Գովազդ

Տուն - Գիպսաստվարաթուղթ
Հատուկ անցքեր բջջային թաղանթում: Բջջային թաղանթներ

Կենդանի օրգանիզմի հիմնական կառուցվածքային միավորը բջիջն է, որը ցիտոպլազմայի տարբերակված հատվածն է՝ շրջապատված բջջային թաղանթով։ Շնորհիվ այն բանի, որ բջիջը կատարում է բազմաթիվ կարևոր գործառույթներ, ինչպիսիք են վերարտադրությունը, սնուցումը, շարժումը, թաղանթը պետք է լինի պլաստիկ և խիտ:

Բջջային թաղանթի հայտնաբերման և հետազոտության պատմությունը

1925-ին Գրենդելը և Գորդերը հաջող փորձ կատարեցին՝ բացահայտելու արյան կարմիր բջիջների կամ դատարկ թաղանթների «ստվերները»։ Չնայած մի քանի սխալներին, գիտնականները հայտնաբերեցին լիպիդային երկշերտը: Նրանց աշխատանքը շարունակեցին Դանիելլին, Դոուսոնը 1935 թվականին և Ռոբերտսոնը 1960 թվականին։ Երկար տարիների աշխատանքի և փաստարկների կուտակման արդյունքում 1972 թվականին Սինգերը և Նիկոլսոնը ստեղծեցին թաղանթային կառուցվածքի հեղուկ-մոզաիկ մոդելը։ Հետագա փորձերն ու ուսումնասիրությունները հաստատեցին գիտնականների աշխատանքները։

Իմաստը

Ի՞նչ է բջջային թաղանթը: Այս բառը սկսել է գործածվել ավելի քան հարյուր տարի առաջ լատիներենից թարգմանաբար նշանակում է «ֆիլմ», «մաշկ»։ Այսպես է նշանակվում բջիջների սահմանը, որը բնական արգելք է ներքին պարունակության և արտաքին միջավայրի միջև: Բջջաթաղանթի կառուցվածքը ենթադրում է կիսաթափանցելիություն, որի շնորհիվ խոնավությունն ու սննդանյութերև քայքայման արտադրանքները կարող են ազատորեն անցնել դրա միջով: Այս կեղևը կարելի է անվանել բջջային կազմակերպության հիմնական կառուցվածքային բաղադրիչ:

Դիտարկենք բջջային թաղանթի հիմնական գործառույթները

1. Առանձնացնում է բջջի ներքին պարունակությունը և արտաքին միջավայրի բաղադրիչները:

2. Օգնում է պահպանել բջջի մշտական ​​քիմիական կազմը:

3. Կարգավորում է ճիշտ նյութափոխանակությունը։

4. Ապահովում է հաղորդակցություն բջիջների միջեւ:

5. Ճանաչում է ազդանշանները.

6. Պաշտպանության գործառույթ:

«Պլազմային կեղև»

Արտաքին բջջի թաղանթը, որը նաև կոչվում է պլազմային թաղանթ, ուլտրամիկրոսկոպիկ թաղանթ է, որի հաստությունը տատանվում է հինգից յոթ նանոմիլիմետր: Այն բաղկացած է հիմնականում սպիտակուցային միացություններից, ֆոսֆոլիդներից և ջրից։ Ֆիլմը առաձգական է, հեշտությամբ կլանում է ջուրը և վնասվելուց հետո արագ վերականգնում է իր ամբողջականությունը:

Այն ունի ունիվերսալ կառուցվածք։ Այս թաղանթը զբաղեցնում է սահմանային դիրք, մասնակցում է սելեկտիվ թափանցելիության, քայքայվող մթերքների հեռացման գործընթացին և սինթեզում դրանք։ Հարևանների հետ հարաբերությունները և հուսալի պաշտպանությունվնասից առաջացած ներքին պարունակությունը այն դարձնում է կարևոր բաղադրիչ այնպիսի հարցում, ինչպիսին է բջջի կառուցվածքը: Կենդանական օրգանիզմների բջջային թաղանթը երբեմն ծածկված է ամենաբարակ շերտը- գլիկոկալիքս, որը ներառում է սպիտակուցներ և պոլիսախարիդներ: Բույսերի բջիջները թաղանթից դուրս պաշտպանված են բջջային պատով, որը ծառայում է որպես հենարան և պահպանում ձևը: Նրա բաղադրության հիմնական բաղադրիչը մանրաթելն է (ցելյուլոզա)՝ պոլիսախարիդ, որը ջրի մեջ անլուծելի է:

Այսպիսով, արտաքին բջիջների թաղանթն ունի վերականգնման, պաշտպանության և այլ բջիջների հետ փոխազդեցության գործառույթ:

Բջջային թաղանթի կառուցվածքը

Այս շարժական պատյանի հաստությունը տատանվում է վեցից տասը նանոմիլիմետր: Բջջի բջջային թաղանթն ունի հատուկ բաղադրություն, որի հիմքը լիպիդային երկշերտ է։ Ջրի նկատմամբ իներտ հիդրոֆոբ պոչերը գտնվում են ներսից, իսկ հիդրոֆիլ գլուխները, որոնք փոխազդում են ջրի հետ, ուղղված են դեպի դուրս: Յուրաքանչյուր լիպիդ իրենից ներկայացնում է ֆոսֆոլիպիդ, որը հանդիսանում է այնպիսի նյութերի փոխազդեցության արդյունք, ինչպիսիք են գլիցերինը և սֆինգոզինը: Լիպիդային շրջանակը սերտորեն շրջապատված է սպիտակուցներով, որոնք դասավորված են ոչ շարունակական շերտով։ Դրանց մի մասը ընկղմվում է լիպիդային շերտի մեջ, մնացածն անցնում է դրա միջով։ Արդյունքում առաջանում են ջրից թափանցելի տարածքներ։ Այս սպիտակուցների կատարած գործառույթները տարբեր են։ Դրանցից մի քանիսը ֆերմենտներ են, մնացածը՝ տրանսպորտային սպիտակուցներ, որոնք արտաքին միջավայրից տարբեր նյութեր են տեղափոխում ցիտոպլազմա և ետ։

Բջջային թաղանթը ներթափանցված է ինտեգրալ սպիտակուցների միջով և սերտորեն կապված է դրանցով, իսկ ծայրամասայինների հետ կապն ավելի քիչ ուժեղ է։ Այս սպիտակուցները կատարում են կարևոր գործառույթ, այն է՝ պահպանել մեմբրանի կառուցվածքը, ստանալ և փոխակերպել ազդանշանները միջավայրը, նյութերի տեղափոխում, թաղանթների վրա տեղի ունեցող ռեակցիաների կատալիզացում։

Բաղադրյալ

Բջջային թաղանթի հիմքը երկմոլեկուլային շերտն է։ Իր շարունակականության շնորհիվ բջիջն ունի պատնեշային և մեխանիկական հատկություններ։ Կյանքի տարբեր փուլերում այս երկշերտը կարող է խաթարվել: Արդյունքում ձևավորվում են հիդրոֆիլ ծակոտիների կառուցվածքային թերություններ։ Այս դեպքում կարող են փոխվել այնպիսի բաղադրիչի բացարձակապես բոլոր գործառույթները, ինչպիսին է բջջային թաղանթը: Միջուկը կարող է տուժել արտաքին ազդեցություններից։

Հատկություններ

Բջջի բջջային թաղանթն ունի հետաքրքիր առանձնահատկություններ. Իր հեղուկության շնորհիվ այս թաղանթը կոշտ կառուցվածք չէ, և այն կազմող սպիտակուցների և լիպիդների հիմնական մասը ազատորեն շարժվում է թաղանթի հարթության վրա:

Ընդհանուր առմամբ, բջջային թաղանթը ասիմետրիկ է, ուստի սպիտակուցի և լիպիդային շերտերի կազմը տարբեր է: Պլազմային մեմբրաններ կենդանիների բջիջներում իրենց սեփական դրսումունեն գլիկոպրոտեինային շերտ, որը կատարում է ընկալիչների և ազդանշանային գործառույթներ, ինչպես նաև մեծ դեր է խաղում բջիջները հյուսվածքի մեջ միավորելու գործընթացում: Բջջաթաղանթը բևեռային է, այսինքն՝ դրսի լիցքը դրական է, իսկ ներսի լիցքը՝ բացասական։ Բացի վերը նշված բոլորից, բջջային թաղանթն ունի ընտրովի պատկերացում:

Սա նշանակում է, որ բացի ջրից, բջիջի մեջ թույլատրվում է միայն որոշակի խումբ մոլեկուլներ և լուծված նյութերի իոններ։ Բջիջների մեծ մասում նատրիումի նման նյութի կոնցենտրացիան շատ ավելի ցածր է, քան բջիջներում արտաքին միջավայր. Կալիումի իոններն ունեն այլ հարաբերակցություն՝ դրանց քանակությունը բջջում շատ ավելի մեծ է, քան շրջակա միջավայրում։ Այս առումով նատրիումի իոնները հակված են ներթափանցելու բջջային թաղանթ, իսկ կալիումի իոնները հակված են արտազատվել դրսում: Այս պայմաններում թաղանթն ակտիվացնում է հատուկ համակարգ, որը խաղում է «պոմպային» դեր՝ հարթեցնելով նյութերի կոնցենտրացիան՝ նատրիումի իոնները մղվում են բջջի մակերես, իսկ կալիումի իոնները՝ ներս: Այս հատկանիշըներառված է բջջային մեմբրանի ամենակարեւոր գործառույթների մեջ։

Նատրիումի և կալիումի իոնների՝ մակերեսից դեպի ներս շարժվելու այս միտումը մեծ դեր է խաղում շաքարի և ամինաթթուների բջիջ տեղափոխելու գործում։ Բջջից նատրիումի իոնների ակտիվ հեռացման գործընթացում թաղանթը պայմաններ է ստեղծում ներսում գլյուկոզայի և ամինաթթուների նոր ընդունման համար: Ընդհակառակը, կալիումի իոնները բջիջ տեղափոխելու գործընթացում համալրվում է քայքայված արտադրանքի «փոխադրողների» թիվը բջջի ներսից դեպի արտաքին միջավայր։

Ինչպե՞ս է բջիջների սնուցումը տեղի ունենում բջջային թաղանթի միջոցով:

