Maikling paglalarawan:

Sazonov V.F. 1_1 Istraktura ng cell membrane [Electronic na mapagkukunan] // Kinesiologist, 2009-2018: [website]. Petsa ng pag-update: 02/06/2018...__.201_). _Ang istraktura at paggana ng cell lamad ay inilarawan (kasingkahulugan: plasmalemma, plasmalemma, biomembrane, cell lamad, panlabas na cell lamad, cell lamad, cytoplasmic lamad). Ang mga ito paunang impormasyon

ay kinakailangan kapwa para sa cytology at para sa pag-unawa sa mga proseso ng aktibidad ng nerbiyos: paggulo ng nerbiyos, pagsugpo, paggana ng mga synapses at sensory receptor. Cell lamad (plasma) A lemma o plasma O

lemma)

Kahulugan ng konsepto lamad ng cell (mga kasingkahulugan: plasmalemma, plasmalemma, cytoplasmic membrane, biomembrane) ay isang triple lipoprotein (i.e. "fat-protein") lamad na naghihiwalay sa cell mula sa kapaligiran

at pagsasagawa ng kontroladong pagpapalitan at komunikasyon sa pagitan ng cell at ng kapaligiran nito. Ang pangunahing bagay sa kahulugan na ito ay hindi na ang lamad ay naghihiwalay sa cell mula sa kapaligiran, ngunit tiyak na ito nag-uugnay cell kasama ang kapaligiran. Ang lamad ay aktibo

ang istraktura ng cell, ito ay patuloy na gumagana.

Ang biological membrane ay isang ultrathin bimolecular film ng mga phospholipid na may mga protina at polysaccharides. Ang cellular structure na ito ay sumasailalim sa barrier, mechanical at matrix properties ng isang buhay na organismo (Antonov V.F., 1996).

Para sa akin, ang lamad ng cell ay mukhang isang bakod ng sala-sala na may maraming mga pinto sa loob nito, na pumapalibot sa isang partikular na teritoryo. Anumang maliit na buhay na nilalang ay malayang gumagalaw pabalik-balik sa bakod na ito. Ngunit ang mga malalaking bisita ay maaari lamang makapasok sa pamamagitan ng mga pintuan, at kahit na hindi lahat ng mga pintuan. Ang iba't ibang mga bisita ay may mga susi lamang sa kanilang sariling mga pintuan, at hindi sila maaaring dumaan sa mga pintuan ng ibang tao. Kaya, sa pamamagitan ng bakod na ito ay patuloy na dumadaloy ang mga bisita pabalik-balik, dahil ang pangunahing pag-andar ng bakod ng lamad ay dalawang beses: upang paghiwalayin ang teritoryo mula sa nakapalibot na espasyo at sa parehong oras ikonekta ito sa nakapalibot na espasyo. Ito ang dahilan kung bakit maraming butas at pintuan sa bakod - !

Mga katangian ng lamad

1. Pagkamatagusin.

2. Semi-permeability (partial permeability).

3. Selective (synonym: selective) permeability.

4. Aktibong pagkamatagusin (kasingkahulugan: aktibong transportasyon).

5. Kinokontrol na pagkamatagusin.

Tulad ng nakikita mo, ang pangunahing pag-aari ng isang lamad ay ang pagkamatagusin nito sa iba't ibang mga sangkap.

6. Phagocytosis at pinocytosis.

7. Exocytosis.

8. Ang pagkakaroon ng mga potensyal na elektrikal at kemikal, o sa halip ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng panloob at panlabas na mga gilid ng lamad. Sa matalinghagang masasabi natin iyan "ginagawa ng lamad ang cell sa" de-kuryenteng baterya"gamit ang kontrol ng daloy ng ion". Mga Detalye: .

9. Mga pagbabago sa potensyal na elektrikal at kemikal.

10. Pagkairita. Ang mga espesyal na molekular na receptor na matatagpuan sa lamad ay maaaring kumonekta sa mga senyas (kontrol) na mga sangkap, bilang isang resulta kung saan ang estado ng lamad at ang buong cell ay maaaring magbago. Ang mga molekular na receptor ay nag-trigger ng bio mga reaksiyong kemikal bilang tugon sa koneksyon ng mga ligand (control substance) sa kanila. Mahalagang tandaan na ang sangkap ng senyas ay kumikilos sa receptor mula sa labas, at ang mga pagbabago ay nagpapatuloy sa loob ng cell. Ito ay lumiliko na ang lamad ay naglipat ng impormasyon mula sa kapaligiran patungo sa panloob na kapaligiran ng cell.

11. Catalytic aktibidad ng enzymatic. Ang mga enzyme ay maaaring naka-embed sa lamad o nauugnay sa ibabaw nito (sa loob at labas ng cell), at doon nila isinasagawa ang kanilang mga aktibidad na enzymatic.

12. Pagbabago ng hugis ng ibabaw at ang lugar nito. Ito ay nagpapahintulot sa lamad na bumuo ng mga outgrowth palabas o, sa kabaligtaran, mga invaginations sa cell.

13. Ang kakayahang bumuo ng mga contact sa iba pang mga lamad ng cell.

14. Adhesion - ang kakayahang dumikit sa matitigas na ibabaw.

Maikling listahan ng mga katangian ng lamad

• Pagkamatagusin.
• Endocytosis, exocytosis, transcytosis.
• Mga Potensyal.
• Pagkairita.
• Aktibidad ng enzyme.
• Mga contact.
• Pagdirikit.

Mga function ng lamad

1. Hindi kumpletong paghihiwalay ng mga panloob na nilalaman mula sa panlabas na kapaligiran.

2. Ang pangunahing bagay sa paggana ng lamad ng cell ay palitan iba't-ibang mga sangkap sa pagitan ng cell at ng intercellular na kapaligiran. Ito ay dahil sa pag-aari ng lamad ng pagkamatagusin. Bilang karagdagan, kinokontrol ng lamad ang palitan na ito sa pamamagitan ng pag-regulate ng pagkamatagusin nito.

3. Ang isa pang mahalagang tungkulin ng lamad ay lumilikha ng pagkakaiba sa mga potensyal na kemikal at elektrikal sa pagitan ng panloob at panlabas na gilid nito. Dahil dito, may negatibo ang loob ng cell potensyal ng kuryente - .

4. Nagsasagawa rin ang lamad pagpapalitan ng impormasyon sa pagitan ng cell at ng kapaligiran nito. Ang mga espesyal na molekular na receptor na matatagpuan sa lamad ay maaaring magbigkis upang makontrol ang mga sangkap (mga hormone, mediator, modulator) at mag-trigger ng mga biochemical reaction sa cell, na humahantong sa iba't ibang pagbabago sa paggana ng cell o sa mga istruktura nito.

Video:Istraktura ng cell lamad

Video lecture:Mga detalye tungkol sa istraktura at transportasyon ng lamad

Istraktura ng lamad

Ang cell lamad ay may unibersal tatlong-layer istraktura. Ang gitnang layer ng taba nito ay tuluy-tuloy, at ang itaas at mas mababang mga layer ng protina ay sumasakop dito sa anyo ng isang mosaic ng hiwalay na mga lugar ng protina. Ang taba layer ay ang batayan na nagsisiguro sa paghihiwalay ng cell mula sa kapaligiran, isolating ito mula sa kapaligiran. Sa kanyang sarili, pinapayagan nito ang mga sangkap na nalulusaw sa tubig na dumaan nang napakahina, ngunit madaling pinapayagan ang mga sangkap na nalulusaw sa taba na dumaan. Samakatuwid, ang pagkamatagusin ng lamad para sa mga sangkap na nalulusaw sa tubig (halimbawa, mga ions) ay dapat tiyakin ng mga espesyal na istruktura ng protina - at.

