/ / Šūnu virsmas ierīce: struktūra un funkcijas

Šūnu virsmas ierīce: struktūra un funkcijas

Šūnas virsma ir auniversālā apakšsistēma. Viņš nosaka robežu starp ārējo vidi un citoplazmu. PAC nodrošina to mijiedarbības regulēšanu. Tālāk apspriedīsim šūnas virsmas aparāta strukturālās un funkcionālās organizācijas iezīmes.

šūnu virsmas aparāti

Komponenti

Sekojošās virsmas sastāvdaļaseikariotu šūnu aparāts: plazmas membrāna, supramembranā un subembriāna kompleksi. Pirmais ir attēlots sfēriski slēgtā elementa formā. Plasmolemma tiek uzskatīta par virsmas šūnu aparāta pamatu. Supemembranas komplekss (saukts arī par glikokalīzi) ir ārējais elements, kas atrodas virs plazmas membrānas. Tas sastāv no dažādām sastāvdaļām. Jo īpaši tie ietver:

  1. Glikoproteīnu un glikolipīdu ogļhidrātu daļas.
  2. Membrānas perifērijas proteīni.
  3. Īpaši ogļhidrāti.
  4. Daļēji integrālis un integrālis proteīns.

Submembranālais komplekss atrodas zem plazmolemmas. Savā sastāvā izdalīti atbalsta kontraktiles sistēma un perifēra hialoplazma.

Submembranas kompleksa elementi

Ņemot vērā virsmas aparāta struktūrušūnas, atsevišķi jāpārtrauc perifēro hialoplazma. Tā ir specializēta citoplazmas daļa un atrodas virs plasmolemmas. Perifērisko hialoplazmu attēlo kā šķidru, ļoti diferencētu neviendabīgu vielu. Šķīdumā ir dažādi augsta un mazmolekulārie elementi. Faktiski tā ir mikrovide, kurā notiek specifiski un kopīgi vielmaiņas procesi. Perifēro hialoplazma nodrošina daudzas virsmas aparāta funkcijas.

virsmas šūnu aparāta struktūra

Atbalsta un kontrakcijas sistēma

Tas atrodas perifēro hialoplazmā. Atbalsta kontraktilē sistēmā ir:

  1. Mikrofibrils.
  2. Skeleta fibrils (starpposma pavedieni).
  3. Mikrotubulīši.

Mikrofibriļi ir pavedienistruktūra Skeleta fibrils veidojas daudzu olbaltumvielu molekulu polimerizācijas dēļ. To skaitu un garumu reglamentē īpaši mehānismi. Kad tās mainās, pastāv šūnu funkciju anomālijas. Mikrotubelēm ir visplašākā attālumā no plasmalēmijas. Viņu sienas veido proteīnu tubulīni.

Virsmas šūnu aparāta struktūra un funkcijas

Vielu apmaiņa tiek veikta, pateicoties pieejamībaitransporta mehānismi. Šūnas virsmas aparāta struktūra nodrošina iespēju pārvietot locītavu vairākos veidos. Jo īpaši tiek veikti šādi transporta veidi:

  1. Vienkārša izplatīšana.
  2. Pasīvais transports.
  3. Aktīva kustība.
  4. Cituss (apmaiņa membrānas iepakojumā).

Papildus transportam šādas virsmas šūnu aparātu funkcijas ir šādas:

  1. Barjera (norobežojošs).
  2. Receptoru
  3. Identificēšana.
  4. Šūnas kustības funkcija, veidojot filo, pseido un lamellopodia.
    virsmas šūnu aparāta struktūra un funkcijas

Brīva kustība

Vienkārša difūzija caur virsmas aparātušūnas tiek veiktas tikai tad, ja abās membrānas pusēs ir elektrisks gradients. Tās lielums nosaka ceļojuma ātrumu un virzienu. Bilipīdu slānis var izturēt visas hidrofobās tipa molekulas. Tomēr lielākā daļa bioloģiski aktīvu elementu ir hidrofīli. Tādējādi viņu brīva aprite ir sarežģīta.

Pasīvais transports

Šis savienojuma veids tiek izsaukts arīko veicina izplatīšana. To veic arī ar šūnas virsmas aparātu gradienta klātbūtnē un bez ATP rēķina. Pasīvais transports ir ātrāks nekā brīvs. Procesā, kas palielina koncentrācijas atšķirību gradientā, rodas laiks, kad kustības ātrums kļūst nemainīgs.