Շատ բջիջներ նյութեր են ընդունում այնպիսի գործընթացների միջոցով, ինչպիսիք են ֆագոցիտոզը և պինոցիտոզը: Առաջին տարբերակում ճկուն արտաքին թաղանթը ստեղծում է փոքրիկ իջվածք, որում հայտնվում է գրավված մասնիկը: Այնուհետև անցքի տրամագիծը դառնում է ավելի մեծ, մինչև փակ մասնիկը մտնում է բջջային ցիտոպլազմա: Ֆագոցիտոզով սնվում են որոշ նախակենդանիներ, օրինակ՝ ամեոբաները, ինչպես նաև արյան բջիջները՝ լեյկոցիտները և ֆագոցիտները։ Նմանապես, բջիջները կլանում են հեղուկը, որը պարունակում է անհրաժեշտ օգտակար նյութեր. Այս երեւույթը կոչվում է պինոցիտոզ:

Արտաքին թաղանթսերտորեն կապված է բջջի էնդոպլազմիկ ցանցի հետ:

Հիմնական հյուսվածքային բաղադրիչների շատ տեսակներ ունեն ելուստներ, ծալքեր և միկրովիլիներ թաղանթի մակերեսին: Այս պատյանից դուրս գտնվող բույսերի բջիջները ծածկված են մեկ այլ, հաստ և հստակ տեսանելի մանրադիտակով: Մանրաթելը, որից նրանք պատրաստված են, օգնում են բույսերի հյուսվածքներին, օրինակ՝ փայտին, աջակցություն ձևավորել: Կենդանական բջիջներն ունեն նաև մի շարք արտաքին կառուցվածքներ, որոնք նստած են բջջային թաղանթի վերևում։ Դրանք բացառապես պաշտպանիչ բնույթ ունեն, դրա օրինակն է միջատների միջատների բջիջներում պարունակվող խիտինը։

Բջջային թաղանթից բացի կա ներբջջային թաղանթ։ Նրա գործառույթն է բջիջը բաժանել մի քանի մասնագիտացված փակ բաժանմունքների՝ խցիկների կամ օրգանելների, որտեղ պետք է պահպանվի որոշակի միջավայր։

Այսպիսով, անհնար է գերագնահատել կենդանի օրգանիզմի հիմնական միավորի այնպիսի բաղադրիչի դերը, ինչպիսին բջջային թաղանթն է։ Կառուցվածքը և գործառույթները ենթադրում են զգալի ընդլայնում ընդհանուր մակերեսըբջջային մակերեսը, նյութափոխանակության գործընթացների բարելավում: Այս մոլեկուլային կառուցվածքը բաղկացած է սպիտակուցներից և լիպիդներից։ Բջիջն առանձնացնելով արտաքին միջավայրից՝ թաղանթն ապահովում է դրա ամբողջականությունը։ Նրա օգնությամբ միջբջջային կապերը պահպանվում են բավականին ամուր մակարդակում՝ ձևավորելով հյուսվածքներ։ Այս առումով կարելի է եզրակացնել, որ բջջաթաղանթը բջջում խաղում է ամենակարեւոր դերերից մեկը։ Նրա կատարած կառուցվածքն ու գործառույթները արմատապես տարբերվում են տարբեր բջիջներ, կախված դրանց նպատակից։ Այս հատկանիշների միջոցով ձեռք է բերվում բջջային թաղանթների մի շարք ֆիզիոլոգիական գործունեությունը և դրանց դերը բջիջների և հյուսվածքների գոյության մեջ:


Կենսաբանական թաղանթներ.

«Թաղանթ» տերմինը (լատիներեն թաղանթ՝ մաշկ, թաղանթ) սկսեց օգտագործվել ավելի քան 100 տարի առաջ՝ նշանակելու բջիջների սահմանը, որը ծառայում է մի կողմից՝ որպես խոչընդոտ բջջի պարունակության և արտաքին միջավայրի միջև, և մյուս կողմից՝ որպես կիսաթափանց միջնորմ, որի միջով կարող է անցնել ջուրը և որոշ նյութեր։ Այնուամենայնիվ, մեմբրանի գործառույթները սրանով չեն սահմանափակվում.քանի որ կենսաբանական թաղանթները կազմում են բջջի կառուցվածքային կազմակերպման հիմքը։
Մեմբրանի կառուցվածքը. Ըստ այս մոդելի՝ հիմնական թաղանթը լիպիդային երկշերտ է, որտեղ մոլեկուլների հիդրոֆոբ պոչերը ուղղված են դեպի ներս, իսկ հիդրոֆիլ գլուխները՝ դեպի դուրս։ Լիպիդները ներկայացված են ֆոսֆոլիպիդներով՝ գլիցերինի կամ սֆինգոզինի ածանցյալներով: Սպիտակուցները կապված են լիպիդային շերտի հետ։ Ինտեգրալ (տրանսմեմբրանային) սպիտակուցները թափանցում են թաղանթ և ամուր կապված են դրա հետ. ծայրամասայինները չեն թափանցում և ավելի քիչ ամուր կապված են թաղանթին։ Թաղանթային սպիտակուցների գործառույթները՝ մեմբրանի կառուցվածքի պահպանում, շրջակա միջավայրից ազդանշանների ստացում և փոխակերպում: միջավայր, որոշակի նյութերի տեղափոխում, թաղանթների վրա տեղի ունեցող ռեակցիաների կատալիզացիա։ Մեմբրանի հաստությունը տատանվում է 6-ից 10 նմ:

Մեմբրանի հատկությունները.
1. Հեղուկություն. Մեմբրանը կոշտ կառուցվածք չէ, որի կազմի մեջ մտնող սպիտակուցներն ու լիպիդները կարող են շարժվել թաղանթի հարթությունում:
2. Ասիմետրիա. Ինչպես սպիտակուցների, այնպես էլ լիպիդների արտաքին և ներքին շերտերի կազմը տարբեր է։ Բացի այդ, կենդանական բջիջների պլազմային թաղանթները դրսից ունեն գլիկոպրոտեինների շերտ (գլիկոկալիքս, որը կատարում է ազդանշանային և ընկալիչի գործառույթներ, ինչպես նաև կարևոր է բջիջները հյուսվածքների մեջ միավորելու համար):
3. Բեւեռականություն. Մեմբրանի արտաքին կողմը կրում է դրական լիցք, իսկ ներքինը բացասական է։
4. Ընտրովի թափանցելիություն. Կենդանի բջիջների թաղանթները, բացի ջրից, թույլ են տալիս անցնել միայն որոշակի մոլեկուլների և լուծված նյութերի իոնների միջով («կիսաթափանցելիություն» տերմինի օգտագործումը բջջային թաղանթների նկատմամբ լիովին ճիշտ չէ, քանի որ այս հայեցակարգը ենթադրում է, որ. թաղանթը թույլ է տալիս անցնել միայն լուծիչի մոլեկուլներին՝ միաժամանակ պահպանելով լուծված նյութերի բոլոր մոլեկուլները և իոնները։)

Արտաքին բջջային թաղանթը (պլազմալեմա) 7,5 նմ հաստությամբ ուլտրամիկրոսկոպիկ թաղանթ է՝ բաղկացած սպիտակուցներից, ֆոսֆոլիպիդներից և ջրից։ Էլաստիկ թաղանթ, որը լավ թրջվում է ջրով և արագ վերականգնում է իր ամբողջականությունը վնասվելուց հետո: Այն ունի ունիվերսալ կառուցվածք՝ բնորոշ բոլոր կենսաբանական թաղանթներին։ Այս թաղանթի սահմանային դիրքը, նրա մասնակցությունը ընտրովի թափանցելիության, պինոցիտոզի, ֆագոցիտոզի, արտազատվող արտադրանքների արտազատման և սինթեզի գործընթացներին, հարևան բջիջների հետ փոխազդեցության և բջիջի վնասումից պաշտպանելու գործընթացներին չափազանց կարևոր է դարձնում նրա դերը: Թաղանթից դուրս գտնվող կենդանական բջիջները երբեմն ծածկված են բարակ շերտով, որը բաղկացած է պոլիսախարիդներից և սպիտակուցներից՝ գլիկոկալիքսից: Բուսական բջիջներում բջջային թաղանթից դուրս կա ամուր բջջային պատ, որը ստեղծում է արտաքին հենարան և պահպանում է բջջի ձևը: Այն բաղկացած է մանրաթելից (ցելյուլոզա)՝ ջրում չլուծվող պոլիսախարիդից։

Բջջային թաղանթներ

Բջջի կառուցվածքային կազմակերպումը հիմնված է կառուցվածքի թաղանթային սկզբունքի վրա, այսինքն՝ բջիջը հիմնականում կառուցված է թաղանթներից։ Բոլոր կենսաբանական թաղանթները ընդհանուր են կառուցվածքային առանձնահատկություններև հատկությունները։

Ներկայումս ընդհանուր ընդունված է թաղանթային կառուցվածքի հեղուկ-մոզաիկ մոդելը։

Քիմիական բաղադրությունև թաղանթային կառուցվածքը

Մեմբրանը հիմնված է հիմնականում ձևավորված լիպիդային երկշերտի վրա ֆոսֆոլիպիդներ. Լիպիդները կազմում են թաղանթի քիմիական կազմի միջինը ≈40%-ը: Երկշերտում թաղանթի մոլեկուլների պոչերը դեմ են առնում, իսկ բևեռային գլուխները՝ դեպի դուրս, ուստի մեմբրանի մակերեսը հիդրոֆիլ է։ Լիպիդները որոշում են թաղանթների հիմնական հատկությունները:

Բացի լիպիդներից, թաղանթը պարունակում է սպիտակուցներ (միջինում ≈60%)։ Նրանք որոշում են մեմբրանի հատուկ գործառույթների մեծ մասը: Սպիտակուցի մոլեկուլները շարունակական շերտ չեն կազմում (նկ. 280): Կախված թաղանթում գտնվելու վայրից, կան.

© ծայրամասային սպիտակուցներ- սպիտակուցներ, որոնք գտնվում են արտաքին կամ ներքին մակերեսըլիպիդային երկշերտ;

© կիսաինտեգրալ սպիտակուցներ- սպիտակուցներ, որոնք ընկղմված են լիպիդային երկշերտում տարբեր խորություններում.

© ինտեգրալ, կամ տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ -սպիտակուցներ, որոնք թափանցում են թաղանթ՝ շփվելով բջջի և՛ արտաքին, և՛ ներքին միջավայրի հետ:

Մեմբրանի սպիտակուցները կարող են կատարել տարբեր գործառույթներ.