Nasa ibaba ang mga micrograph ng totoong cell lamad ng mga cell na nakikipag-ugnay na nakuha gamit ang isang electron microscope, pati na rin ang isang schematic drawing na nagpapakita ng tatlong-layer na istraktura ng lamad at ang mosaic na kalikasan ng mga layer ng protina nito. Upang palakihin ang larawan, i-click ito.

Isang hiwalay na larawan ng panloob na lipid (taba) na layer ng cell lamad, na pinalamanan ng mga integral na naka-embed na protina. Ang itaas at ibabang mga layer ng protina ay inalis upang hindi makagambala sa pagtingin sa lipid bilayer

Larawan sa itaas: Bahagyang eskematiko na representasyon ng isang cell membrane (cell membrane), na ibinigay sa Wikipedia.

Mangyaring tandaan na ang panlabas at panloob na mga layer ng protina ay inalis mula sa lamad dito upang mas makita natin ang gitnang fatty lipid bilayer. Sa isang tunay na lamad ng cell, ang malalaking protina na "mga isla" ay lumulutang sa itaas at sa ibaba ng mataba na pelikula (maliit na bola sa figure), at ang lamad ay lumalabas na mas makapal, tatlong-layered: protina-taba-protina . Kaya ito ay talagang tulad ng isang sandwich ng dalawang protina na "piraso ng tinapay" na may isang mataba na layer ng "mantikilya" sa gitna, i.e. ay may tatlong-layer na istraktura, hindi isang dalawang-layer.

Sa larawang ito, ang mga maliliit na asul at puting bola ay tumutugma sa hydrophilic (wettable) na "mga ulo" ng mga lipid, at ang "mga string" na nakakabit sa kanila ay tumutugma sa hydrophobic (non-wettable) na "mga buntot". Sa mga protina, tanging ang integral na end-to-end na mga protina ng lamad (mga pulang globule at dilaw na helice) ang ipinapakita. Ang mga dilaw na oval na tuldok sa loob ng lamad ay mga molekula ng kolesterol na nakalagay sa dilaw-berdeng tanikala ng mga kuwintas sa labas lamad - mga kadena ng oligosaccharides na bumubuo sa glycocalyx. Ang glycocalyx ay isang uri ng carbohydrate ("asukal") na "fluff" sa isang lamad, na nabuo sa pamamagitan ng mahabang carbohydrate-protein molecules na lumalabas dito.

Ang pamumuhay ay isang maliit na "protein-fat sac" na puno ng semi-liquid na mala-jelly na nilalaman, na natatakpan ng mga pelikula at tubo.

Ang mga dingding ng sac na ito ay nabuo ng isang dobleng mataba (lipid) na pelikula, na sakop sa loob at labas ng mga protina - ang lamad ng cell. Samakatuwid sinasabi nila na ang lamad ay may tatlong-layer na istraktura : protina-taba-protina. Sa loob ng cell mayroon ding maraming katulad na mataba na lamad na naghahati dito panloob na espasyo sa mga compartment. Ang parehong mga lamad ay pumapalibot sa mga cellular organelles: nucleus, mitochondria, chloroplasts. Kaya ang lamad ay isang unibersal na molekular na istraktura na karaniwan sa lahat ng mga selula at lahat ng nabubuhay na organismo.

Sa kaliwa ay hindi na isang tunay, ngunit isang artipisyal na modelo ng isang piraso ng isang biological membrane: ito ay isang agarang snapshot ng isang mataba na phospholipid bilayer (ibig sabihin, isang double layer) sa proseso ng simulation ng molecular dynamics nito. Ang cell ng pagkalkula ng modelo ay ipinapakita - 96 PC molecules ( f osphatidyl X olina) at 2304 na molekula ng tubig, para sa kabuuang 20544 na mga atomo.

Sa kanan ay isang visual na modelo ng isang solong molekula ng parehong lipid kung saan ang membrane lipid bilayer ay binuo. Sa itaas ay may hydrophilic (mahilig sa tubig) na ulo, at sa ibaba ay may dalawang hydrophobic (natatakot sa tubig) na buntot. Ang lipid na ito ay may simpleng pangalan: 1-steroyl-2-docosahexaenoyl-Sn-glycero-3-phosphatidylcholine (18:0/22:6(n-3)cis PC), ngunit hindi mo na ito kailangang tandaan maliban kung ikaw balak mong himatayin ang iyong guro sa lalim ng iyong kaalaman.

Ang isang mas tumpak na siyentipikong kahulugan ng isang cell ay maaaring ibigay:

ay isang ordered, structured heterogenous system ng mga biopolymer na napapalibutan ng isang aktibong lamad, na nakikilahok sa isang solong hanay ng mga metabolic, enerhiya at mga proseso ng impormasyon, at pinapanatili at muling ginawa ang buong sistema sa kabuuan.

Sa loob ng cell ay natatakpan din ng mga lamad, at sa pagitan ng mga lamad ay walang tubig, ngunit isang malapot na gel/sol ng variable density. Samakatuwid, ang mga nakikipag-ugnay na molekula sa isang cell ay hindi lumulutang nang malaya, tulad ng sa isang test tube na may isang may tubig na solusyon, ngunit karamihan ay nakaupo (immobilized) sa mga polymer na istruktura ng cytoskeleton o intracellular membrane. At ang mga reaksiyong kemikal samakatuwid ay nagaganap sa loob ng selula na halos parang nasa isang solido kaysa sa isang likido. Ang panlabas na lamad na nakapalibot sa selula ay may linya din ng mga enzyme at molekular na receptor, na ginagawa itong isang napakaaktibong bahagi ng selula.

Ang cell lamad (plasmalemma, plasmolemma) ay isang aktibong lamad na naghihiwalay sa selula mula sa kapaligiran at nag-uugnay nito sa kapaligiran. © Sazonov V.F., 2016.

Mula sa kahulugan na ito ng isang lamad ay sumusunod na hindi lamang ito nililimitahan ang cell, ngunit aktibong nagtatrabaho, pag-uugnay nito sa kapaligiran nito.

Ang taba na bumubuo sa mga lamad ay espesyal, kaya ang mga molekula nito ay karaniwang tinatawag na hindi lamang taba, ngunit "lipids", "phospholipids", "sphingolipids". Ang lamad na pelikula ay doble, iyon ay, ito ay binubuo ng dalawang pelikula na magkadikit. Samakatuwid, sa mga aklat-aralin isinulat nila na ang batayan ng lamad ng cell ay binubuo ng dalawang layer ng lipid (o " bilayer", ibig sabihin, isang double layer). Para sa bawat indibidwal na lipid layer, ang isang panig ay maaaring basain ng tubig, ngunit ang isa ay hindi.