Pārvadātāji

Pārvadīšana caur šūnas virsmunodrošināt īpašas molekulas. Ar šo nesēju palīdzību lielas hidrofila tipa molekulas (jo īpaši aminoskābes) šķērso koncentrācijas gradientu. Eikarioto šūnas virsmas aparāts ietver pasīvos nesējus dažādiem joniem: K +, Na +, Ca +, Cl-, HCO3-. Šīs īpašās molekulas ir ļoti selektīvas attiecībā uz transportētiem elementiem. Turklāt viņu svarīgais īpašums ir lielais kustības ātrums. Tas var sasniegt 104 vai vairāk molekulas sekundē.

dzīvnieku šūnas virsmas aparāta struktūra

Aktīvais transports

To raksturo elementu kustība pretgradients. Molekulas tiek transportētas no reģiona ar zemu koncentrāciju līdz vietām ar lielāku koncentrāciju. Šī kustība ietver noteiktas ATP izmaksas. Lai veiktu aktīvo transportu, dzīvnieku šūnas virsmas aparāta struktūrā ir iekļauti specifiski vektori. Tos sauc par "sūkņiem" vai "sūkņiem". Daudziem no šiem pārvadātājiem ir raksturīga ATPase aktivitāte. Tas nozīmē, ka tie spēj sašķelt adenozīna trifosfātu un ekstrahē enerģiju to darbībai. Aktīvais transports nodrošina jonu gradientu veidošanos.

Citoss

Šo metodi izmanto, lai pārnest daļiņasdažādas vielas vai lielas molekulas. Citos procesā transportēto elementu ieskauj membrānas pūslīši. Ja kustība tiek veikta būrī, to sauc par endocitozi. Attiecīgi pretējais virziens tiek saukts par eksokitozi. Dažās šūnās elementi iet cauri. Šo transporta veidu sauc par transcitozi vai dižozi.

Plasmolemma

Virsmu šūnu aparāta struktūra ietverpats par sevi ir plazmas membrāna, kas galvenokārt sastāv no lipīdiem un olbaltumvielām, kura attiecība ir aptuveni 1: 1. tika piedāvāts pirmais "Sandwich modelis" elementa 1935 Saskaņā ar teoriju, pamatojoties plasmolemma formēšana lipīdu molekulām izkārtoti divās kārtās (slānis bilipidny). Viņi pagrieza astes (hidrofobi apgabali) vienu ar otru, un no ārpuses un iekšpuses - hidrofīlā galviņas. Šīs bilipīdu slāņa virsmas aptver proteīnu molekulas. Šis modelis tika apstiprināts 50. vulgāri gadsimta Ultrastrukturāli pētījumi, kas veikti, izmantojot elektronu mikroskopu. Konkrēti tika konstatēts, ka dzīvnieku šūnas virsmas aparātā ir trīslāņa membrāna. Tās biezums ir 7,5-11 nm. Tajā ir vidēji viegls un divi tumši perifērijas slāņi. Pirmais atbilst lipīdu molekulu hidrofobai reģionam. Savukārt tumši apgabali ir nepārtraukti proteīna un hidrofīlu galviņu virsmas slāņi.

virsmas šūnu aparāta struktūra

Citas teorijas

Elektroniskās mikroskopijas šķirnesPētījumi, kas veikti 50. gadu beigās - 60. gadu sākumā. norādīja uz trīslāņu membrānas organizācijas universālumu. Tas ir atspoguļots J. Robertsona teorijā. Tikmēr, līdz pat 60. gadu beigām. uzkrājušies daudzi fakti, kas nav izskaidroti no esošā "sviestmaizes modeļa" viedokļa. Tas deva impulsu jaunu shēmu, kas ietvēra modeli, kas balstīts uz klātbūtnē hidrofobās-hidrofils saistvielu olbaltumvielu un lipīdu molekulām. Viens no tiem bija "lipoproteīns paklājs" teorija. Saskaņā ar to, membrānā ir divu veidu olbaltumvielas: neatņemama un perifēra. Pēdējās saistītas ar liposomu molekulām ar elektrostatisko mijiedarbību ar polārajām galvām. Tomēr tie nekad neveido nepārtrauktu slāni. Galvenā loma membrānas veidošanā pieder globulālām olbaltumvielām. Tie ir iegremdēti tajā daļēji un tiek saukti par daļēji integrāli. Šo proteīnu kustība notiek lipīdu šķidrā fāzē. Tas nodrošina visas membrānas sistēmas labilitāti un dinamismu. Šobrīd šis modelis tiek uzskatīts par visizplatītāko.