© որոշակի մոլեկուլների տեղափոխում;

© մեմբրանների վրա տեղի ունեցող ռեակցիաների կատալիզացում;

© մեմբրանի կառուցվածքի պահպանում;

© շրջակա միջավայրից ազդանշանների ընդունում և փոխակերպում:


Մեմբրանը կարող է պարունակել 2-ից 10% ածխաջրեր: Մեմբրանների ածխաջրային բաղադրիչը սովորաբար ներկայացված է օլիգոսաքարիդային կամ պոլիսախարիդային շղթաներով, որոնք կապված են սպիտակուցի մոլեկուլների (գլիկոպրոտեինների) կամ լիպիդների (գլիկոլիպիդների) հետ: Ածխաջրերը հիմնականում գտնվում են վրա արտաքին մակերեսըթաղանթներ. Բջջաթաղանթում ածխաջրերի գործառույթները լիովին պարզված չեն, բայց կարելի է ասել, որ դրանք ապահովում են թաղանթի ընկալիչի գործառույթները։

Կենդանական բջիջներում գլիկոպրոտեինները ձևավորում են վերթաղանթային համալիր. գլիկոկալիքս, ունենալով մի քանի տասնյակ նանոմետր հաստություն։ Դրանում տեղի է ունենում արտաբջջային մարսողություն, տեղակայված են բազմաթիվ բջջային ընկալիչներ, և, ըստ երևույթին, դրա օգնությամբ տեղի է ունենում բջիջների կպչում։

Սպիտակուցների և լիպիդների մոլեկուլները շարժուն են և կարող են շարժվել , հիմնականում թաղանթի հարթությունում։ Մեմբրանները ասիմետրիկ են , այսինքն՝ տարբեր է թաղանթի արտաքին և ներքին մակերեսի լիպիդային և սպիտակուցային բաղադրությունը։

Պլազմային թաղանթի հաստությունը միջինում 7,5 նմ է։

Մեմբրանի հիմնական գործառույթներից մեկը տրանսպորտն է՝ ապահովելով նյութերի փոխանակումը բջջի և արտաքին միջավայրի միջև։ Մեմբրաններն ունեն ընտրովի թափանցելիության հատկություն, այսինքն՝ լավ թափանցելի են որոշ նյութերի կամ մոլեկուլների համար, իսկ վատ թափանցելի (կամ ամբողջովին անթափանց) մյուսների համար։ Տարբեր նյութերի համար թաղանթների թափանցելիությունը կախված է ինչպես դրանց մոլեկուլների հատկություններից (բևեռականություն, չափ և այլն), այնպես էլ թաղանթների բնութագրերից (լիպիդային շերտի ներքին մասը հիդրոֆոբ է)։

Գոյություն ունեն թաղանթով նյութերի տեղափոխման տարբեր մեխանիզմներ (նկ. 281): Կախված նյութերի տեղափոխման համար էներգիա օգտագործելու անհրաժեշտությունից՝ առանձնանում են.

© պասիվ տրանսպորտ- նյութերի տեղափոխում առանց էներգիայի սպառման.

© ակտիվ տրանսպորտ- տրանսպորտ, որը պահանջում է էներգիայի սպառում.

Պասիվ տրանսպորտ

Պասիվ տրանսպորտը հիմնված է կոնցենտրացիաների և լիցքերի տարբերության վրա: Պասիվ տրանսպորտում նյութերը միշտ տեղափոխվում են ավելի բարձր կոնցենտրացիայի տարածքից դեպի ավելի ցածր կոնցենտրացիայի տարածք, այսինքն՝ համակենտրոնացման գրադիենտի երկայնքով: Եթե ​​մոլեկուլը լիցքավորված է, ապա դրա փոխադրման վրա ազդում է նաև էլեկտրական գրադիենտը։ Հետեւաբար, մարդիկ հաճախ խոսում են էլեկտրաքիմիական գրադիենտի մասին՝ համատեղելով երկու գրադիենտները միասին։ Տրանսպորտի արագությունը կախված է գրադիենտի մեծությունից:

Պասիվ տրանսպորտի երեք հիմնական մեխանիզմ կա.

© Պարզ դիֆուզիոն- նյութերի տեղափոխում ուղղակիորեն լիպիդային երկշերտով. Դրա միջով հեշտությամբ անցնում են գազերը, ոչ բևեռային կամ փոքր չլիցքավորված բևեռային մոլեկուլները։ Որքան փոքր է մոլեկուլը և որքան ճարպային լուծելի է այն, այնքան ավելի արագ է այն թափանցում թաղանթ: Հետաքրքիր է, որ ջուրը, չնայած ճարպի մեջ համեմատաբար անլուծելի լինելուն, շատ արագ ներթափանցում է լիպիդային երկշերտը: Դա բացատրվում է նրանով, որ նրա մոլեկուլը փոքր է և էլեկտրականորեն չեզոք։ Ջրի տարածումը թաղանթների միջով կոչվում է օսմոզով.

Դիֆուզիոն թաղանթային ուղիներով. Լիցքավորված մոլեկուլները և իոնները (Na +, K +, Ca 2+, Cl -) ի վիճակի չեն անցնել լիպիդային երկշերտով պարզ դիֆուզիայի միջոցով, սակայն դրանք ներթափանցում են թաղանթ՝ դրա մեջ հատուկ ալիք առաջացնող սպիտակուցների առկայության պատճառով։ ձևավորել ջրի ծակոտիներ.

© Հեշտացված դիֆուզիոն- նյութերի տեղափոխում հատուկ

տրանսպորտային սպիտակուցներ, որոնցից յուրաքանչյուրը պատասխանատու է հատուկ մոլեկուլների կամ հարակից մոլեկուլների խմբերի տեղափոխման համար։ Նրանք փոխազդում են տեղափոխվող նյութի մոլեկուլի հետ և ինչ-որ կերպ այն տեղափոխում են թաղանթով։ Այս կերպ շաքարները, ամինաթթուները, նուկլեոտիդները և շատ այլ բևեռային մոլեկուլներ տեղափոխվում են բջիջ:

Ակտիվ տրանսպորտ

Ակտիվ փոխադրման անհրաժեշտությունն առաջանում է այն ժամանակ, երբ անհրաժեշտ է ապահովել մոլեկուլների տեղափոխումը մեմբրանի միջով էլեկտրաքիմիական գրադիենտի դեմ: Այդ փոխադրումն իրականացվում է կրող սպիտակուցներով, որոնց գործունեության համար անհրաժեշտ է էներգիա։ Էներգիայի աղբյուրը ATP մոլեկուլներն են։



Առավել ուսումնասիրված ակտիվ տրանսպորտային համակարգերից մեկը նատրիում-կալիումական պոմպն է: Կ–ի կոնցենտրացիան բջջի ներսում շատ ավելի բարձր է, քան դրսում, իսկ Na–ը` հակառակը։ Հետևաբար, K-ն պասիվ կերպով ցրվում է բջջից դուրս թաղանթի ջրային ծակոտիների միջով, իսկ Na-ը՝ բջիջ: Միևնույն ժամանակ, բջջի բնականոն գործունեության համար կարևոր է պահպանել K և Na իոնների որոշակի հարաբերակցությունը ցիտոպլազմայում և արտաքին միջավայրում: Դա հնարավոր է, քանի որ թաղանթը (Na + K) պոմպի առկայության շնորհիվ ակտիվորեն մղում է Na-ը բջջից, իսկ K-ը՝ բջիջ: (Na + K) պոմպի աշխատանքը սպառում է բջջի կյանքի համար անհրաժեշտ ընդհանուր էներգիայի գրեթե մեկ երրորդը:


Պոմպը հատուկ տրանսմեմբրանային թաղանթային սպիտակուց է, որն ընդունակ է կոնֆորմացիոն փոփոխությունների, որի շնորհիվ կարող է կցել ինչպես K, այնպես էլ Na իոններ։ (Na + K) պոմպի աշխատանքային ցիկլը բաղկացած է մի քանի փուլից (նկ. 282).

© Na իոնները և ATP մոլեկուլը մտնում են պոմպի սպիտակուցը մեմբրանի ներսից, իսկ K իոնները՝ դրսից;

© Na իոնները միավորվում են սպիտակուցի մոլեկուլի հետ, և սպիտակուցը ձեռք է բերում ATPase ակտիվություն, այսինքն՝ այն ձեռք է բերում ATP հիդրոլիզ առաջացնելու հատկություն, որն ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ, որը մղում է պոմպը.

© ATP հիդրոլիզի ժամանակ թողարկված ֆոսֆատը կցվում է սպիտակուցին, այսինքն՝ տեղի է ունենում սպիտակուցի ֆոսֆորիլացում;

© ֆոսֆորիլացումը առաջացնում է սպիտակուցի կոնֆորմացիոն փոփոխություններ, այն չի կարողանում պահել Na իոնները. դրանք ազատվում են և հեռանում բջիջից;

© սպիտակուցի նոր կոնֆորմացիան այնպիսին է, որ հնարավոր է դառնում դրան կցել K իոններ.

© K իոնների ավելացումը առաջացնում է սպիտակուցի դեֆոսֆորիլացում, որի արդյունքում այն ​​կրկին փոխում է իր կոնֆորմացիան;

© սպիտակուցի կոնֆորմացիայի փոփոխությունը հանգեցնում է բջջի ներսում K իոնների արտազատմանը.

© այժմ սպիտակուցը կրկին պատրաստ է ինքն իրեն կցել Na իոնները:

Գործողության մեկ ցիկլում պոմպը բջիջից դուրս է մղում 3 Na իոններ և մղում է 2 K իոններ։ իոններ. Համապատասխանաբար, K-ն պասիվորեն դուրս է ցրվում բջջից ավելի արագ, քան Na-ը դեպի բջիջ։

խոշոր մասնիկներ (օրինակ, լիմֆոցիտների ֆագոցիտոզ, նախակենդանիներ և այլն);

© պինոցիտոզը հեղուկի կաթիլները նրանում լուծված նյութերով որսալու և կլանելու գործընթացն է։

Էկզոցիտոզ- վերացման գործընթացը տարբեր նյութերխցից։ Էկզոցիտոզի ժամանակ վեզիկուլի (կամ վակուոլի) թաղանթը արտաքին ցիտոպլազմիկ թաղանթի հետ շփվելիս միաձուլվում է նրա հետ։ Վեզիկուլի պարունակությունը հանվում է անցքից դուրս, և նրա թաղանթը մտնում է արտաքին ցիտոպլազմային թաղանթում։

Երկրի վրա ապրող օրգանիզմների ճնշող մեծամասնությունը բաղկացած է բջիջներից, որոնք հիմնականում նման են իրենց քիմիական կազմով, կառուցվածքով և կենսական գործառույթներով: Յուրաքանչյուր բջիջում տեղի է ունենում նյութափոխանակություն և էներգիայի փոխակերպում: Բջիջների բաժանումը ընկած է օրգանիզմների աճի և վերարտադրության գործընթացների հիմքում։ Այսպիսով, բջիջը օրգանիզմների կառուցվածքի, զարգացման և վերարտադրության միավոր է։

Բջիջը կարող է գոյություն ունենալ միայն որպես ինտեգրալ համակարգ՝ մասերի անբաժանելի: Բջիջների ամբողջականությունն ապահովվում է կենսաբանական թաղանթներով։ Բջիջը ավելի բարձր աստիճանի համակարգի տարր է՝ օրգանիզմ։ Բարդ մոլեկուլներից կազմված բջջի մասերն ու օրգանելներն են ամբողջական համակարգերցածր կոչում.

Վանդակ - բաց համակարգ, կապված շրջակա միջավայրի, նյութափոխանակության և էներգիայի հետ: Այն ֆունկցիոնալ համակարգ է, որտեղ յուրաքանչյուր մոլեկուլ կատարում է հատուկ գործառույթներ: Բջիջն ունի կայունություն, ինքնակարգավորվելու և ինքնավերարտադրվելու կարողություն։

Բջիջը ինքնակառավարվող համակարգ է։ Բջջի կառավարման գենետիկ համակարգը ներկայացված է բարդ մակրոմոլեկուլներով. նուկլեինաթթուներ(ԴՆԹ և ՌՆԹ):

1838-1839 թթ Գերմանացի կենսաբաններ Մ. Շլայդենը և Թ.

1859 թվականին Ռ.Վիրխովը նկարագրեց բջիջների բաժանման գործընթացը և ձևակերպեց բջիջների տեսության ամենակարևոր դրույթներից մեկը. «Յուրաքանչյուր բջիջ գալիս է մեկ այլ բջիջից»։ Նոր բջիջները ձևավորվում են մայր բջջի բաժանման արդյունքում, այլ ոչ թե ոչ բջջային նյութից, ինչպես նախկինում ենթադրվում էր։

1826 թվականին ռուս գիտնական Կ.Բաերի կողմից կաթնասունների ձվերի հայտնաբերումը հանգեցրեց այն եզրակացության, որ բջիջը ընկած է բազմաբջիջ օրգանիզմների զարգացման հիմքում:

Բջջային ժամանակակից տեսությունը ներառում է հետևյալ դրույթները.

1) բջիջ - բոլոր օրգանիզմների կառուցվածքի և զարգացման միավորը.

2) կենդանի բնության տարբեր թագավորությունների օրգանիզմների բջիջները կառուցվածքով, քիմիական կազմով, նյութափոխանակությամբ և կենսագործունեության հիմնական դրսևորումներով նման են.

3) մայր բջջի բաժանման արդյունքում ձևավորվում են նոր բջիջներ.

4) բազմաբջիջ օրգանիզմում բջիջները կազմում են հյուսվածքներ.

5) օրգանները կազմված են հյուսվածքներից.

Կենսաբանության մեջ ժամանակակից կենսաբանական, ֆիզիկական և քիմիական մեթոդներՀետազոտությունները հնարավորություն են տվել ուսումնասիրել բջիջների տարբեր բաղադրիչների կառուցվածքն ու գործունեությունը: Բջիջների ուսումնասիրման մեթոդներից է մանրադիտակ. Ժամանակակից լուսային մանրադիտակը մեծացնում է առարկաները 3000 անգամ և թույլ է տալիս տեսնել ամենամեծ բջջային օրգանելները, դիտարկել ցիտոպլազմայի շարժումը և բջիջների բաժանումը:

Հորինված է 40-ականներին։ XX դար Էլեկտրոնային մանրադիտակն ապահովում է տասնյակ և հարյուր հազարավոր անգամների խոշորացում: Էլեկտրոնային մանրադիտակը լույսի փոխարեն օգտագործում է էլեկտրոնների հոսք, իսկ ոսպնյակների փոխարեն՝ էլեկտրամագնիսական դաշտեր. Հետևաբար, էլեկտրոնային մանրադիտակը շատ ավելի մեծ խոշորացումներով հստակ պատկերներ է ստեղծում: Նման մանրադիտակի միջոցով հնարավոր եղավ ուսումնասիրել բջջային օրգանելների կառուցվածքը։

Մեթոդով ուսումնասիրվում է բջջային օրգանելների կառուցվածքը և կազմը ցենտրիֆուգացիա. Քանդված բջջային թաղանթներով մանրացված հյուսվածքները տեղադրվում են փորձանոթներում և մեծ արագությամբ պտտվում ցենտրիֆուգում։ Մեթոդը հիմնված է այն փաստի վրա, որ տարբեր բջջային օրգանոիդներ ունեն տարբեր զանգված և խտություն։ Ցենտրիֆուգման ցածր արագության դեպքում ավելի խիտ օրգանելները կուտակվում են փորձանոթի մեջ, ավելի քիչ խիտ՝ բարձր ցենտրիֆուգման արագությամբ: Այս շերտերն ուսումնասիրվում են առանձին։

Լայնորեն օգտագործվում է բջիջների և հյուսվածքների մշակման մեթոդ, որը բաղկացած է նրանից, որ հատուկ սննդային միջավայրի մեկ կամ մի քանի բջիջներից կարելի է ձեռք բերել նույն տեսակի կենդանական կամ բուսական բջիջների խումբ և նույնիսկ աճեցնել մի ամբողջ բույս: Օգտագործելով այս մեթոդը, դուք կարող եք պատասխան ստանալ այն հարցին, թե ինչպես են մեկ բջջից ձևավորվում մարմնի տարբեր հյուսվածքներ և օրգաններ:

Բջջային տեսության հիմնական սկզբունքներն առաջին անգամ ձևակերպվել են Մ. Շլայդենի և Թ. Շվանի կողմից: Բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքի, կենսագործունեության, վերարտադրության և զարգացման միավորն է։ Բջիջները ուսումնասիրելու համար օգտագործվում են մանրադիտակի, ցենտրիֆուգման, բջիջների և հյուսվածքների կուլտուրայի մեթոդներ և այլն։

Սնկերի, բույսերի և կենդանիների բջիջները շատ ընդհանրություններ ունեն ոչ միայն քիմիական կազմով, այլև կառուցվածքով։ Մանրադիտակի տակ բջիջը հետազոտելիս դրանում տեսանելի են տարբեր կառուցվածքներ. օրգանոիդներ. Յուրաքանչյուր օրգանել կատարում է հատուկ գործառույթներ: Բջջում կան երեք հիմնական մասեր՝ պլազմային թաղանթ, միջուկ և ցիտոպլազմա (Նկար 1):

Պլազմային թաղանթառանձնացնում է բջիջը և դրա պարունակությունը շրջակա միջավայրից: Նկար 2-ում տեսնում եք. թաղանթը ձևավորվում է լիպիդների երկու շերտերով, և սպիտակուցի մոլեկուլները թափանցում են թաղանթի հաստությունը:

Պլազմային մեմբրանի հիմնական գործառույթը տրանսպորտ. Այն ապահովում է սննդանյութերի հոսքը բջիջ և նյութափոխանակության արտադրանքի հեռացում դրանից։

Մեմբրանի կարևոր հատկությունն է ընտրովի թափանցելիություն, կամ կիսաթափանցելիությունը, թույլ է տալիս բջիջին փոխազդել շրջակա միջավայրի հետ. միայն որոշակի նյութեր են մտնում և հեռացվում դրանից: Ջրի և որոշ այլ նյութերի փոքր մոլեկուլները բջջ են թափանցում դիֆուզիայի միջոցով, մասամբ՝ թաղանթի ծակոտիներով։

Շաքարները, օրգանական թթուները և աղերը լուծվում են ցիտոպլազմում՝ բուսական բջջի վակուոլների բջիջների հյութում։ Ընդ որում, դրանց կոնցենտրացիան բջջում շատ ավելի բարձր է, քան շրջակա միջավայրում։ Որքան բարձր է այդ նյութերի կոնցենտրացիան բջջում, այնքան ավելի շատ ջուր է այն կլանում: Հայտնի է, որ ջուրն անընդհատ սպառվում է բջջի կողմից, ինչի պատճառով բջջի հյութի կոնցենտրացիան մեծանում է, և ջուրը նորից մտնում է բջիջ։

Ավելի մեծ մոլեկուլների (գլյուկոզա, ամինաթթուներ) մուտքը բջջ ապահովվում է թաղանթափոխադրող սպիտակուցներով, որոնք, միանալով տեղափոխվող նյութերի մոլեկուլներին, տեղափոխում են դրանք թաղանթով։ Այս գործընթացը ներառում է ATP-ն քայքայող ֆերմենտներ:

Նկար 1. Էուկարիոտիկ բջջի կառուցվածքի ընդհանրացված դիագրամ:
(պատկերը մեծացնելու համար սեղմեք նկարի վրա)

Նկար 2. Պլազմային մեմբրանի կառուցվածքը:
1 - ծակող սպիտակուցներ, 2 - ընկղմված սպիտակուցներ, 3 - արտաքին սպիտակուցներ

Գծապատկեր 3. Պինոցիտոզի և ֆագոցիտոզի դիագրամ:

Սպիտակուցների և պոլիսախարիդների նույնիսկ ավելի մեծ մոլեկուլները բջիջ են մտնում ֆագոցիտոզով (հունարենից. ֆագոսներ- խժռող եւ կիտոներ- անոթ, բջիջ), և հեղուկի կաթիլներ՝ պինոցիտոզով (հունարենից. պինոտ-Խմում եմ և կիտոներ) (Նկար 3):

Կենդանական բջիջները, ի տարբերություն բույսերի բջիջների, շրջապատված են փափուկ և ճկուն «վերարկուով», որը ձևավորվում է հիմնականում պոլիսախարիդային մոլեկուլներով, որոնք, միանալով որոշ թաղանթային սպիտակուցների և լիպիդների, շրջապատում են բջիջը դրսից։ Պոլիսաքարիդների բաղադրությունը հատուկ է տարբեր հյուսվածքներին, ինչի շնորհիվ բջիջները «ճանաչում» են միմյանց և կապվում միմյանց հետ։

Բուսական բջիջները նման «վերարկու» չունեն։ Նրանք ունեն ծակոտիներով պատված պլազմային թաղանթ իրենց վերևում: բջջային թաղանթ, որը հիմնականում բաղկացած է ցելյուլոզից։ Ծակոտիների միջով բջջից բջիջ ձգվում են ցիտոպլազմայի թելերը՝ միացնելով բջիջները միմյանց։ Այսպես է ձեռք բերվում բջիջների միջև հաղորդակցությունը և ձեռք է բերվում մարմնի ամբողջականությունը։