Bakterya lamad

Ang prokaryotic cell wall ng gram-negative bacteria ay binubuo ng ilang mga layer, na ipinapakita sa figure sa ibaba.
Mga layer ng shell ng gram-negative bacteria:
1. Panloob na tatlong-layer na cytoplasmic membrane, na nakikipag-ugnayan sa cytoplasm.
2. Cell wall, na binubuo ng murein.
3. Ang panlabas na tatlong-layer na cytoplasmic membrane, na may parehong sistema ng mga lipid na may mga kumplikadong protina bilang panloob na lamad.
Ang komunikasyon ng mga gramo-negatibong bacterial cell sa labas ng mundo sa pamamagitan ng isang kumplikadong tatlong yugto na istraktura ay hindi nagbibigay sa kanila ng isang kalamangan sa kaligtasan ng buhay sa malupit na mga kondisyon kumpara sa mga gramo-positibong bakterya na may hindi gaanong malakas na lamad. Hindi rin nila ito kinukunsinti mataas na temperatura, nadagdagan ang kaasiman at pagbabago ng presyon.

Video lecture:Plasma lamad. E.V. Cheval, Ph.D.

Video lecture:Membrane bilang hangganan ng cell. A. Ilyaskin

Kahalagahan ng Mga Channel ng Membrane Ion

Madaling maunawaan na ang mga sangkap na nalulusaw sa taba lamang ang maaaring tumagos sa selula sa pamamagitan ng lamad na taba ng pelikula. Ito ay mga taba, alkohol, gas. Halimbawa, sa mga pulang selula ng dugo, ang oxygen at carbon dioxide ay madaling pumapasok at lumabas nang direkta sa lamad. Ngunit ang tubig at mga sangkap na nalulusaw sa tubig (halimbawa, mga ion) ay hindi basta-basta makadaan sa lamad sa anumang selula. Nangangahulugan ito na nangangailangan sila ng mga espesyal na butas. Ngunit kung gagawa ka lang ng butas sa mataba na pelikula, agad itong magsasara. Ano ang gagawin? Ang isang solusyon ay natagpuan sa kalikasan: kinakailangan na gumawa ng mga espesyal na istruktura ng transportasyon ng protina at iunat ang mga ito sa pamamagitan ng lamad. Ito ay eksakto kung paano nabuo ang mga channel para sa pagpasa ng mga sangkap na hindi matutunaw sa taba - mga channel ng ion ng lamad ng cell.

Kaya, upang bigyan ang lamad nito ng karagdagang mga katangian ng pagkamatagusin sa mga polar molecule (ions at tubig), ang cell ay nag-synthesize ng mga espesyal na protina sa cytoplasm, na pagkatapos ay isinama sa lamad. Dumating sila sa dalawang uri: mga protina ng transportasyon (halimbawa, transport ATPase) at mga protina na bumubuo ng channel (mga tagabuo ng channel). Ang mga protina na ito ay naka-embed sa fatty double layer ng lamad at bumubuo ng mga istruktura ng transportasyon sa anyo ng mga transporter o sa anyo ng mga channel ng ion. Ang iba't ibang mga sangkap na nalulusaw sa tubig na hindi maaaring dumaan sa fatty membrane film ay maaari na ngayong dumaan sa mga istrukturang ito ng transportasyon.

Sa pangkalahatan, ang mga protina na naka-embed sa lamad ay tinatawag din integral, tiyak na dahil tila sila ay kasama sa lamad at tumagos dito. Ang ibang mga protina, hindi integral, ay bumubuo ng mga isla, kumbaga, "lumulutang" sa ibabaw ng lamad: alinman sa panlabas na ibabaw, o panloob. Pagkatapos ng lahat, alam ng lahat na ang taba ay isang magandang pampadulas at madali itong dumausdos dito!

Mga konklusyon

1. Sa pangkalahatan, ang lamad ay lumalabas na tatlong-layer:

1) panlabas na layer ng protina na "mga isla",

2) mataba na dalawang-layer na "dagat" (lipid bilayer), i.e. dobleng lipid film,

3) panloob na layer mula sa protina na "mga isla".

Ngunit mayroon ding maluwag na panlabas na layer - ang glycocalyx, na nabuo sa pamamagitan ng glycoproteins na nakausli mula sa lamad. Ang mga ito ay mga molekular na receptor kung saan nagbubuklod ang mga sangkap ng kontrol sa pagbibigay ng senyas.

2. Ang mga espesyal na istruktura ng protina ay itinayo sa lamad, na tinitiyak ang pagkamatagusin nito sa mga ion o iba pang mga sangkap. Hindi natin dapat kalimutan na sa ilang mga lugar ang dagat ng taba ay natatakpan ng mga integral na protina. At ito ay ang mga integral na protina na bumubuo ng espesyal mga istruktura ng transportasyon cell membrane (tingnan ang seksyon 1_2 Membrane transport mechanism). Sa pamamagitan ng mga ito, ang mga sangkap ay pumapasok sa cell at inaalis din mula sa cell hanggang sa labas.

3. Sa anumang panig ng lamad (panlabas at panloob), pati na rin sa loob ng lamad, maaaring matatagpuan ang mga protina ng enzyme, na nakakaapekto sa parehong estado ng lamad mismo at sa buhay ng buong selula.

Kaya ang cell membrane ay isang aktibo, variable na istraktura na aktibong gumagana sa interes ng buong cell at nag-uugnay nito sa labas ng mundo, at hindi lamang isang "proteksiyon na shell". Ito ang pinakamahalagang bagay na kailangan mong malaman tungkol sa lamad ng cell.

Sa gamot, ang mga protina ng lamad ay kadalasang ginagamit bilang "mga target" para sa mga gamot. Kabilang sa mga naturang target ang mga receptor, ion channel, enzymes, at transport system. SA kani-kanina lang Bilang karagdagan sa lamad, ang mga gene na nakatago sa cell nucleus ay nagiging target din ng mga gamot.

Video:Panimula sa biophysics ng cell membrane: Membrane structure 1 (Vladimirov Yu.A.)

Video:Kasaysayan, istraktura at pag-andar ng lamad ng cell: Istraktura ng lamad 2 (Vladimirov Yu.A.)

© 2010-2018 Sazonov V.F., © 2010-2016 kineziolog.bodhy.

Mga lamad ng cell

Ang istrukturang organisasyon ng isang cell ay batay sa prinsipyo ng lamad ng istraktura, iyon ay, ang cell ay pangunahing binuo ng mga lamad. Ang lahat ng biological membrane ay may pagkakatulad mga tampok na istruktura at mga ari-arian.

Sa kasalukuyan, ang liquid-mosaic na modelo ng istraktura ng lamad ay karaniwang tinatanggap.

Ang lamad ay batay sa isang lipid bilayer na pangunahing nabuo phospholipids. Ang mga lipid ay bumubuo sa average na ≈40% komposisyon ng kemikal mga lamad. Sa isang bilayer, ang mga buntot ng mga molekula sa lamad ay magkaharap sa isa't isa, at ang mga polar na ulo ay nakaharap palabas, kaya ang ibabaw ng lamad ay hydrophilic. Tinutukoy ng mga lipid ang mga pangunahing katangian ng mga lamad.

Bilang karagdagan sa mga lipid, ang lamad ay naglalaman ng mga protina (sa average ≈60%). Tinutukoy nila ang karamihan sa mga tiyak na pag-andar ng lamad. Ang mga molekula ng protina ay hindi bumubuo ng tuluy-tuloy na layer (Larawan 280). Depende sa lokasyon sa lamad, mayroong:

© mga peripheral na protina- mga protina na matatagpuan sa panlabas o panloob na ibabaw lipid bilayer;

© semi-integral na protina- mga protina na nahuhulog sa lipid bilayer sa iba't ibang lalim;

© integral, o mga protina ng transmembrane - mga protina na tumagos sa lamad sa pamamagitan ng, nakikipag-ugnayan sa parehong panlabas at panloob na kapaligiran ng cell.

