sejtmembrán
A kép a sejtmembrán. A kis kék és fehér golyó felel meg a hidrofil „fejek” a foszfolipidek és a vonalak ahhoz csatolt - hidrofób „farok”. Az ábra mutatja, csak a integrált membránproteinek (piros gömböcskék és sárga spirál). Sárga, ovális pont a membránon belül - a koleszterin-molekulákat Sárga-zöld gyöngy lánc a külső oldalán a membrán - az oligoszacharid lánc. képző glikokalix
Reakcióvázlat transzmembrán receptor:
E - az extracelluláris térben (extracelluláris tér);
P - sejtmembrán (plazma feldolgozása és továbbítása a jelet);
I - intracelluláris tér (I helyen = intracelluláris)
A sejtmembrán (vagy tsitolemmy vagy cytolemma vagy plazma membrán) választja el a tartalmát bármely cella a külső környezettől, biztosítva annak épségét; szabályozza a cserét a sejtek és környezetük; intracelluláris membránok felosztják a sejt specializált zárt rekeszek - rekeszek vagy organellumok. amelyben bizonyos környezeti feltételek fenntartását.
Sejtfal. ha van ilyen sejtek rendelkezésre (általában növényi sejtek) lefedi a sejtmembrán.
A sejtmembrán kettős réteg (kétrétegű) osztályába lipid molekulák. amelyek többsége egy úgynevezett komplex lipidek - foszfolipidek. lipid molekulák hidrofil ( „fej”) és hidrofób ( „farok”) részek. A formáció a membrán molekulák hidrofób régiók befelé és hidrofil - ki. A membránokat - invariabelnye szerkezet. nagyon hasonló a különböző szervezetekben. Kivételt képez ez alól talán a archaea. amelyben membránokat kialakítjuk a glicerin és a terpén-alkoholok. A membrán vastagsága 7-8 nm.
A biológiai membrán tartalmaz és a különböző fehérjék. Integrált (permeátum a membránon keresztül), poluintegralnye (szállított egyik végén a külső lipid vagy belső réteg), a felület (külső oldalán található, vagy szomszédos belső oldalai a membrán). Egyes fehérjék érintkezési pontok egy sejtmembrán a sejt belsejében citoszkeleton, és a sejtfalat (ha jelen van) kívül. Néhány szerves fehérjék funkcionálnak ioncsatornákat. különböző transzporterek és receptorok.
1925 Gorter és Grendel keresztül ozmotikus sokk kapott egy úgynevezett „árnyék” a vörösvértestek - ezek üres héjakat. Shadows rakott egy halom, és meghatározták a felülete. Ezután aceton-t izoláltunk a héját lipid és lipid határoztuk mennyisége egységnyi terület az erythrocyta - ez a mennyiség elegendő a folyamatos kétrétegű. Bár ez a kísérlet vezetett kutatók a helyes következtetésre több bruttó hibák történtek - először acetonnal teljesen lehetetlen, hogy kiválassza a lipidek, másrészt a felület került meghatározásra helytelenül száraz alapon. Ebben az esetben a mínusz mínusz adott plusz az arány határozza meg a teljesítményt történt, hogy igaz legyen, és kinyitotta a lipid kettősréteg.
Kísérletek mesterséges bilipidnymi filmek kimutatták, hogy van egy nagy felületi feszültség, sokkal több, mint a sejtmembránok. Ez azt jelenti, hogy tartalmaznak, amely csökkenti a feszültséget - fehérjéket. 1935-ben, Danielli és Dawson bemutatták a tudományos közösség modell „szendvics”, ami azt jelzi, hogy az alapján a membrán lipid kettős réteg mindkét oldalán, amelyek folytonos réteg fehérjék, benne semmi a kétrétegű. Az első elektronmikroszkópos vizsgálata az 1950-es megerősítették ezt az elméletet - a mikroszkópos felvételeket látható két elektron-sűrű réteg - a fehérje molekulák és a lipid fej és egy elektron-átlátszó réteg van közöttük - lipid farok. J. Robertson megfogalmazott 1960-ban, az elmélet egységes biológiai membrán, amely azt feltételezte, egy háromrétegű szerkezet minden sejtmembránok.