Բույսերի բջջային թաղանթը խաղում է ամուր կմախքի դեր և պաշտպանում է բջիջը վնասից։

Բակտերիաների մեծ մասը և բոլոր սնկերը ունեն բջջային թաղանթ, միայն դրա քիմիական կազմը տարբեր է: Սնկերի մեջ այն բաղկացած է քիտինանման նյութից։

Նմանատիպ կառուցվածք ունեն սնկերի, բույսերի և կենդանիների բջիջները։ Բջիջն ունի երեք հիմնական մաս՝ միջուկ, ցիտոպլազմա և պլազմային թաղանթ։ Պլազմային թաղանթը կազմված է լիպիդներից և սպիտակուցներից։ Այն ապահովում է նյութերի մուտքը բջջ և դրանց ազատումը բջջից։ Բույսերի, սնկերի և բակտերիաների մեծ մասի բջիջներում պլազմային թաղանթից վեր կա բջջային թաղանթ։ Այն կատարում է պաշտպանիչ ֆունկցիա և կատարում է կմախքի դեր։ Բույսերում բջջային պատը կազմված է ցելյուլոզից, իսկ սնկերի մոտ՝ խիտինանման նյութից։ Կենդանական բջիջները ծածկված են պոլիսախարիդներով, որոնք ապահովում են շփումները նույն հյուսվածքի բջիջների միջև։

Գիտե՞ք, որ բջջի հիմնական մասն է ցիտոպլազմ. Այն բաղկացած է ջրից, ամինաթթուներից, սպիտակուցներից, ածխաջրերից, ATP-ից և անօրգանական նյութերի իոններից։ Ցիտոպլազմը պարունակում է բջջի միջուկը և օրգանելները։ Դրանում նյութերը շարժվում են բջջի մի մասից մյուսը։ Ցիտոպլազմն ապահովում է բոլոր օրգանելների փոխազդեցությունը։ Այստեղ տեղի են ունենում քիմիական ռեակցիաներ։

Ամբողջ ցիտոպլազմը ներթափանցված է բարակ սպիտակուցային միկրոխողովակներով, որոնք ձևավորվում են բջջային ցիտոկմախք, որի շնորհիվ այն պահպանում է մշտական ​​ձևը։ Բջջային ցիտոկմախքը ճկուն է, քանի որ միկրոխողովակները կարող են փոխել իրենց դիրքը, շարժվել մի ծայրից և կրճատվել մյուսից: Նրանք մտնում են խուց տարբեր նյութեր. Ի՞նչ է պատահում նրանց վանդակում:

Լիզոսոմներում՝ փոքր կլոր թաղանթային վեզիկուլներ (տես նկ. 1) բարդ օրգանական նյութերի մոլեկուլները հիդրոլիտիկ ֆերմենտների օգնությամբ տրոհվում են ավելի պարզ մոլեկուլների։ Օրինակ՝ սպիտակուցները բաժանվում են ամինաթթուների, պոլիսախարիդները՝ մոնոսաքարիդների, ճարպերը՝ գլիցիրինի և ճարպաթթուների։ Այս ֆունկցիայի համար լիզոսոմները հաճախ կոչվում են բջջի «մարսողական կայաններ»:

Եթե ​​լիզոսոմների թաղանթը քայքայվում է, ապա դրանցում պարունակվող ֆերմենտները կարող են մարսել բջիջն ինքնին։ Հետևաբար, լիզոսոմները երբեմն կոչվում են «բջիջները սպանող զենքեր»։

Լիզոսոմներում ձևավորված ամինաթթուների, մոնոսաքարիդների փոքր մոլեկուլների ֆերմենտային օքսիդացում, ճարպաթթուներիսկ սպիրտները ածխածնի, թթվային գազի և ջրի մեջ սկսվում են ցիտոպլազմայում և ավարտվում այլ օրգանելներով. միտոքոնդրիաներ. Միտոքոնդրիաները ձողաձև, թելանման կամ գնդաձև օրգանելներ են, որոնք ցիտոպլազմից սահմանափակված են երկու թաղանթով (նկ. 4): Արտաքին թաղանթը հարթ է, իսկ ներքինը ծալքեր է կազմում. cristas, որոնք մեծացնում են նրա մակերեսը։ Ներքին թաղանթը պարունակում է ֆերմենտներ, որոնք մասնակցում են օրգանական նյութերի օքսիդացմանը դեպի ածխաթթու գազ և ջուր։ Սա ազատում է էներգիան, որը պահվում է բջիջի կողմից ATP մոլեկուլներում: Հետևաբար, միտոքոնդրիումները կոչվում են բջջի «էլեկտրակայաններ»:

Բջջում օրգանական նյութերը ոչ միայն օքսիդանում են, այլեւ սինթեզվում։ Լիպիդների և ածխաջրերի սինթեզն իրականացվում է էնդոպլազմիկ ցանցի վրա՝ EPS (նկ. 5), իսկ սպիտակուցները՝ ռիբոսոմների վրա։ Ի՞նչ է EPS-ը: Սա խողովակների և ցիստեռնների համակարգ է, որոնց պատերը ձևավորվում են թաղանթով: Նրանք ներթափանցում են ամբողջ ցիտոպլազմը: Նյութերը ER ալիքներով շարժվում են դեպի բջջի տարբեր մասեր:

Կա հարթ և կոպիտ EPS: Հարթ ER-ի մակերեսին ֆերմենտների մասնակցությամբ սինթեզվում են ածխաջրեր և լիպիդներ։ ER-ի կոպտությունը տրվում է դրա վրա տեղակայված փոքր կլոր մարմիններով. ռիբոսոմներ(տես նկ. 1), որոնք մասնակցում են սպիտակուցի սինթեզին։

Օրգանական նյութերի սինթեզը տեղի է ունենում նաև պլաստիդներ, որոնք հանդիպում են միայն բույսերի բջիջներում։

Բրինձ. 4. Միտոքոնդրիաների կառուցվածքի սխեման.
1.- արտաքին թաղանթ; 2.- ներքին թաղանթ; 3.- ներքին թաղանթի ծալքեր՝ cristae.

Բրինձ. 5. Կոպիտ EPS-ի կառուցվածքի սխեման.

Բրինձ. 6. Քլորոպլաստի կառուցվածքի դիագրամ.
1.- արտաքին թաղանթ; 2.- ներքին թաղանթ; 3.- քլորոպլաստի ներքին պարունակությունը; 4.- ներքին թաղանթի ծալքեր՝ հավաքված «կույտերի» մեջ և ձևավորելով գրանա։

Անգույն պլաստիդներում - լեյկոպլաստներ(հունարենից լեյկոզ- սպիտակ և պլաստոս- ստեղծվել է) օսլա կուտակվում է. Կարտոֆիլի պալարները շատ հարուստ են լեյկոպլաստներով։ Մրգերին և ծաղիկներին տրվում են դեղին, նարնջագույն և կարմիր գույներ։ քրոմոպլաստներ(հունարենից քրոմ- գույն և պլաստոս) Նրանք սինթեզում են ֆոտոսինթեզի մեջ ներգրավված պիգմենտներ. կարոտինոիդներ. Բույսերի կյանքում դա հատկապես կարևոր է քլորոպլաստներ(հունարենից քլոր- կանաչավուն և պլաստոս) - կանաչ պլաստիդներ: Նկար 6-ում տեսնում եք, որ քլորոպլաստները ծածկված են երկու թաղանթով՝ արտաքին և ներքին: Ներքին թաղանթձևավորում է ծալքեր; ծալքերի միջև կան փուչիկներ, որոնք դասավորված են կույտերով. հատիկներ. Գրանները պարունակում են քլորոֆիլի մոլեկուլներ, որոնք մասնակցում են ֆոտոսինթեզի գործընթացին։ Յուրաքանչյուր քլորոպլաստ ունի մոտ 50 հատիկներ՝ դասավորված շաշկի ձևով: Այս դասավորությունը ապահովում է յուրաքանչյուր դեմքի առավելագույն լուսավորությունը:

Ցիտոպլազմայում սպիտակուցները, լիպիդները և ածխաջրերը կարող են կուտակվել հատիկների, բյուրեղների և կաթիլների տեսքով։ Սրանք ներառումը- պահուստային սննդանյութեր, որոնք բջիջը սպառում է ըստ անհրաժեշտության:

Բուսական բջիջներում պահուստային սննդանյութերի մի մասը, ինչպես նաև տարրալուծման արտադրանքները, կուտակվում են վակուոլների բջիջների հյութում (տես նկ. 1): Նրանք կարող են կազմել բույսերի բջջի ծավալի մինչև 90% -ը: Կենդանական բջիջներն ունեն ժամանակավոր վակուոլներ, որոնք զբաղեցնում են դրանց ծավալի 5%-ից ոչ ավելին։

Բրինձ. 7. Գոլջի համալիրի կառուցվածքի սխեման.

Նկար 7-ում դուք տեսնում եք խոռոչների համակարգ, որը շրջապատված է թաղանթով: Սա Գոլջի համալիր, որը բջջում կատարում է տարբեր գործառույթներ՝ մասնակցում է նյութերի կուտակմանը և տեղափոխմանը, բջջից դրանց հեռացմանը, լիզոսոմների և բջջաթաղանթի առաջացմանը։ Օրինակ, ցելյուլոզայի մոլեկուլները մտնում են Golgi համալիրի խոռոչ, որոնք, օգտագործելով vesicles, շարժվում են դեպի բջջի մակերես և ընդգրկվում են բջջային թաղանթում:

Բջիջների մեծ մասը վերարտադրվում է բաժանման միջոցով: Այս գործընթացին մասնակցելը բջջային կենտրոն. Այն բաղկացած է երկու ցենտրիոլներից, որոնք շրջապատված են խիտ ցիտոպլազմայով (տես նկ. 1): Բաժանման սկզբում ցենտրիոլները շարժվում են դեպի բջջի բևեռները։ Դրանցից բխում են սպիտակուցային թելեր, որոնք միանում են քրոմոսոմներին և ապահովում դրանց միատեսակ բաշխումը երկու դուստր բջիջների միջև։

Բոլոր բջջային օրգանելները սերտորեն փոխկապակցված են: Օրինակ, սպիտակուցի մոլեկուլները սինթեզվում են ռիբոսոմներում, և դրանք տեղափոխվում են ER ալիքներով դեպի տարբեր մասերբջիջները, իսկ լիզոսոմներում սպիտակուցները ոչնչացվում են։ Նոր սինթեզված մոլեկուլները օգտագործվում են բջիջների կառուցվածքներ կառուցելու կամ ցիտոպլազմում և վակուոլներում կուտակվելու համար որպես պահուստային սննդանյութեր։

Բջիջը լցված է ցիտոպլազմով։ Ցիտոպլազմը պարունակում է միջուկ և տարբեր օրգանելներ՝ լիզոսոմներ, միտոքոնդրիաներ, պլաստիդներ, վակուոլներ, ԷՀ, բջջային կենտրոն, Գոլջիի բարդույթ։ Նրանք տարբերվում են իրենց կառուցվածքով և գործառույթներով: Ցիտոպլազմայի բոլոր օրգանելները փոխազդում են միմյանց հետ՝ ապահովելով բջջի բնականոն գործունեությունը։

Աղյուսակ 1. ԲՋՋԻ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԸ

ՕՐԳԱՆԵԼՆԵՐ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔ ԵՎ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ ՖՈՒՆԿՑԻԱՆԵՐ
Շելլ Բաղկացած է ցելյուլոզից։ Շրջապատում է բույսերի բջիջները: Ունի ծակոտիներ Բջջին տալիս է ամրություն, պահպանում է որոշակի ձև և պաշտպանում։ Բույսերի կմախքն է
Արտաքին բջջային թաղանթ Կրկնակի թաղանթային բջիջների կառուցվածքը. Այն բաղկացած է բիլիպիդային շերտից և խճանկարային միջատված սպիտակուցներից, դրսում տեղակայված ածխաջրերով: Կիսաթափանցիկ Սահմանափակում է բոլոր օրգանիզմների բջիջների կենդանի պարունակությունը: Ապահովում է ընտրովի թափանցելիություն, պաշտպանում, կարգավորում ջրաաղ հավասարակշռությունը, փոխանակում արտաքին միջավայրի հետ։
Էնդոպլազմիկ ցանց (ER) Մեկ թաղանթային կառուցվածք: Խողովակների, խողովակների, ցիստեռնների համակարգ: Ներթափանցում է բջջի ամբողջ ցիտոպլազմը: Հարթ ER և հատիկավոր ER ռիբոսոմներով Բջիջը բաժանում է առանձին բաժանմունքների, որտեղ տեղի են ունենում քիմիական գործընթացներ: Ապահովում է նյութերի հաղորդակցությունը և տեղափոխումը խցում: Սպիտակուցի սինթեզը տեղի է ունենում հատիկավոր ER-ում: Սահուն - լիպիդային սինթեզի վրա
Գոլջիի ապարատ Մեկ թաղանթային կառուցվածք: Պղպջակների, տանկերի համակարգ, որոնցում տեղակայված են սինթեզի և տարրալուծման արգասիքները Ապահովում է բջջից նյութերի փաթեթավորում և հեռացում, ձևավորում առաջնային լիզոսոմներ
Լիզոսոմներ Մեկ թաղանթային գնդաձև բջիջների կառուցվածքներ. Պարունակում է հիդրոլիտիկ ֆերմենտներ Ապահովել բարձր մոլեկուլային նյութերի քայքայումը և ներբջջային մարսողությունը
Ռիբոսոմներ Ոչ թաղանթային սնկաձեւ կառուցվածքներ։ Կազմված է փոքր և մեծ ստորաբաժանումներից Պարունակվում է միջուկում, ցիտոպլազմայում և հատիկավոր ԷՌ-ում: Մասնակցում է սպիտակուցների կենսասինթեզին։
Միտոքոնդրիա Երկարավուն ձևի երկթաղանթ օրգանելներ։ Արտաքին թաղանթը հարթ է, ներքինը ձևավորում է կրիստա։ Լցված մատրիցով: Կան միտոքոնդրիալ ԴՆԹ, ՌՆԹ և ռիբոսոմներ։ Կիսաինքնավար կառույց Դրանք բջիջների էներգիայի կայաններն են։ Նրանք ապահովում են շնչառական գործընթացը՝ օրգանական նյութերի թթվածնային օքսիդացում։ ATP-ի սինթեզն ընթացքի մեջ է
Պլաստիդներ Քլորոպլաստներ Բուսական բջիջների բնութագիրը. Երկաթաղանթ, երկարավուն ձևի կիսաինքնավար օրգանելներ։ Ներսում դրանք լցված են ստրոմայով, որի մեջ գտնվում են գրանները։ Գրանները առաջանում են թաղանթային կառուցվածքներից՝ թիլաոիդներից։ Կան ԴՆԹ, ՌՆԹ, ռիբոսոմներ Ֆոտոսինթեզ է տեղի ունենում. Լույսի փուլային ռեակցիաները տեղի են ունենում թիլաոիդ թաղանթների վրա, իսկ մուգ փուլային ռեակցիաները՝ ստրոմայում։ Ածխաջրերի սինթեզ
Քրոմոպլաստներ Կրկնակի թաղանթ գնդաձեւ օրգանելներ։ Պարունակում է պիգմենտներ՝ կարմիր, նարնջագույն, դեղին։ Ձևավորվում է քլորոպլաստներից Գույն տվեք ծաղիկներին և մրգերին: Աշնանը քլորոպլաստներից առաջացած՝ տերեւներին տալիս են դեղին գույն։
Լեյկոպլաստներ Երկթաղանթ, անգույն, գնդաձեւ պլաստիդներ։ Լույսի ներքո նրանք կարող են վերածվել քլորոպլաստների Պահպանեք սննդանյութերը օսլայի հատիկների տեսքով
Բջջային կենտրոն Ոչ թաղանթային կառուցվածքներ. Բաղկացած է երկու ցենտրիոլից և կենտրոնագնդից Ձևավորում է բջիջների բաժանման լիսեռը և մասնակցում բջիջների բաժանմանը: Բջիջները բաժանվելուց հետո կրկնապատկվում են
Վակուոլ Բուսական բջիջի բնութագիրը. Մեմբրանի խոռոչը լցված է բջջային հյութով Կարգավորում է բջջի օսմոտիկ ճնշումը։ Կուտակում է բջջի սննդանյութերն ու թափոնները
Հիմնական Բջջի հիմնական բաղադրիչը. Շրջապատված է երկշերտ ծակոտկեն միջուկային թաղանթով։ Լցված է կարիոպլազմով: Պարունակում է ԴՆԹ քրոմոսոմների տեսքով (քրոմատին) Կարգավորում է բջջի բոլոր գործընթացները: Ապահովում է ժառանգական տեղեկատվության փոխանցում: Քրոմոսոմների թիվը հաստատուն է յուրաքանչյուր տեսակի համար։ Ապահովում է ԴՆԹ-ի վերարտադրություն և ՌՆԹ սինթեզ
Նուկլեոլուս Մուգ ձևավորում միջուկում, չառանձնացված կարիոպլազմայից Ռիբոսոմների առաջացման վայրը
Շարժման օրգաններ. Կիլիա. Դրոշակ Թաղանթով շրջապատված ցիտոպլազմայի ելքեր Ապահովում է բջիջների շարժումը, փոշու մասնիկների հեռացումը (ցիլիավորված էպիթելիա)

Սնկերի, բույսերի և կենդանիների բջիջների կենսագործունեության և բաժանման մեջ ամենակարևոր դերը պատկանում է միջուկին և դրանում գտնվող քրոմոսոմներին։ Այս օրգանիզմների բջիջների մեծ մասն ունի մեկ միջուկ, սակայն կան նաև բազմամիջուկային բջիջներ, ինչպիսիք են մկանային բջիջները։ Միջուկը գտնվում է ցիտոպլազմայում և ունի կլոր կամ օվալաձև ձև։ Այն պատված է երկու թաղանթից բաղկացած պատյանով։ Միջուկային ծրարն ունի ծակոտիներ, որոնց միջոցով տեղի է ունենում նյութերի փոխանակում միջուկի և ցիտոպլազմայի միջև: Միջուկը լցված է միջուկային հյութով, որի մեջ գտնվում են միջուկները և քրոմոսոմները։

Նուկլեոլներ- դրանք ռիբոսոմների արտադրության «սեմինարներ» են, որոնք ձևավորվում են միջուկում ձևավորված ռիբոսոմային ՌՆԹ-ներից և ցիտոպլազմում սինթեզված սպիտակուցներից:

Միջուկի հիմնական գործառույթը՝ ժառանգական տեղեկատվության պահպանումն ու փոխանցումը, կապված է քրոմոսոմներ. Օրգանիզմների յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր քրոմոսոմների հավաքածուն՝ որոշակի քանակ, ձև և չափ:

Մարմնի բոլոր բջիջները, բացի սեռական բջիջներից, կոչվում են սոմատիկ(հունարենից սոմա- մարմին): Նույն տեսակի օրգանիզմի բջիջները պարունակում են քրոմոսոմների նույն խումբը։ Օրինակ՝ մարդկանց մոտ մարմնի յուրաքանչյուր բջիջ պարունակում է 46 քրոմոսոմ, մրգային ճանճում՝ Drosophila-ում՝ 8 քրոմոսոմ։

Սոմատիկ բջիջները, որպես կանոն, ունեն քրոմոսոմների կրկնակի հավաքածու։ Այն կոչվում է դիպլոիդև նշանակվում է 2-ով n. Այսպիսով, մարդն ունի 23 զույգ քրոմոսոմ, այսինքն՝ 2 n= 46. Սեռական բջիջները պարունակում են կիսով չափ քրոմոսոմներ: Միայնակ է, թե՞ հապլոիդ, հավաքածու. Անձն ունի 1 n = 23.

Սոմատիկ բջիջների բոլոր քրոմոսոմները, ի տարբերություն սեռական բջիջների քրոմոսոմների, զույգ են: Մեկ զույգ կազմող քրոմոսոմները նույնական են միմյանց հետ։ Զուգակցված քրոմոսոմները կոչվում են հոմոլոգ. Քրոմոսոմները, որոնք պատկանում են տարբեր զույգերև տարբերվում են ձևով և չափերով, կոչվում են ոչ հոմոլոգ(նկ. 8):

Որոշ տեսակների մոտ քրոմոսոմների թիվը կարող է նույնը լինել։ Օրինակ՝ կարմիր երեքնուկն ու ոլոռը ունեն 2 n= 14. Այնուամենայնիվ, նրանց քրոմոսոմները տարբերվում են ձևով, չափերով և ԴՆԹ-ի մոլեկուլների նուկլեոտիդային կազմով:

Բրինձ. 8. Քրոմոսոմների հավաքածու Drosophila բջիջներում:

Բրինձ. 9. Քրոմոսոմի կառուցվածքը.

Ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման գործում քրոմոսոմների դերը հասկանալու համար անհրաժեշտ է ծանոթանալ դրանց կառուցվածքին և քիմիական բաղադրությանը։

Չբաժանվող բջջի քրոմոսոմները նման են երկար բարակ թելերի։ Բջիջների բաժանումից առաջ յուրաքանչյուր քրոմոսոմ բաղկացած է երկու նույնական թելերից. քրոմատիդ, որոնք կապված են գոտկատեղի գոտկատեղերի միջև - (նկ. 9):

Քրոմոսոմները կազմված են ԴՆԹ-ից և սպիտակուցներից։ Քանի որ ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդային կազմը տարբերվում է տարբեր տեսակներ, քրոմոսոմի կազմը յուրահատուկ է յուրաքանչյուր տեսակի համար։

Յուրաքանչյուր բջիջ, բացի բակտերիալ բջիջներից, ունի միջուկ, որում տեղակայված են միջուկները և քրոմոսոմները: Յուրաքանչյուր տեսակին բնորոշ է քրոմոսոմների որոշակի հավաքածու՝ թվով, ձևով և չափով: Օրգանիզմների մեծ մասի սոմատիկ բջիջներում քրոմոսոմների բազմությունը դիպլոիդ է, սեռական բջիջներում՝ հապլոիդ։ Զուգակցված քրոմոսոմները կոչվում են հոմոլոգ: Քրոմոսոմները կազմված են ԴՆԹ-ից և սպիտակուցներից։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլներն ապահովում են ժառանգական տեղեկատվության պահպանումն ու փոխանցումը բջիջից բջիջ և օրգանիզմից օրգանիզմ։

Աշխատելով այս թեմաներով, դուք պետք է կարողանաք.

  1. Բացատրեք, թե ինչ դեպքերում պետք է օգտագործել լուսային մանրադիտակ (կառուցվածք) կամ փոխանցող էլեկտրոնային մանրադիտակ:
  2. Նկարագրեք բջջային թաղանթի կառուցվածքը և բացատրեք մեմբրանի կառուցվածքի և բջջի և շրջակա միջավայրի միջև նյութեր փոխանակելու ունակության միջև կապը:
  3. Սահմանեք գործընթացները՝ դիֆուզիա, հեշտացված դիֆուզիա, ակտիվ տրանսպորտ, էնդոցիտոզ, էկզոցիտոզ և օսմոզ: Նշեք այս գործընթացների միջև եղած տարբերությունները:
  4. Անվանեք կառուցվածքների գործառույթները և նշեք, թե որ բջիջներում (բուսական, կենդանական կամ պրոկարիոտ) են դրանք գտնվում՝ միջուկ, միջուկային թաղանթ, նուկլեոպլազմա, քրոմոսոմներ, պլազմային թաղանթ, ռիբոսոմ, միտոքոնդրիոն, բջջային պատ, քլորոպլաստ, վակուոլ, լիզոսոմ, հարթ էնդոպլազմային ցանց։ (ագրանուլյար) և կոպիտ (հատիկավոր), բջիջների կենտրոն, Գոլջիի ապարատ, թարթիչ, դրոշակ, մեսոսոմա, պիլի կամ ֆիմբրիա:
  5. Նշե՛ք առնվազն երեք նշան, որոնցով կարելի է տարբերակել բույսի բջիջը կենդանական բջիջից:
  6. Թվարկե՛ք պրոկարիոտ և էուկարիոտ բջիջների միջև ամենակարևոր տարբերությունները:

Իվանովա Տ.Վ., Կալինովա Գ.Ս., Մյակովա Ա.Ն. «Ընդհանուր կենսաբանություն». Մոսկվա, «Լուսավորություն», 2000 թ

  • Թեմա 1. «Պլազմային թաղանթ». §1, §8 էջ 5;20
  • Թեմա 2. «Վանդակ». §8-10 էջ 20-30
  • Թեմա 3. «Պրոկարիոտիկ բջիջ. վիրուսներ». §11 էջ 31-34

Ցիտոպլազմ- բջիջի պարտադիր մաս, որը փակված է պլազմային թաղանթի և միջուկի միջև. բաժանվում է հիալոպլազմայի (ցիտոպլազմայի հիմնական նյութը), օրգանելների (ցիտոպլազմայի մշտական ​​բաղադրամասերը) և ներդիրների (ցիտոպլազմայի ժամանակավոր բաղադրիչներ)։ Ցիտոպլազմայի քիմիական բաղադրությունը՝ հիմքը ջուրն է (ցիտոպլազմայի ընդհանուր զանգվածի 60-90%-ը), տարբեր օրգանական և անօրգանական միացություններ։ Ցիտոպլազմն ունի ալկալային ռեակցիա։ ԱռանձնահատկությունԷուկարիոտիկ բջջի ցիտոպլազմա - մշտական ​​շարժում ( ցիկլոզ) Այն հայտնաբերվում է հիմնականում բջջային օրգանելների շարժման միջոցով, ինչպիսիք են քլորոպլաստները: Եթե ​​ցիտոպլազմայի շարժումը դադարում է, բջիջը մահանում է, քանի որ միայն անընդհատ շարժման մեջ լինելով այն կարող է կատարել իր գործառույթները։

Հիալոպլազմա ( ցիտոզոլ) անգույն, ցեխոտ, հաստ և թափանցիկ կոլոիդային լուծույթ է։ Հենց դրա մեջ են տեղի ունենում նյութափոխանակության բոլոր պրոցեսները, այն ապահովում է միջուկի և բոլոր օրգանելների փոխկապակցումը։ Կախված հիալոպլազմայում հեղուկ մասի կամ խոշոր մոլեկուլների գերակշռությունից՝ առանձնանում են հիալոպլազմայի երկու ձև. սոլ- ավելի հեղուկ հիալոպլազմ և գել- ավելի հաստ hyaloplasm. Նրանց միջև հնարավոր են փոխադարձ անցումներ՝ գելը վերածվում է սոլի և հակառակը։

Ցիտոպլազմայի գործառույթները.

  1. միավորելով բոլոր բջջային բաղադրիչները մեկ համակարգում,
  2. միջավայր բազմաթիվ կենսաքիմիական և ֆիզիոլոգիական գործընթացների անցման համար,
  3. օրգանելների գոյության և գործելու միջավայր.

Բջջային թաղանթներ

Բջջային թաղանթներսահմանափակել էուկարիոտիկ բջիջները. Յուրաքանչյուր բջջային թաղանթում կարելի է առանձնացնել առնվազն երկու շերտ: Ներքին շերտկից ցիտոպլազմային եւ ներկայացված պլազմային թաղանթ(հոմանիշներ՝ պլազմալեմմա, բջջաթաղանթ, ցիտոպլազմային թաղանթ), որի վրայից առաջանում է արտաքին շերտը։ Կենդանական բջիջում այն ​​բարակ է և կոչվում է գլիկոկալիքս(առաջանում է գլիկոպրոտեիններով, գլիկոլիպիդներով, լիպոպրոտեիններով), բույսի բջիջում՝ հաստ, ք. բջջային պատը(ձևավորվում է ցելյուլոզով):

Բոլոր կենսաբանական թաղանթները ունեն ընդհանուր կառուցվածքային առանձնահատկություններ և հատկություններ: Ներկայումս այն ընդհանուր առմամբ ընդունված է Մեմբրանի կառուցվածքի հեղուկ խճանկարային մոդել. Մեմբրանի հիմքը լիպիդային երկշերտ է, որը ձևավորվում է հիմնականում ֆոսֆոլիպիդներով: Ֆոսֆոլիպիդները տրիգլիցերիդներ են, որոնցում մեկ ճարպաթթվի մնացորդը փոխարինվում է ֆոսֆորաթթվի մնացորդով. Ֆոսֆորաթթվի մնացորդ պարունակող մոլեկուլի հատվածը կոչվում է հիդրոֆիլ գլուխ, ճարպաթթվի մնացորդներ պարունակող հատվածները՝ հիդրոֆոբ պոչեր։ Թաղանթում ֆոսֆոլիպիդները դասավորված են խիստ կարգով. մոլեկուլների հիդրոֆոբ պոչերը դեմ են դեպի միմյանց, իսկ հիդրոֆիլ գլուխները՝ դեպի դուրս՝ դեպի ջուրը։

Բացի լիպիդներից, թաղանթը պարունակում է սպիտակուցներ (միջինում ≈ 60%)։ Նրանք որոշում են մեմբրանի հատուկ գործառույթների մեծ մասը (որոշ մոլեկուլների տեղափոխում, ռեակցիաների կատալիզացում, շրջակա միջավայրից ազդանշանների ստացում և փոխակերպում և այլն)։ Առկա են՝ 1) ծայրամասային սպիտակուցներ(գտնվում է լիպիդային երկշերտի արտաքին կամ ներքին մակերեսին), 2) կիսաինտեգրալ սպիտակուցներ(ընկղմված լիպիդային երկշերտում տարբեր խորություններում), 3) ինտեգրալ կամ տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ(ծակել թաղանթը` շփվելով բջջի ինչպես արտաքին, այնպես էլ ներքին միջավայրի հետ): Ինտեգրալ սպիտակուցները որոշ դեպքերում կոչվում են ալիք ձևավորող կամ ալիքային սպիտակուցներ, քանի որ դրանք կարելի է համարել որպես հիդրոֆիլ ալիքներ, որոնց միջոցով բևեռային մոլեկուլները անցնում են բջիջ (մեմբրանի լիպիդային բաղադրիչը թույլ չի տալիս նրանց անցնել):

Ա - հիդրոֆիլ ֆոսֆոլիպիդի գլուխ; B - հիդրոֆոբ ֆոսֆոլիպիդային պոչեր; 1 - E և F սպիտակուցների հիդրոֆոբ շրջաններ; 2 — F սպիտակուցի հիդրոֆիլ շրջաններ; 3 - ճյուղավորված օլիգոսաքարիդային շղթա, որը կցված է գլիկոլիպիդային մոլեկուլում գտնվող լիպիդին (գլիկոլիպիդները ավելի քիչ տարածված են, քան գլիկոպրոտեինները); 4 - ճյուղավորված օլիգոսաքարիդային շղթա, որը կցված է գլիկոպրոտեինի մոլեկուլում գտնվող սպիտակուցին. 5 - հիդրոֆիլ ալիք (գործում է որպես ծակոտի, որի միջով կարող են անցնել իոնները և որոշ բևեռային մոլեկուլներ):

Մեմբրանը կարող է պարունակել ածխաջրեր (մինչև 10%): Թաղանթների ածխաջրային բաղադրիչը ներկայացված է օլիգոսաքարիդային կամ պոլիսախարիդային շղթաներով՝ կապված սպիտակուցի մոլեկուլների (գլիկոպրոտեինների) կամ լիպիդների (գլիկոլիպիդների) հետ։ Ածխաջրերը հիմնականում տեղակայված են թաղանթի արտաքին մակերեսին։ Ածխաջրերը ապահովում են թաղանթի ընկալիչի գործառույթները: Կենդանական բջիջներում գլիկոպրոտեինները կազմում են վերթաղանթային համալիր՝ գլիկոկալիքս, որի հաստությունը մի քանի տասնյակ նանոմետր է։ Այն պարունակում է բազմաթիվ բջջային ընկալիչներ, և դրա օգնությամբ տեղի է ունենում բջիջների կպչում:

Սպիտակուցների, ածխաջրերի և լիպիդների մոլեկուլները շարժական են, ունակ են շարժվել թաղանթի հարթությունում։ Պլազմային մեմբրանի հաստությունը մոտավորապես 7,5 նմ է:

Մեմբրանների գործառույթները

Մեմբրանները կատարում են հետևյալ գործառույթները.