Ang mga protina ng lamad ay maaaring magsagawa ng iba't ibang mga pag-andar:

© transportasyon ng ilang mga molekula;

© catalysis ng mga reaksyon na nagaganap sa mga lamad;

© pagpapanatili ng istraktura ng lamad;

© pagtanggap at pag-convert ng mga signal mula sa kapaligiran.

Ang lamad ay maaaring maglaman ng mula 2 hanggang 10% na carbohydrates. Ang carbohydrate component ng mga lamad ay karaniwang kinakatawan ng oligosaccharide o polysaccharide chain na nauugnay sa mga molekula ng protina (glycoproteins) o lipids (glycolipids). Ang mga karbohidrat ay pangunahing matatagpuan sa panlabas na ibabaw ng lamad. Ang mga pag-andar ng carbohydrates sa lamad ng cell ay hindi lubos na nauunawaan, ngunit maaari nating sabihin na nagbibigay sila ng mga function ng receptor ng lamad.

Sa mga selula ng hayop, ang mga glycoprotein ay bumubuo ng isang supra-membrane complex - glycocalyx, na may kapal na ilang sampu ng nanometer. Ang extracellular digestion ay nangyayari sa loob nito, maraming mga cell receptor ang matatagpuan, at ang cell adhesion ay tila nangyayari sa tulong nito.

Ang mga molekula ng mga protina at lipid ay mobile at nakakagalaw , higit sa lahat sa eroplano ng lamad. Ang mga lamad ay walang simetriko , ibig sabihin, iba ang komposisyon ng lipid at protina ng panlabas at panloob na ibabaw ng lamad.

Ang kapal ng lamad ng plasma ay nasa average na 7.5 nm.

Ang isa sa mga pangunahing pag-andar ng lamad ay transportasyon, tinitiyak ang pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng cell at ng panlabas na kapaligiran. Ang mga lamad ay may pag-aari ng pumipili na pagkamatagusin, iyon ay, ang mga ito ay mahusay na natatagusan sa ilang mga sangkap o molekula at hindi gaanong natatagusan (o ganap na hindi natatagusan) sa iba. Membrane permeability para sa iba't ibang mga sangkap depende pareho sa mga katangian ng kanilang mga molekula (polarity, laki, atbp.) At sa mga katangian ng mga lamad (ang panloob na bahagi ng lipid layer ay hydrophobic).

Mayroong iba't ibang mga mekanismo para sa transportasyon ng mga sangkap sa buong lamad (Larawan 281). Depende sa pangangailangang gumamit ng enerhiya sa transportasyon ng mga sangkap, mayroong:

© passive na transportasyon- transportasyon ng mga sangkap nang walang pagkonsumo ng enerhiya;

© aktibong transportasyon- transportasyon na nangangailangan ng pagkonsumo ng enerhiya.

Ang passive transport ay batay sa pagkakaiba sa mga konsentrasyon at singil. Sa passive na transportasyon, ang mga sangkap ay palaging lumilipat mula sa isang lugar na may mas mataas na konsentrasyon patungo sa isang lugar na may mas mababang konsentrasyon, iyon ay, kasama ang isang gradient ng konsentrasyon. Kung ang molekula ay sinisingil, kung gayon ang transportasyon nito ay apektado din ng electrical gradient. Samakatuwid, madalas na pinag-uusapan ng mga tao ang tungkol sa isang electrochemical gradient, pinagsasama ang parehong mga gradient. Ang bilis ng transportasyon ay depende sa magnitude ng gradient.

Mayroong tatlong pangunahing mekanismo ng passive transport:

© Simpleng pagsasabog- transportasyon ng mga sangkap nang direkta sa pamamagitan ng lipid bilayer. Ang mga gas, non-polar o maliliit na uncharged polar molecule ay madaling dumaan dito. Kung mas maliit ang molekula at mas nalulusaw sa taba, mas mabilis itong tumagos sa lamad. Kapansin-pansin, ang tubig, sa kabila ng pagiging medyo hindi matutunaw sa taba, ay mabilis na tumagos sa lipid bilayer. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang molekula nito ay maliit at neutral sa kuryente. Ang pagsasabog ng tubig sa pamamagitan ng mga lamad ay tinatawag sa pamamagitan ng osmosis.

© Pinadali ang pagsasabog- transportasyon ng mga sangkap gamit ang espesyal

transport proteins, na ang bawat isa ay responsable para sa transportasyon ng mga partikular na molekula o grupo ng mga kaugnay na molekula. Nakikipag-ugnayan sila sa molecule ng transported substance at kahit papaano ay inililipat ito sa lamad. Sa ganitong paraan, ang mga asukal, amino acid, nucleotides at marami pang ibang polar molecule ay dinadala sa cell.

Ang pangangailangan para sa aktibong transportasyon ay lumitaw kapag kinakailangan upang matiyak ang transportasyon ng mga molekula sa buong lamad laban sa isang electrochemical gradient. Ang transportasyon na ito ay isinasagawa ng mga protina ng carrier, na ang aktibidad ay nangangailangan ng enerhiya. Ang pinagmumulan ng enerhiya ay mga molekulang ATP.

Ang isa sa mga pinaka-pinag-aralan na aktibong sistema ng transportasyon ay ang sodium-potassium pump. Ang konsentrasyon ng K sa loob ng cell ay mas mataas kaysa sa labas nito, at Na - vice versa. Samakatuwid, ang K ay passively diffuses palabas ng cell sa pamamagitan ng mga water pores ng lamad, at Na papunta sa cell. Kasabay nito, para sa normal na paggana ng cell mahalaga na mapanatili ang isang tiyak na ratio ng K at Na ions sa cytoplasm at sa panlabas na kapaligiran. Posible ito dahil ang lamad, salamat sa pagkakaroon ng isang (Na + K) pump, ay aktibong nagbomba ng Na palabas ng cell at K sa cell. Ang operasyon ng (Na + K) pump ay kumokonsumo ng halos isang-katlo ng lahat ng enerhiya na kailangan para sa buhay ng cell.

Ang bomba ay isang espesyal na protina ng transmembrane membrane na may kakayahang magbago ng conformational, dahil sa kung saan maaari itong ilakip ang parehong K at Na ions. Ang operating cycle ng (Na + K) pump ay binubuo ng ilang mga phase (Fig. 282):

© Na ions at isang ATP molecule ay pumapasok sa pump protein mula sa loob ng lamad, at K ions mula sa labas;

© Na ions ay pinagsama sa isang molekula ng protina, at ang protina ay nakakakuha ng aktibidad ng ATPase, iyon ay, nakakakuha ito ng kakayahang magdulot ng ATP hydrolysis, na sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya na nagtutulak sa bomba;

© ang phosphate na inilabas sa panahon ng ATP hydrolysis ay nakakabit sa protina, iyon ay, nangyayari ang phosphorylation ng protina;

© phosphorylation ay nagiging sanhi ng mga pagbabago sa conformational sa protina, ito ay nagiging hindi mapanatili ang Na ions - sila ay inilabas at umalis sa cell;

© ang bagong conformation ng protina ay naging posible na ikabit ang mga K ions dito;

© ang pagdaragdag ng mga K ion ay nagiging sanhi ng dephosphorylation ng protina, bilang isang resulta kung saan muli nitong binabago ang conformation nito;

© isang pagbabago sa pagbabago ng protina ay humahantong sa paglabas ng mga K ion sa loob ng cell;

© ngayon ang protina ay handa na muli upang ikabit ang mga Na ions sa sarili nito.

