Overfladen enhedscelle: struktur og funktion

Overfladen enhed celle er en universel undersystem. Den bestemmer grænsen mellem det ydre miljø og cytoplasmaet. PAK tilvejebringer reguleringen af deres interaktion. Vi anser næste de særlige forhold strukturel-funktionel organisering af celleoverfladen apparatet.

komponenter

Identificere de følgende komponenter i indretningen overfladen af eukaryote celler: plasmamembranen, nadmembranny og submemranny komplekser. Den første repræsenteret i form af et lukket sfærisk element. Plasmolemma behandlede rygraden af overfladen af cellen enhed. Nadmembranny kompleks (det kaldes også glycocalyx) - er et ydre element anbragt over plasmamembranen. Den består af forskellige komponenter. Navnlig omfatter disse:

1. Carbohydratdelen af glycoproteiner og glycolipider.
2. Membranen perifere proteiner.
3. Specifikke carbohydrater.
4. Poluintegralnye og integrale proteiner.

Submembranny kompleks ligger på plasmolemma. Den består af isolerede støtte-kontraktil systemet og perifer hyaloplasm.

Elementer submembrannogo kompleks

Overvejer strukturen af apparatet ifølge celleoverfladen, det tager en separat kig på den perifere hyaloplasm. Det er en specialiseret cytoplasmatisk del og placeret over plasmolemma. Perifer hyaloplasm repræsenteret stærkt differentieret heterogene flydende substans. Den indeholder en række højt og komponenter med lav molekylvægt i opløsning. I virkeligheden er det et mikromiljø, hvor flow-specifikke og generelle metaboliske processer. Perifer hyaloplasm tilvejebringer flerheden af overflade af maskinens funktioner.

Bevægeapparatet kontraktile systemet

Det er placeret i den perifere hyaloplasm. Den understøttende-kontraktil systemet frigivelse:

1. Microfibrils.
2. Skelet fibriller (mellemliggende filament).
3. Mikrotubuli.

Microfibrils er trådformede strukturer. Skelet fibriller dannes ved polymerisation af en række af proteinmolekyler. Deres antal og længde er underlagt særlige ordninger. Når de ændrer anomalier opstår cellulære funktioner. Længst fra plasmalemma mikrotubuli. Deres vægge dannes tubuliner proteiner.

Strukturen og funktionen af celleoverflade enhed

Metabolisme udføres ved at have transportmekanismer. Strukturen af overfladen enhedscellen muliggør flytning af forbindelserne ved flere metoder. Især følgende former for transport:

1. Simpel diffusion.
2. Passiv transport.
3. Aktiv bevægelse.
4. Cytosis (udvekslingsmembran i pakken).

Foruden transport, afslørede overfladetræk sådan apparater af cellen, såsom:

1. Barriere (dividere).
2. Receptor.
3. Identifikation.
4. Funktion celle bevægelse gennem uddannelse filosof, pseudo- og lamellipodia.

fri bevægelighed

Simpel diffusion gennem overfladen enhedscellen udelukkende foretages i nærvær på begge sider af membranen elektriske gradient. Dens størrelse bestemmer hastigheden og bevægelsesretningen. Bilipidny lag kan springe helst type af molekyle hydrofobe. Men de fleste biologisk aktive elementer er hydrofile. Følgelig deres frie bevægelighed vanskelig.

passiv transport

Denne type forbindelse bevægelse kaldes også faciliteret diffusion. Det er også udføres gennem overfladen enhedsceller i nærvær af en gradient og uden ATP forbrug. Passiv transport er hurtigere end gratis. I processen med at øge forskellen i koncentrationsgradient kommer et punkt, hvor bevægelseshastigheden bliver konstant.

luftfartsselskaber

Transport gennem overfladen apparatet i cellen tilvejebringes af særlige molekyler. Med disse vektorer ved en koncentrationsgradient er store molekyler af den hydrofile type (aminosyrer, i særdeleshed). Overflade apparater eukaryote celler indbefatter vektorer til forskellige passive ioner: K +, Na +, Ca +, Cl-, HCO3. Disse specifikke molekyler er karakteriseret ved høj selektivitet for de transporterede varer. Hertil kommer, en vigtig egenskab er deres store kørehastighed. Det kan nå 104 eller flere molekyler per sekund.

aktiv transport

Det er kendetegnet ved at bevæge elementer mod gradienten. Molekyler transporteres fra et område med lav koncentration i de dele af højere. En sådan bevægelse kræver en vis pris af ATP. At gennemføre aktiv transport i strukturen af overfladen af dyreceller apparat indbefatter specifikke vektorer. De kaldes "pumper" eller "pumper". Mange af disse vektorer varierer ATPase-aktivitet. Det betyder, at de er i stand til at nedbryde adenosintrifosfat og at udvinde energi til driften. Aktiv transport muliggør skabelsen af ion gradienter.

cytosis

Denne metode anvendes til at bevæge partikler af forskellige stoffer eller større molekyler. Under cytosis transporteret element er omgivet af en membran vesikel. Hvis bevægelsen er i buret, så kaldes det endocytose. Følgelig er den modsatte retning kaldes exocytose. I nogle celler elementerne passere igennem. Denne type transport kaldes transcytose eller diatsiozom.