  1. բջջային բովանդակության տարանջատում արտաքին միջավայրից,
  2. նյութափոխանակության կարգավորումը բջիջի և շրջակա միջավայրի միջև,
  3. բջիջը բաժանելով բաժանմունքների («կուպեներ»),
  4. «ֆերմենտային փոխակրիչների» տեղայնացման վայրը.
  5. բազմաբջիջ օրգանիզմների հյուսվածքների բջիջների միջև հաղորդակցության ապահովում (կպչում),
  6. ազդանշանի ճանաչում.

Ամենակարևորը թաղանթային հատկություն- ընտրովի թափանցելիություն, այսինքն. թաղանթները շատ թափանցելի են որոշ նյութերի կամ մոլեկուլների համար, իսկ վատ թափանցելի են (կամ ամբողջովին անթափանց) մյուսների համար: Այս հատկությունն ընկած է թաղանթների կարգավորիչ ֆունկցիայի հիմքում՝ ապահովելով նյութերի փոխանակումը բջջի և արտաքին միջավայրի միջև։ Բջջաթաղանթով անցնող նյութերի գործընթացը կոչվում է նյութերի տեղափոխում. Առկա են՝ 1) պասիվ տրանսպորտ- առանց էներգիայի սպառման նյութերի անցման գործընթաց. 2) ակտիվ տրանսպորտ- նյութերի անցման գործընթաց, որը տեղի է ունենում էներգիայի ծախսման հետ:

ժամը պասիվ տրանսպորտնյութերը տեղափոխվում են ավելի բարձր կոնցենտրացիայի տարածքից դեպի ավելի ցածր տարածք, այսինքն. համակենտրոնացման գրադիենտի երկայնքով: Ցանկացած լուծույթում կան լուծիչի և լուծվող նյութի մոլեկուլներ։ Լուծված նյութի մոլեկուլների տեղափոխման գործընթացը կոչվում է դիֆուզիա, իսկ լուծիչի մոլեկուլների շարժումը՝ օսմոզ։ Եթե ​​մոլեկուլը լիցքավորված է, ապա դրա փոխադրման վրա ազդում է նաև էլեկտրական գրադիենտը։ Հետեւաբար, մարդիկ հաճախ խոսում են էլեկտրաքիմիական գրադիենտի մասին՝ համատեղելով երկու գրադիենտները միասին։ Տրանսպորտի արագությունը կախված է գրադիենտի մեծությունից:

Կարելի է առանձնացնել պասիվ տրանսպորտի հետևյալ տեսակները. պարզ դիֆուզիոն- նյութերի տեղափոխում ուղղակիորեն լիպիդային երկշերտով (թթվածին, ածխածնի երկօքսիդ); 2) դիֆուզիոն մեմբրանի ալիքներով- փոխադրում ալիք ձևավորող սպիտակուցների միջոցով (Na +, K +, Ca 2+, Cl -); 3) հեշտացված դիֆուզիոն- նյութերի տեղափոխում հատուկ տրանսպորտային սպիտակուցների օգտագործմամբ, որոնցից յուրաքանչյուրը պատասխանատու է որոշակի մոլեկուլների կամ հարակից մոլեկուլների խմբերի (գլյուկոզա, ամինաթթուներ, նուկլեոտիդներ) շարժման համար. 4) օսմոզ— ջրի մոլեկուլների տեղափոխում (բոլոր կենսաբանական համակարգերում լուծիչը ջուրն է):

Անհրաժեշտություն ակտիվ տրանսպորտտեղի է ունենում, երբ անհրաժեշտ է ապահովել մոլեկուլների տեղափոխումը մեմբրանի միջով էլեկտրաքիմիական գրադիենտի դեմ: Այդ փոխադրումն իրականացվում է հատուկ կրող սպիտակուցներով, որոնց ակտիվությունը պահանջում է էներգիայի ծախս։ Էներգիայի աղբյուրը ATP մոլեկուլներն են։ Ակտիվ տրանսպորտը ներառում է՝ 1) Na + /K + պոմպ (նատրիում-կալիումական պոմպ), 2) էնդոցիտոզ, 3) էկզոցիտոզ։

Na + /K + պոմպի շահագործում. Նորմալ գործունեության համար բջիջը պետք է պահպանի K + և Na + իոնների որոշակի հարաբերակցություն ցիտոպլազմայում և արտաքին միջավայրում: Բջջի ներսում K +-ի կոնցենտրացիան պետք է զգալիորեն ավելի բարձր լինի, քան դրանից դուրս, իսկ Na +-ը՝ հակառակը։ Հարկ է նշել, որ Na +-ը և K+-ը կարող են ազատորեն ցրվել թաղանթային ծակոտիներով։ Na + /K + պոմպը հակասում է այս իոնների կոնցենտրացիաների հավասարեցմանը և ակտիվորեն մղում է Na +-ը բջջից դուրս, իսկ K +-ը բջիջ: Na + /K + պոմպը տրանսմեմբրանային սպիտակուց է, որն ընդունակ է կոնֆորմացիոն փոփոխությունների, որի արդյունքում այն ​​կարող է կցել ինչպես K +, այնպես էլ Na +: Na + /K + պոմպի ցիկլը կարելի է բաժանել հետևյալ փուլերի. 1) Na + մեմբրանի ներսից ավելացում, 2) պոմպի սպիտակուցի ֆոսֆորիլացում, 3) արտաբջջային տարածությունում Na +-ի արտազատում, 4) Կ+-ի ավելացում մեմբրանի արտաքինից, 5) պոմպի սպիտակուցի դեֆոսֆորիլացում, 6) K+-ի ազատում ներբջջային տարածությունում։ Բջիջների գործունեության համար պահանջվող էներգիայի գրեթե մեկ երրորդը ծախսվում է նատրիում-կալիումի պոմպի աշխատանքի վրա: Գործողության մեկ ցիկլում պոմպը դուրս է մղում 3Na + բջիջից և մղում է 2K +:

Էնդոցիտոզ- բջջի կողմից խոշոր մասնիկների և մակրոմոլեկուլների կլանման գործընթացը. Էնդոցիտոզի երկու տեսակ կա. 1) ֆագոցիտոզ- խոշոր մասնիկների (բջիջներ, բջիջների մասեր, մակրոմոլեկուլներ) գրավում և կլանում և 2) պինոցիտոզ- գրավում և կլանում հեղուկ նյութ(լուծույթ, կոլոիդային լուծույթ, կասեցում): Ֆագոցիտոզի ֆենոմենը հայտնաբերել է Ի.Ի. Մեչնիկովը 1882 թ.: Էնդոցիտոզի ժամանակ պլազմային թաղանթը ձևավորում է ինվագինացիա, դրա եզրերը միաձուլվում են, և ցիտոպլազմից մեկ թաղանթով սահմանափակված կառուցվածքները ցցվում են ցիտոպլազմայի մեջ: Շատ նախակենդանիներ և որոշ լեյկոցիտներ ունակ են ֆագոցիտոզի: Պինոցիտոզը նկատվում է աղիքային էպիթելի բջիջներում և արյան մազանոթների էնդոթելում։

Էկզոցիտոզ- էնդոցիտոզին հակառակ գործընթաց՝ բջջից տարբեր նյութերի հեռացում: Էկզոցիտոզի ժամանակ վեզիկուլային թաղանթը միաձուլվում է արտաքին ցիտոպլազմային թաղանթին, վեզիկուլի պարունակությունը հեռացվում է բջջից դուրս, և նրա թաղանթը մտնում է արտաքին ցիտոպլազմային թաղանթում։ Այս կերպ հորմոնները հանվում են էնդոկրին գեղձերի բջիջներից, հեռացվում են չմարսված սննդի մնացորդները։

    Գնալ դեպի դասախոսություններ թիվ 5«Բջջային տեսություն. Բջջային կազմակերպության տեսակները»

    Գնալ դեպի դասախոսություններ թիվ 7«Էուկարիոտիկ բջիջ. օրգանելների կառուցվածքը և գործառույթները»



 


Կարդացեք.


Նոր

Ինչպես վերականգնել դաշտանային ցիկլը ծննդաբերությունից հետո.

բյուջեով հաշվարկների հաշվառում

բյուջեով հաշվարկների հաշվառում

Հաշվապահական հաշվառման 68 հաշիվը ծառայում է բյուջե պարտադիր վճարումների մասին տեղեկատվության հավաքագրմանը՝ հանված ինչպես ձեռնարկության, այնպես էլ...

Շոռակարկանդակներ կաթնաշոռից տապակի մեջ - դասական բաղադրատոմսեր փափկամազ շոռակարկանդակների համար Շոռակարկանդակներ 500 գ կաթնաշոռից

Շոռակարկանդակներ կաթնաշոռից տապակի մեջ - դասական բաղադրատոմսեր փափկամազ շոռակարկանդակների համար Շոռակարկանդակներ 500 գ կաթնաշոռից

Բաղադրությունը՝ (4 չափաբաժին) 500 գր. կաթնաշոռ 1/2 բաժակ ալյուր 1 ձու 3 ճ.գ. լ. շաքարավազ 50 գր. չամիչ (ըստ ցանկության) պտղունց աղ խմորի սոդա...

Սև մարգարիտ սալորաչիրով աղցան Սև մարգարիտ սալորաչիրով

Աղցան

Բարի օր բոլոր նրանց, ովքեր ձգտում են իրենց ամենօրյա սննդակարգում բազմազանության: Եթե ​​հոգնել եք միապաղաղ ուտեստներից և ցանկանում եք հաճեցնել...

Լեխո տոմատի մածուկով բաղադրատոմսեր

Լեխո տոմատի մածուկով բաղադրատոմսեր

Շատ համեղ լեչո տոմատի մածուկով, ինչպես բուլղարական լեչոն, պատրաստված ձմռանը։ Այսպես ենք մշակում (և ուտում) 1 պարկ պղպեղ մեր ընտանիքում։ Իսկ ես ո՞վ…

feed-պատկեր RSS