Sa isang cycle ng operasyon, ang pump ay nagbobomba ng 3 Na ions mula sa cell at nagbomba sa 2 K ions Ang pagkakaibang ito sa bilang ng mga inilipat na ion ay dahil sa ang katunayan na ang permeability ng lamad para sa K ions ay mas mataas kaysa sa Na. mga ion. Alinsunod dito, ang K ay passive na lumalabas sa cell nang mas mabilis kaysa sa Na papunta sa cell.

© pinocytosis ay ang proseso ng pagkuha at pagsipsip ng mga patak ng likido na may mga sangkap na natunaw dito.

Exocytosis- proseso ng pag-aalis iba't ibang sangkap mula sa selda. Sa panahon ng exocytosis, ang lamad ng vesicle (o vacuole), sa pakikipag-ugnay sa panlabas na cytoplasmic membrane, ay sumasama dito. Ang mga nilalaman ng vesicle ay inalis sa labas ng butas, at ang lamad nito ay kasama sa panlabas na cytoplasmic membrane.

Ang lahat ng nabubuhay na organismo, depende sa istraktura ng cell, ay nahahati sa tatlong grupo (tingnan ang Fig. 1):

1. Prokaryotes (non-nuclear)

2. Eukaryotes (nuklear)

3. Mga Virus (non-cellular)

kanin. 1. Mga buhay na organismo

Sa araling ito sisimulan nating pag-aralan ang istruktura ng mga selula ng mga eukaryotic na organismo, na kinabibilangan ng mga halaman, fungi at hayop. Ang kanilang mga selula ay ang pinakamalaki at mas kumplikado sa istraktura kumpara sa mga selula ng prokaryotes.

Tulad ng nalalaman, ang mga cell ay may kakayahang mag-independiyenteng aktibidad. Maaari silang makipagpalitan ng bagay at enerhiya sa kapaligiran, pati na rin ang paglaki at pagpaparami, samakatuwid panloob na istraktura ang mga cell ay napaka-komplikado at pangunahing nakadepende sa function na ginagawa ng cell sa isang multicellular organism.

Ang mga prinsipyo ng pagbuo ng lahat ng mga cell ay pareho. Ang mga sumusunod na pangunahing bahagi ay maaaring makilala sa bawat eukaryotic cell (tingnan ang Fig. 2):

1. Ang panlabas na lamad na naghihiwalay sa mga nilalaman ng selula mula sa panlabas na kapaligiran.

2. Cytoplasm na may mga organelles.

kanin. 2. Mga pangunahing bahagi ng isang eukaryotic cell

Ang terminong "membrane" ay iminungkahi mga isang daang taon na ang nakalilipas upang sumangguni sa mga hangganan ng cell, ngunit sa pag-unlad ng electron microscopy naging malinaw na ang cell membrane ay bahagi ng mga elemento ng istruktura mga selula.

Noong 1959, si J.D. Robertson ay bumuo ng isang hypothesis tungkol sa istraktura ng elementarya na lamad, ayon sa kung saan ang mga cell membrane ng mga hayop at halaman ay binuo ayon sa parehong uri.

Noong 1972, iminungkahi ito ng Singer at Nicholson, na ngayon ay karaniwang tinatanggap. Ayon sa modelong ito, ang batayan ng anumang lamad ay isang bilayer ng phospholipids.

Ang Phospholipids (mga compound na naglalaman ng phosphate group) ay may mga molecule na binubuo ng isang polar head at dalawang non-polar tails (tingnan ang Figure 3).

kanin. 3. Phospholipid

Sa phospholipid bilayer, hydrophobic residues mga fatty acid nakaharap sa loob, at ang mga hydrophilic na ulo, kabilang ang phosphoric acid residue, nakaharap palabas (tingnan ang Fig. 4).

kanin. 4. Phospholipid bilayer

Ang phospholipid bilayer ay ipinakita bilang isang dynamic na istraktura na maaaring lumipat, nagbabago ng kanilang posisyon.

Ang isang dobleng layer ng mga lipid ay nagbibigay ng barrier function ng lamad, na pumipigil sa mga nilalaman ng cell mula sa pagkalat, at pinipigilan ang mga nakakalason na sangkap mula sa pagpasok sa cell.

Ang pagkakaroon ng isang hangganan ng lamad sa pagitan ng cell at ng kapaligiran ay kilala nang matagal bago ang pagdating ng mikroskopyo ng elektron. Tinanggihan ng mga pisikal na chemist ang pagkakaroon ng lamad ng plasma at naniniwala na mayroong isang interface sa pagitan ng mga buhay na nilalaman ng colloidal at kapaligiran, ngunit kinumpirma ni Pfeffer (isang German botanist at physiologist ng halaman) ang pagkakaroon nito noong 1890.

Sa simula ng huling siglo, natuklasan ni Overton (isang British physiologist at biologist) na ang rate ng pagtagos ng maraming mga sangkap sa mga pulang selula ng dugo ay direktang proporsyonal sa kanilang solubility sa mga lipid. Kaugnay nito, iminungkahi ng siyentipiko na ang lamad ay naglalaman ng isang malaking halaga ng mga lipid at sangkap, na natutunaw dito, dumaan dito at napupunta sa kabilang panig ng lamad.

Noong 1925, inihiwalay nina Gorter at Grendel (American biologist) ang mga lipid mula sa cell membrane ng mga pulang selula ng dugo. Ibinahagi nila ang mga nagresultang lipid sa ibabaw ng tubig, isang molekula ang kapal. Ito ay naka-out na ang ibabaw na lugar na inookupahan ng lipid layer ay dalawang beses mas maraming lugar ang erythrocyte mismo. Samakatuwid, napagpasyahan ng mga siyentipiko na ang lamad ng cell ay hindi binubuo ng isa, ngunit dalawang layer ng lipid.

Iminungkahi nina Dawson at Danielli (mga biologist sa Ingles) noong 1935 na sa mga lamad ng cell ang lipid bimolecular layer ay nasa pagitan ng dalawang layer ng mga molekula ng protina (tingnan ang Fig. 5).

kanin. 5. Membrane model na iminungkahi nina Dawson at Danielli

Sa pagdating ng electron microscope, ang pagkakataon ay nagbukas upang makilala ang istraktura ng lamad, at pagkatapos ay natuklasan na ang mga lamad ng mga selula ng hayop at halaman ay mukhang isang tatlong-layer na istraktura (tingnan ang Fig. 6).

kanin. 6. Cell membrane sa ilalim ng mikroskopyo

Noong 1959, ang biologist na si J.D. Robertson, na pinagsasama ang data na magagamit sa oras na iyon, ay naglagay ng isang hypothesis tungkol sa istraktura ng "elementarya na lamad", kung saan nag-post siya ng isang istraktura na karaniwan sa lahat ng biological membrane.

Ang mga postulate ni Robertson sa istraktura ng "elementaryong lamad"

1. Ang lahat ng lamad ay may kapal na humigit-kumulang 7.5 nm.

2. Sa isang electron microscope, lahat sila ay lumilitaw na tatlong-layered.

3. Ang tatlong-layer na hitsura ng lamad ay resulta ng eksaktong pagkakaayos ng mga protina at polar lipid na ibinigay para sa modelong Dawson at Danielli - ang gitnang lipid bilayer ay na-sandwich sa pagitan ng dalawang layer ng protina.