Lipīdi

Galvenās fizikāli ķīmiskās īpašībasmembrānas ir aprīkotas ar elementu slāni - fosfolipīdiem, kas sastāv no nepolāras (hidrofobiskas) astes un polārās (hidrofilās) galvas. Visbiežāk tie ir fosfoglicerīdi un sfingolipīdi. Pēdējie koncentrējas galvenokārt uz ārējo monolskābi. Viņiem ir saistība ar oligosaharīdu ķēdēm. Sakarā ar to, ka saites pārsniedz plasmolemmas ārējo daļu, tā iegūst asimetrisku formu. Glikolipīdiem ir svarīga loma virsmas ierīces receptoru funkcijas realizācijā. Lielākā daļa no membrānām satur arī holesterīnu (holesterīnu) - steroīdu lipīdu. Viņa numurs ir atšķirīgs, kas lielā mērā nosaka ar šķidro membrānu. Jo vairāk holesterīna ir, jo augstāks tas būs. Likviditātes līmenis ir atkarīgs arī no nepiesātināto un piesātināto taukskābju atlikumu attiecības. Jo vairāk no tām, jo ​​augstāka tā ir. Šķidrums ietekmē fermentu aktivitāti membrānā.

virsmas šūnu aparāta strukturāli funkcionējošas struktūras īpašības

Olbaltumvielas

Lipīdi galvenokārt nosaka barjeruīpašības. Pretēji tam proteīni veicina šūnas galveno funkciju izpildi. Jo īpaši mēs runājam par regulētu savienojumu pārvadāšanu, vielmaiņas regulēšanu, uzņemšanu utt. Olbaltumvielu molekulas tiek sadalītas lipīdu divslāņu mozaīkā. Viņi var pārvietoties biezi. Šādu kustību visticamāk kontrolē pati šūna. Kustības mehānismā ir iesaistīti mikrofilējumi. Tās piestiprina pie atsevišķām integrālajām olbaltumvielām. Membrānas elementi atšķiras atkarībā no to atrašanās vietas attiecībā pret bilipīdu slāni. Tādējādi proteīni var būt perifērijas un integrālis. Pirmie lokalizēti ārpus slāņa. Viņiem ir vājš savienojums ar membrānas virsmu. Integrālie proteīni ir pilnībā iegremdēti tajā. Viņiem ir spēcīga saikne ar lipīdiem, un tie netiek atbrīvoti no membrānas, nesabojājot bilipīdu slāni. Proteīni, kas cauri to caurmundrina, sauc par transmembrānas. Mijiedarbība starp olbaltumvielu molekulām un dažāda veida lipīdiem nodrošina plasmalemmas stabilitāti.

Glycocalix

Lipoproteīniem ir sānu ķēdes. Oligosaharīda molekulas var saistīties ar lipīdiem un veidot glikolipīdus. To ogļhidrātu daļas kopā ar līdzīgiem glikoproteīnu elementiem izraisa negatīvu lādiņu uz šūnu virsmas un veido glikokalīzes pamatu. To veido brīvs slānis ar elektroniski mērenu blīvumu. Glycocalix pārklāj plazmolekulas ārējo daļu. Tās ogļhidrātu vietas veicina blakus esošo šūnu un vielu atpazīšanu starp tām, kā arī nodrošina saites ar tām. Glikocalksijā ir arī hormonu un gitoskopu receptori, fermenti.

eukarioto šūnu virsmas aparāta sastāvdaļas

Progresīvs

Membrānas receptori ir galvenokārtglikoproteīni. Viņiem ir iespēja veidot ļoti specifiskas saites ar ligandiem. Membrānā esošie receptori, turklāt, var regulēt dažu molekulu kustību šūnā, plasmalēmijas caurlaidību. Viņi spēj pārveidot ārējos vides signālus iekšējos, lai saistītu elementus starpšūnu matricu un citus skeletus. Daži pētnieki uzskata, ka glikocalkses sastāvā ir arī daļēji integrētas olbaltumvielu molekulas. To funkcionālās zonas atrodas virszemes šūnu aparāta superembālā rajonā.

Lasīt vairāk: