdet mellom umettede og mettede fettsyrerester. Jo flere av dem, så det er over. Flytende påvirke aktiviteten til enzymer i membranen.

proteiner

Lipider bestemmes hovedsakelig barriereegenskaper. Proteiner, i motsetning, medvirke til gjennomføringen av de viktigste funksjoner i cellen. Spesielt er styrt transport av forbindelser, metabolisme regulering, mottak og så videre. Proteinmolekyler er fordelt i det ytre lipid bilaget i en mosaikk. De kan flyttes i interiøret. Denne bevegelse styres av tilsynelatende selve cellen. Transportmekanismen som er involvert mikrofilamenter. De er festet til de enkelte integrerte proteiner. Membranelementene er forskjellige avhengig av plasseringen i forhold til bilipidnomu lag. Proteiner kan således være perifert og integrert. Det første laget er lokalisert. De har en svak forbindelse med membranoverflaten. Integrerte proteiner er helt oppslukt i den. De har en sterk binding med lipidene, og adskilt fra membranen uten å skade bilipidnogo lag. Proteiner som trenge gjennom den, kalt trans. Samvirke mellom protein og lipid molekyler av forskjellig art gir plasmalemma stabilitet.

glycocalyx

Lipoproteiner har sidekjeder. Oligosakkaridmolekylene kan binde seg til lipider og glykolipider form. Deres karbohydratdelen sammen med tilsvarende elementer er festet til celleoverflate glykoproteiner negativ ladning og danner ryggraden i glycocalyx. Han presenterte med en løs lag med moderat elektrontetthet. Glycocalyx som dekker den ytre del plasmolemma. Dens karbohydrat porsjoner lette gjenkjennelse av naboceller og stoffer derimellom, og gir også forbindelse med dette klebemiddel. Den glycocalyx også tilstede gitosovmestimosti og hormonreseptorer, enzymer.

i tillegg

Membranreseptorer er hovedsakelig representert glykoproteiner. De har evnen til å etablere kommunikasjon med en svært spesifikke ligander. Reseptorer som er tilstede i membranen, i tillegg, kan justere trafikk av visse molekyler inn i cellen permeabiliteten av plasmamembranen. De er i stand til å konvertere signaler fra omgivelsene inn i de indre, innbindingselementer av den ekstracellulære matriks og cytoskjelettet. Noen forskere tror at sammensetningen av glycocalyx omfatter også poluintegralnye proteinmolekyler. Deres funksjonelle områder er lokalisert i området av overflaten av cellen nadmembrannoy apparat.