Ang hypothesis na ito tungkol sa istraktura ng "elementarya na lamad" ay sumailalim sa iba't ibang mga pagbabago, at noong 1972 ito ay iniharap. modelo ng fluid mosaic membrane(tingnan ang Fig. 7), na ngayon ay karaniwang tinatanggap.

kanin. 7. Modelo ng liquid-mosaic membrane

Ang mga molekula ng protina ay nahuhulog sa lipid bilayer ng lamad na bumubuo ng isang mobile mosaic. Batay sa kanilang lokasyon sa lamad at ang paraan ng pakikipag-ugnayan sa lipid bilayer, ang mga protina ay maaaring nahahati sa:

- mababaw (o paligid) mga protina ng lamad na nauugnay sa hydrophilic na ibabaw ng lipid bilayer;

- integral (lamad) mga protina na naka-embed sa hydrophobic na rehiyon ng bilayer.

Ang mga integral na protina ay naiiba sa antas kung saan sila naka-embed sa hydrophobic na rehiyon ng bilayer. Maaari silang lubusang lumubog ( integral) o bahagyang lumubog ( semi-integral), at maaari ring tumagos sa lamad sa pamamagitan ng ( transmembrane).

Ang mga protina ng lamad ay maaaring nahahati sa dalawang grupo ayon sa kanilang mga pag-andar:

- istruktural mga protina. Bahagi sila ng mga lamad ng cell at nakikilahok sa pagpapanatili ng kanilang istraktura.

- pabago-bago mga protina. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga lamad at nakikilahok sa mga prosesong nagaganap dito.

Mayroong tatlong klase ng mga dynamic na protina.

1. Receptor. Sa tulong ng mga protina na ito, nakikita ng cell ang iba't ibang impluwensya sa ibabaw nito. Iyon ay, partikular na nagbubuklod sila ng mga compound tulad ng mga hormone, neurotransmitter, at mga lason sa labas ng lamad, na nagsisilbing senyales upang baguhin ang iba't ibang proseso sa loob ng selula o mismong lamad.

2. Transportasyon. Ang mga protina na ito ay nagdadala ng ilang mga sangkap sa buong lamad, at bumubuo rin sila ng mga channel kung saan ang iba't ibang mga ion ay dinadala sa loob at labas ng cell.

3. Enzymatic. Ito ay mga protina ng enzyme na matatagpuan sa lamad at nakikilahok sa iba't ibang proseso ng kemikal.

Transport ng mga sangkap sa buong lamad

Ang mga lipid bilayer ay higit na hindi natatagusan sa maraming mga sangkap, kaya ang isang malaking halaga ng enerhiya ay kinakailangan upang maghatid ng mga sangkap sa buong lamad, at ang pagbuo ng iba't ibang mga istraktura ay kinakailangan din.

Mayroong dalawang uri ng transportasyon: pasibo at aktibo.

Passive na transportasyon

Ang passive transport ay ang paglipat ng mga molekula kasama ang gradient ng konsentrasyon. Iyon ay, ito ay tinutukoy lamang sa pamamagitan ng pagkakaiba sa konsentrasyon ng inilipat na sangkap sa magkabilang panig ng lamad at isinasagawa nang walang paggasta ng enerhiya.

Mayroong dalawang uri ng passive transport:

- simpleng pagsasabog(tingnan ang Fig. 8), na nangyayari nang walang paglahok ng isang protina ng lamad. Ang mekanismo ng simpleng pagsasabog ay nagsasagawa ng transmembrane transfer ng mga gas (oxygen at carbon dioxide), tubig at ilang simpleng mga organikong ion. Ang simpleng pagsasabog ay may mababang rate.

kanin. 8. Simpleng pagsasabog

- pinadali ang pagsasabog(tingnan ang Fig. 9) ay naiiba sa simpleng isa dahil ito ay nangyayari sa pakikilahok ng mga protina ng carrier. Ang prosesong ito ay tiyak at nangyayari sa mas mataas na rate kaysa sa simpleng pagsasabog.

kanin. 9. Pinadali ang pagsasabog

Dalawang uri ng membrane transport proteins ang kilala: carrier proteins (translocases) at channel-forming proteins. Ang mga transport protein ay nagbubuklod sa mga partikular na sangkap at dinadala ang mga ito sa buong lamad kasama ang kanilang gradient ng konsentrasyon, at, samakatuwid, ang prosesong ito, tulad ng sa simpleng pagsasabog, ay hindi nangangailangan ng paggasta ng enerhiya ng ATP.

Ang mga particle ng pagkain ay hindi maaaring dumaan sa lamad na pumapasok sila sa cell sa pamamagitan ng endocytosis (tingnan ang Fig. 10). Sa panahon ng endocytosis, ang plasma membrane ay bumubuo ng mga invaginations at projection at kumukuha ng mga solidong particle ng pagkain. Ang isang vacuole (o vesicle) ay nabuo sa paligid ng bolus ng pagkain, na pagkatapos ay humiwalay mula sa plasma membrane, at ang solid na particle sa vacuole ay napupunta sa loob ng cell.

kanin. 10. Endositosis

Mayroong dalawang uri ng endocytosis.

1. Phagocytosis- pagsipsip ng mga solidong particle. Ang mga espesyal na selula na nagsasagawa ng phagocytosis ay tinatawag mga phagocytes.

2. Pinocytosis- pagsipsip likidong materyal(solusyon, koloidal na solusyon, suspensyon).

Exocytosis(tingnan ang Fig. 11) ay isang proseso na bumalik sa endocytosis. Ang mga sangkap na na-synthesize sa cell, tulad ng mga hormone, ay nakabalot sa mga vesicle ng lamad na umaangkop sa lamad ng cell, ay naka-embed dito, at ang mga nilalaman ng vesicle ay inilabas mula sa cell. Sa parehong paraan, maaaring alisin ng cell ang mga produktong basura na hindi nito kailangan.

kanin. 11. Exocytosis

Aktibong transportasyon

Hindi tulad ng pinadali na pagsasabog, ang aktibong transportasyon ay ang paggalaw ng mga sangkap laban sa isang gradient ng konsentrasyon. Sa kasong ito, ang mga sangkap ay lumipat mula sa isang lugar na may mas mababang konsentrasyon patungo sa isang lugar na may mas mataas na konsentrasyon. Dahil ang paggalaw na ito ay nangyayari sa kabaligtaran ng direksyon sa normal na pagsasabog, ang cell ay dapat gumastos ng enerhiya sa proseso.

Kabilang sa mga halimbawa ng aktibong transportasyon, ang pinakamahusay na pinag-aralan ay ang tinatawag na sodium-potassium pump. Ang pump na ito ay nagbobomba ng sodium ions palabas ng cell at nagbomba ng potassium ions sa cell, gamit ang enerhiya ng ATP.

1. Structural (ang cell membrane ang naghihiwalay sa cell mula sa kapaligiran).

2. Transport (mga sangkap ay dinadala sa pamamagitan ng cell lamad, at ang cell lamad ay isang mataas na pumipili filter).

3. Receptor (ang mga receptor na matatagpuan sa ibabaw ng lamad ay nakikita ang mga panlabas na impluwensya at ipinadala ang impormasyong ito sa loob ng cell, na nagpapahintulot na mabilis itong tumugon sa mga pagbabago sa kapaligiran).

Bilang karagdagan sa itaas, ang lamad ay gumaganap din ng mga function ng metabolic at pagbabago ng enerhiya.