De fokozatosan felhalmozódó elleni érvek „szendvics modell”:
- felhalmozódott információt globuláris plazmamembrán
- azt találtuk, hogy a membrán szerkezete alapján elektronmikroszkópia módszertől függ a rögzítése
- plazmamembrán változhat még egy sejt szerkezete, mint a fej, a nyak és a spermium farka
- „Szendvics” modell termodinamikailag előnyös -, hogy egy ilyen struktúra fenntartására szükség van, hogy fordítsuk nagy mennyiségű energiát, és hogy álljon át az anyagot a membrán nagyon nehéz
- számú kapcsolódó fehérjéket a membránon elektrosztatikusán nagyon kicsi, többnyire nagyon nehéz elkülöníteni fehérjék a membrán, mivel azok elmerül benne
Mindez létrehozásához vezetett 1972-ben SD Singer (S. Jonathan Singer) és GL Nicholson (Garth L. Nicolson) folyadék-mozaik modell membrán szerkezetét. Ebben a modellben, a membrán fehérjék nem egy folyamatos réteget képez a felületen, és vannak osztva integráns, és perifériás poluintegralnye. Perifériás fehérjék valóban felületén a membrán és kapcsolódnak a poláros fej a lipid membrán kölcsönhatások elektrostatichestkimi de soha nem egy folyamatos réteget képez. Bizonyíték membránfluiditás vannak FRAP módszerek. FLIP és a szomatikus hibridizáció sejt mozaik - egy eljárás fagyasztva-törés. ahol a hasítási a membrán látható halmok és gödrök, mivel a fehérjék nem hasított és kiterjesztése teljes egészében a rétegek egyike a membrán.
- barrier - biztosít állítható, szelektív, passzív és aktív metabolizmus a környezettel. Például, a peroxiszóma membrán megvédi a citoplazmában a veszélyes peroxidok sejtek. Szelektív permeabilitás azt jelenti, hogy a permeabilitása a membrán különböző atomok vagy molekulák függ a méretük, elektromos töltés, kémiai tulajdonságai. Szelektív permeabilitás elválasztja a sejtek és celluláris kompartmentekbe a környezetből, és ellátja őket a szükséges anyagokkal.
- közlekedés - a membránon keresztül történik az anyagok szállítását, és ki sejteket. Szállítás a membránon keresztül rendelkezik: szállítás a tápanyagok, eltávolítása végtermékek anyagcsere, szekréciója különböző anyagok, hogy hozzon létre ion gradiensek, miközben a sejt egy optimális pH és koncentráció ionok, amelyek szükségesek a celluláris enzimek.
Részecskék bármilyen okból, nem tudja átlépni a foszfolipid kettősréteg (például, mivel a hidrofil tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel a membrán belsejében a hidrofób, és nem továbbítja a hidrofil anyagokat, vagy azért, mert a nagy méretű), de szükséges, hogy a sejtek tud hatolni a membránon keresztül speciális fehérjék transzporterek (transzporterek), fehérjék és csatornákat vagy endocitózis.
A passzív transzportot anyag áthalad a lipid kettősréteg nélkül költségén koncentrációgradiens át a diffúziós energia. A variáció a mechanizmus könnyű diffúzió. , amelyben az anyag segít áthalad a membránon semmilyen konkrét molekula. Ennél a molekula lehet egy csatornát, amely továbbítja csak egyféle anyag.
Aktív közlekedési energiát igényel, mint ahogyan egy koncentráció gradiens. A membrán fehérjék, vannak speciális szivattyúk, beleértve ATPáz. amely aktívan pumpálnak a sejt kálium-ionok (K +), és pumpált belőle a nátrium-ionok (Na +). - mátrix - biztosítja egy meghatározott viszonylagos helyzetét és tájolását membránfehérjék, az optimális kölcsönhatást.
- Manuális - önálló sejt, annak intracelluláris struktúrák is csatlakozni más sejtek (a szövet). A nagyobb szerepet, hogy a mechanikai funkciókat sejtfalakat. és az állatok - sejtközötti.
- energia - a fotoszintézis kloroplasztisz és a sejtlégzést mitokondriumokban a saját membránok energiaátviteli rendszer, amelyben a fehérjék is részt vesznek;
- receptor - Néhány fehérje található a membrán, a receptorok (molekulák, amelyek a sejt kap bizonyos jelek).
Például, a hormonok. A vérben keringő csak akkor hatnak, az ilyen célsejtek, amelyeknek receptoraik megfelelő ezek a hormonok. Neurotranszmitterek (vegyi anyagok, amely vezetési az idegi impulzusok) is kötődnek specifikus receptor fehérjéi a célsejtek. - enzim - membrán fehérjéket gyakran enzimekkel. Például, a plazma membrán a bél epiteliális sejtek tartalmaznak emésztő enzimek.