cytolemma

Strukturen af celleoverfladen apparat indbefatter en plasmamembran dannet hovedsagelig lipider og proteiner i et forhold på ca. 1: 1. Den første "Sandwich-model" af elementet blev foreslået i 1935 I overensstemmelse med teori, basis plasmolemma danner lipidmolekyler arrangeret i to lag (lag bilipidny). De vendte deres haler (hydrofobe regioner) til hinanden, og det uden for og inde - de hydrofile hoveder. Disse overflader er belagt med et lag bilipidnogo proteinmolekyler. Denne model er blevet bekræftet i 50s vulgære århundrede ultrastrukturelle studier udført ved anvendelse af et elektronmikroskop. Det er især blevet fundet, at overfladen omfatter en trelags dyr cellemembranen. Dets tykkelse er 7,5 til 11 nm. Det er til stede gennemsnitlig lys og to mørke perifere lag. Den første svarer til det hydrofobe område af lipidmolekyler. Mørke dele til gengæld, repræsenterer de faste overfladelag af protein og hydrofilt hoved.

andre teorier

En række elektronmikroskopisk undersøgelse, foretaget i slutningen af 50'erne - tidlige 60-erne. De pegede på den universelle anvendelse af organiseringen af en tre-lags membran. Dette afspejles i teorien om J. Robertson. I mellemtiden, i slutningen af 60'erne. Jeg oparbejdet en masse fakta, som ikke er forklaret i forhold til det eksisterende "sandwich-model". Dette gav impulser til udviklingen af nye ordninger, som omfattede model baseret på tilstedeværelsen af hydrofob-hydrofil bindemiddel af protein- og lipidmolekyler. Blandt en af dem var teorien om "lipoprotein tæppe." I overensstemmelse med det, der består af membranproteinerne præsenterer to typer: integrale og perifere. Nylige bundet af elektrostatiske interaktioner med polære hoveder på lipidmolekyler. Men de aldrig danne et sammenhængende lag. En vigtig rolle i dannelsen af membranen tilhører kugleformede proteiner. De er nedsænket i det og dels henvist poluintegralnymi. Flytte disse proteiner udføres i den flydende fase af lipid. Dette sikrer labilitet og dynamik af hele membransystem. I øjeblikket er denne model anses for at være den mest almindelige.

lipider

Vigtigste fysisk-kemiske karakteristika af membranlaget er tilvejebragt, viste elementer - phospholipider bestående af ikke-polær (hydrofob) hale og en polær (hydrofil) hoved. Den mest almindelige af dem betragtes phosphoglyceriderne og sphingolipider. Seneste fokus hovedsageligt i den ydre monolag. De har en forbindelse til oligosaccharidkæderne. På grund af det faktum, at links strækker sig ud over den ydre del plasmolemma, får det således en asymmetrisk form. Glycolipider spiller en vigtig rolle i forbindelse med gennemførelsen af enhedens overflade receptor funktion. Som en del af hovedparten af membranen er også kolesterol (kolesterol) - et steroid lipid. Hans nummer er forskellige, hvilket i høj grad af væskemembran. Jo mere kolesterol, så det er ovenfor. væskeniveauet afhænger også af forholdet mellem umættede og mættede fedtsyrerester. Jo flere af dem, så det er over. Væske påvirke aktiviteten af enzymer i membranen.

proteiner

Lipider bestemmes hovedsagelig barriereegenskaber. Proteiner, derimod bidrage til gennemførelsen af de centrale funktioner i cellen. Især den kontrollerede transport af forbindelser, metabolisme regulering, modtagelse og så videre. Proteinmolekyler er fordelt i lipid-dobbeltlaget af en mosaik. De kan flyttes i interiøret. Denne bevægelse styres af, tilsyneladende, selve cellen. Transporten mekanisme involveret mikrofilamenter. De er bundet til de enkelte integrale proteiner. De membran elementer er forskellige afhængigt af din placering i forhold til bilipidnomu lag. Proteiner kan således være perifer og integral. Det første lag er lokaliseret. De har en spinkel forbindelse med membranoverfladen. Integrale proteiner er fuldstændig nedsænket i det. De har en stærk binding med lipiderne og adskilt fra membranen uden at beskadige bilipidnogo lag. Proteiner, der trænger igennem det, der kaldes den transmembrane. Interaktion mellem proteinet og lipidmolekyler af forskellig art giver plasmalemma stabilitet.

glycocalyx

Lipoproteiner har sidekæder. Oligosaccharidsubstituenterne molekyler kan binde til lipider og glycolipider formular. Deres kulhydrat del sammen med lignende elementer fastgjort til celleoverflade glycoproteiner negativ ladning og danner rygraden i glycocalyx. Han præsenterede med en løs lag af moderat elektrondensitet. Glycocalyx dækker den ydre del plasmolemma. Dens kulhydratdele lette anerkendelsen af naboceller og stoffer derimellem, og tilvejebringer også klæbeforbindelse dermed. Glycocalyx også til stede gitosovmestimosti og hormonreceptorer, enzymer.

derudover

Membranreceptorer er hovedsageligt repræsenteret glycoproteiner. De har evnen til at etablere kommunikation med et meget specifikke ligander. Receptorer til stede i membranen, derudover kan regulere bevægelsen af visse molekyler i cellen permeabilitet plasmamembranen. De er i stand til at konvertere signaler fra omgivelserne ind interne, bindende elementer i den ekstracellulære matrix og cytoskelettet. Nogle forskere mener, at sammensætningen af glycocalyx omfatter også poluintegralnye proteinmolekyler. Deres funktionelle områder ligger i området af overfladen af cellen nadmembrannoy-apparatet.