Metabolic function

Ang mga biological membrane nang direkta o hindi direktang lumahok sa mga proseso ng metabolic transformations ng mga sangkap sa cell, dahil ang karamihan sa mga enzyme ay nauugnay sa mga lamad.

Ang kapaligiran ng lipid ng mga enzyme sa lamad ay lumilikha ng ilang mga kondisyon para sa kanilang paggana, nagpapataw ng mga paghihigpit sa aktibidad ng mga protina ng lamad at sa gayon ay may epekto sa regulasyon sa mga proseso ng metabolic.

Pag-andar ng conversion ng enerhiya

Ang pinakamahalagang pag-andar ng maraming biomembranes ay ang conversion ng isang anyo ng enerhiya sa isa pa.

Kasama sa mga lamad na nagpapalit ng enerhiya panloob na lamad mitochondria, chloroplast thylakoids (tingnan ang Fig. 12).

kanin. 12. Mitochondria at chloroplast

Mga sanggunian

1. Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. Pangkalahatang biology 10-11 grade Bustard, 2005.
2. Biology. ika-10 baitang. Pangkalahatang biology. Pangunahing antas / P.V. Izhevsky, O.A. Kornilova, T.E. Loshchilina at iba pa - 2nd ed., binago. - Ventana-Graf, 2010. - 224 pp.
3. Belyaev D.K. Biology 10-11 baitang. Pangkalahatang biology. Pangunahing antas. - 11th ed., stereotype. - M.: Edukasyon, 2012. - 304 p.
4. Agafonova I.B., Zakharova E.T., Sivoglazov V.I. Biology 10-11 baitang. Pangkalahatang biology. Pangunahing antas. - Ika-6 na ed., idagdag. - Bustard, 2010. - 384 p.

1. Ayzdorov.ru ().
2. Youtube.com().
3. Doctor-v.ru ().
4. Animals-world.ru ().

Takdang-aralin

1. Ano ang istraktura ng cell membrane?
2. Dahil sa anong mga katangian ang mga lipid ay may kakayahang bumuo ng mga lamad?
3. Dahil sa anong mga pag-andar ang mga protina ay maaaring lumahok sa transportasyon ng mga sangkap sa buong lamad?
4. Ilista ang mga function ng plasma membrane.
5. Paano nangyayari ang passive transport sa isang lamad?
6. Paano nangyayari ang aktibong transportasyon sa isang lamad?
7. Ano ang function ng sodium-potassium pump?
8. Ano ang phagocytosis, pinocytosis?

Mga lamad ng cell: ang kanilang istraktura at pag-andar

Ang mga lamad ay lubhang malapot at kasabay nito ay mga plastik na istruktura na pumapalibot sa lahat ng mga buhay na selula. Mga pag-andar ng mga lamad ng cell:

1. Ang plasma membrane ay isang hadlang na nagpapanatili ng iba't ibang komposisyon ng extra- at intracellular na kapaligiran.

2. Ang mga lamad ay bumubuo ng mga espesyal na compartment sa loob ng cell, i.e. maraming organelles - mitochondria, lysosomes, Golgi complex, endoplasmic reticulum, nuclear membranes.

3. Ang mga enzyme na kasangkot sa conversion ng enerhiya sa mga proseso tulad ng oxidative phosphorylation at photosynthesis ay naisalokal sa mga lamad.

Istraktura ng lamad

Noong 1972, iminungkahi ng Singer at Nicholson ang isang fluid mosaic na modelo ng istraktura ng lamad. Ayon sa modelong ito, ang mga gumaganang lamad ay isang dalawang-dimensional na solusyon ng mga globular integral na protina na natunaw sa isang likidong phospholipid matrix. Kaya, ang batayan ng mga lamad ay isang bimolecular lipid layer, na may nakaayos na pag-aayos ng mga molekula.

Sa kasong ito, ang hydrophilic layer ay nabuo ng polar head ng phospholipids (isang phosphate residue na may choline, ethanolamine o serine na nakakabit dito) pati na rin ang carbohydrate na bahagi ng glycolipids. At ang hydrophobic layer ay binubuo ng mga hydrocarbon radical ng fatty acids at sphingosine, phospholipids at glycolipids.

Mga katangian ng lamad:

1. Selective permeability. Ang saradong bilayer ay nagbibigay ng isa sa mga pangunahing katangian ng lamad: ito ay impermeable sa karamihan ng mga molekulang nalulusaw sa tubig, dahil hindi sila natutunaw sa hydrophobic core nito. Ang mga gas tulad ng oxygen, CO 2 at nitrogen ay may kakayahang madaling tumagos sa mga selula dahil sa maliit na sukat ng kanilang mga molekula at mahinang pakikipag-ugnayan sa mga solvent. Ang mga molekula na may likas na lipid, tulad ng mga steroid hormone, ay madaling tumagos sa bilayer.

2. Pagkatubig. Ang lipid bilayer ay may likidong mala-kristal na istraktura, dahil ang lipid layer ay karaniwang likido, ngunit mayroon itong mga lugar ng solidification, katulad ng mga kristal na istruktura. Kahit na ang posisyon ng mga molekula ng lipid ay iniutos, pinapanatili nila ang kakayahang lumipat. Dalawang uri ng paggalaw ng phospholipid ang posible: somersault (in siyentipikong panitikan tinatawag na "flip-flop") at lateral diffusion. Sa unang kaso, ang mga molekulang phospholipid na sumasalungat sa isa't isa sa bimolecular layer ay bumaling (o somersault) patungo sa isa't isa at nagbabago ng mga lugar sa lamad, i.e. ang labas ay nagiging panloob at vice versa. Ang ganitong mga pagtalon ay nagsasangkot ng paggasta ng enerhiya at napakabihirang mangyari. Mas madalas, ang mga pag-ikot sa paligid ng axis (pag-ikot) at lateral diffusion ay sinusunod - paggalaw sa loob ng layer na kahanay sa ibabaw ng lamad.

3. Kawalaan ng simetrya ng lamad. Ang mga ibabaw ng parehong lamad ay naiiba sa komposisyon ng mga lipid, protina at carbohydrates (transverse asymmetry). Halimbawa, ang phosphatidylcholines ay nangingibabaw sa panlabas na layer, habang ang phosphatidylethanolamines at phosphatidylserines ay nangingibabaw sa panloob na layer. Ang mga bahagi ng carbohydrate ng glycoproteins at glycolipids ay dumarating sa panlabas na ibabaw, na bumubuo ng tuluy-tuloy na istraktura na tinatawag na glycocalyx. Walang mga carbohydrates sa panloob na ibabaw. Ang mga protina - ang mga receptor ng hormone ay matatagpuan sa panlabas na ibabaw ng lamad ng plasma, at ang mga enzyme na kinokontrol nila - adenylate cyclase, phospholipase C - sa panloob na ibabaw, atbp.

Mga protina ng lamad

Ang mga phospholipid ng lamad ay kumikilos bilang isang solvent para sa mga protina ng lamad, na lumilikha ng isang microenvironment kung saan maaaring gumana ang huli. Ang bilang ng iba't ibang mga protina sa lamad ay nag-iiba mula 6-8 sa sarcoplasmic reticulum hanggang higit sa 100 sa lamad ng plasma. Ito ay mga enzyme, transport protein, structural protein, antigens, kabilang ang mga antigen ng pangunahing histocompatibility system, mga receptor para sa iba't ibang mga molekula.