- végrehajtása és generációs bioelektromos potenciál.
A membrán a cella tartjuk állandó koncentrációját ionok: K + ion koncentráció a sejtek belsejében jelentősen magasabb, mint a külső, és a koncentrációt a Na + sokkal alacsonyabb, ami azért fontos, mert ez biztosítja, hogy a potenciális különbség a membránon keresztül, és a generáció egy ingerület. - címkézés sejtek - van antigének a membránon. meghatalmazotti markerek - „címkéket”, amely lehetővé teszi, hogy azonosítsa a cellában. Glikoproteinek (azaz, fehérjék hozzájuk kapcsolódó elágazó oligoszacharid oldalláncok), szerepét játssza „antennák”. Mivel a számtalan konfiguráció az oldalláncok elvégezhető minden típusú az adott sejt marker. Sejt markerekkel ismerhetik más sejtek, és együtt hatnak őket, például, a formáció a szervek és szövetek. Azt is lehetővé teszi az immunrendszer felismeri az idegen antigéneket.
Szerkezete és összetétele a biológiai membránok [idézet]
Fontos része a membrán fehérjék teszik ki, piercing neki, és felelős különböző tulajdonságait a membránok. Összetételük és tájolása változik a különböző membránok. Közel a fehérjék a gyűrű alakú lipidek - azok jobban rendezett, kevésbé mobilis, állnak több telített zsírsav, és kinyerik a membrán fehérje. Anélkül, a gyűrű alakú lipid membrán fehérjék nem működnek.
A sejtmembránok gyakran aszimmetrikus, azaz eltérő összetételű rétege a lipidek a külső tartalmazó túlnyomórészt foszfatidil-inozit. kolin. szfingomielin és gli. a belső - foszfatidilszerin. foszfatidil-foszfatidil-inozit. Napfény külön molekula az egyik rétegről a másik (az úgynevezett flip-flop) akadályozva van, de spontán végbemehet, körülbelül egyszer minden 6 hónapban vagy-Flippase skramblazy fehérjék és a plazmamembrán. Ha a külső réteg jelenik foszfatidil, ez annak a jele, hogy szükség van, hogy elpusztítsa a makrofág sejteket.
Ez zárt egyszeri vagy egymáshoz kapcsolódónak részeit a citoplazmában. elválasztott hyaloplasm membránok. By odnomembrannym sejtszervecskék tartalmazza az endoplazmatikus retikulum. Golgi-készülékhez. lizoszómákat. vakuólumokat. peroxiszómákra; hogy dvumembrannym - kernel. mitokondrium. plasztiszokban. A szerkezet a membránok különböző organellumok különbözhetnek az összetételben, a lipidek és a membrán fehérjék.
Sejtmembránokat szelektíven áteresztő: rajtuk keresztül lassan diffundálnak a glükóz. aminosavak. zsírsavak. glicerin és ionok. ahol a membránok magukat, hogy bizonyos mértékig aktívan szabályozzák ezt a folyamatot - egy anyag jut, míg mások nem. Négy alapvető mechanizmusok belépés anyagok a sejtbe vagy a sejt kiadási őket kifelé: diffúzió. ozmózis. exo- és az aktív transzport vagy endocitózis. Az első két folyamat passzív, azaz nem igényel energiát; Az utóbbi két - az aktív folyamatok kapcsolódó energiafogyasztás.
Szelektív membrán permeabilitás során passzív transzport miatt a speciális csatornák - integráns fehérjék. Ezek áthatolnak a membránon, amely egy fajta menetben. A elemeit K, Na és Cl saját csatornákat. Ami a koncentrációgradiens a molekulák ezeknek az elemeknek a mozgó a sejtbe, és belőle. A stimuláció alatt nátriumion csatornák felnyílnak, és van egy éles nátriumionok bevitele a sejtbe. Így kiegyensúlyozatlanság van a membrán potenciál. Ezután a membránpotenciál helyreáll. Kálium-csatornák mindig nyitva, és rajtuk keresztül a sejtbe káliumionok esik lassan.
Cell Biology - közös terminológia és ugyanabban az időben, a többértékű fizikai egység értelmében jelenléte néven a cella a részén Biológiai Tudományok; A kifejezés lehet használni, mint egy rövid jelöléseket beszélt formájában biológiai sejtek bármilyen olyan mikroorganizmus - biológiai sejt. és az érték határozza meg a sejt egység nevét a karbantartási laboratóriumi és / vagy állati modellek - az egyes laboratóriumok, tantermek és / vagy osztályteremben. [1]