Batay sa kanilang lokalisasyon sa lamad, ang mga protina ay nahahati sa integral (bahagyang o ganap na nalubog sa lamad) at peripheral (na matatagpuan sa ibabaw nito). Ang ilang integral na protina ay nag-cross stitch sa lamad nang maraming beses. Halimbawa, ang retinal photoreceptor at β2-adrenergic receptor ay tumatawid sa bilayer ng 7 beses.

Paglipat ng bagay at impormasyon sa mga lamad

Ang mga lamad ng cell ay hindi mahigpit na saradong mga partisyon. Ang isa sa mga pangunahing pag-andar ng mga lamad ay ang regulasyon ng paglipat ng mga sangkap at impormasyon. Ang paggalaw ng transmembrane ng maliliit na molekula ay nangyayari 1) sa pamamagitan ng pagsasabog, pasibo o pinadali, at 2) sa pamamagitan ng aktibong transportasyon. Ang paggalaw ng transmembrane ng malalaking molekula ay isinasagawa 1) sa pamamagitan ng endocytosis at 2) sa pamamagitan ng exocytosis. Ang paghahatid ng signal sa mga lamad ay isinasagawa gamit ang mga receptor na naisalokal sa panlabas na ibabaw ng lamad ng plasma. Sa kasong ito, ang signal ay maaaring sumasailalim sa pagbabagong-anyo (halimbawa, glucagon cAMP), o ito ay internalized, kasama ng endocytosis (halimbawa, LDL - LDL receptor).

Ang simpleng pagsasabog ay ang pagtagos ng mga sangkap sa isang cell kasama ang isang electrochemical gradient. Sa kasong ito, walang kinakailangang gastos sa enerhiya. Ang rate ng simpleng pagsasabog ay tinutukoy ng 1) ang transmembrane concentration gradient ng substance at 2) ang solubility nito sa hydrophobic layer ng lamad.

Sa pinadali na pagsasabog, ang mga sangkap ay dinadala din sa buong lamad kasama ang isang gradient ng konsentrasyon, nang walang paggasta ng enerhiya, ngunit sa tulong ng mga espesyal na protina ng carrier ng lamad. Samakatuwid, ang pinadali na pagsasabog ay naiiba sa passive diffusion sa isang bilang ng mga parameter: 1) ang pinadali na pagsasabog ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na pagpili, dahil ang carrier protein ay may aktibong sentrong pantulong sa sangkap na dinadala; 2) ang rate ng facilitated diffusion ay maaaring umabot sa isang talampas, dahil ang bilang ng mga molekula ng carrier ay limitado.

Ang ilang mga transport protein ay naglilipat lamang ng isang sangkap mula sa isang gilid ng lamad patungo sa isa pa. Ang simpleng paglipat na ito ay tinatawag na passive uniport. Ang isang halimbawa ng isang uniport ay ang GLUT - mga transporter ng glucose na nagdadala ng glucose sa mga lamad ng cell. Ang iba pang mga protina ay gumaganap bilang mga sistema ng co-transport kung saan ang transportasyon ng isang sangkap ay nakasalalay sa sabay-sabay o sunud-sunod na transportasyon ng isa pang sangkap, alinman sa parehong direksyon, na tinatawag na passive symport, o sa kabaligtaran na direksyon, na tinatawag na passive antiport. Ang mga translocase ng panloob na mitochondrial membrane, sa partikular na ADP/ATP translocase, ay gumagana sa pamamagitan ng mekanismo ng passive antiport.

Sa panahon ng aktibong transportasyon, ang paglipat ng isang sangkap ay nangyayari laban sa isang gradient ng konsentrasyon at samakatuwid ay nauugnay sa mga gastos sa enerhiya. Kung ang paglipat ng mga ligand sa buong lamad ay nauugnay sa paggasta ng enerhiya ng ATP, kung gayon ang naturang paglipat ay tinatawag na pangunahing aktibong transportasyon. Ang isang halimbawa ay ang Na + K + -ATPase at Ca 2+ -ATPase, na naisalokal sa plasma membrane ng mga selula ng tao, at ang H + ,K + -ATPase ng gastric mucosa.

Pangalawang aktibong transportasyon. Ang transportasyon ng ilang mga sangkap laban sa isang gradient ng konsentrasyon ay nakasalalay sa sabay-sabay o sunud-sunod na transportasyon ng Na + (sodium ions) kasama ang gradient ng konsentrasyon. Bukod dito, kung ang ligand ay inilipat sa parehong direksyon tulad ng Na +, ang proseso ay tinatawag na aktibong symport. Ayon sa mekanismo ng aktibong symport, ang glucose ay nasisipsip mula sa lumen ng bituka, kung saan mababa ang konsentrasyon nito. Kung ang ligand ay inilipat sa direksyon na kabaligtaran sa mga sodium ions, kung gayon ang prosesong ito ay tinatawag na aktibong antiport. Ang isang halimbawa ay ang Na + ,Ca 2+ exchanger ng plasma membrane.

cell lamad - molekular na istraktura na binubuo ng mga lipid at protina. Ang mga pangunahing katangian at pag-andar nito:

• paghihiwalay ng mga nilalaman ng anumang cell mula sa panlabas na kapaligiran, na tinitiyak ang integridad nito;
• kontrol at pagtatatag ng palitan sa pagitan ng kapaligiran at ng cell;
• Ang mga intracellular membrane ay naghahati sa cell sa mga espesyal na compartment: mga organelles o compartment.

Ang salitang "lamad" sa Latin ay nangangahulugang "pelikula". Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa lamad ng cell, kung gayon ito ay isang kumbinasyon ng dalawang pelikula na may magkakaibang mga katangian.

Kasama sa biological membrane tatlong uri ng protina:

1. Peripheral – matatagpuan sa ibabaw ng pelikula;
2. Integral - ganap na tumagos sa lamad;
3. Semi-integral - ang isang dulo ay tumagos sa bilipid layer.

Anong mga function ang ginagawa ng cell membrane?

1. Ang cell wall ay isang matibay na cell membrane na matatagpuan sa labas ng cytoplasmic membrane. Gumaganap ito ng proteksiyon, transportasyon at mga pag-andar sa istruktura. Naroroon sa maraming halaman, bakterya, fungi at archaea.

2. Nagbibigay ng barrier function, iyon ay, selective, regulated, active at passive metabolism sa panlabas na kapaligiran.

3. May kakayahang magpadala at mag-imbak ng impormasyon, at nakikibahagi din sa proseso ng pagpaparami.

4. Nagsasagawa ng transport function na maaaring maghatid ng mga substance papasok at palabas ng cell sa pamamagitan ng membrane.

5. Ang cell membrane ay may one-way conductivity. Dahil dito, ang mga molekula ng tubig ay maaaring dumaan sa lamad ng cell nang walang pagkaantala, at ang mga molekula ng iba pang mga sangkap ay pumipili ng tumagos.

6. Sa tulong ng cell membrane, tubig, oxygen at sustansya, at sa pamamagitan nito ay inaalis ang mga produkto ng cellular metabolism.

7. Nagsasagawa ng cellular metabolism sa pamamagitan ng mga lamad, at nagagawa ang mga ito gamit ang 3 pangunahing uri ng mga reaksyon: pinocytosis, phagocytosis, exocytosis.

8. Tinitiyak ng lamad ang pagiging tiyak ng mga intercellular contact.

9. Ang lamad ay naglalaman ng maraming mga receptor na may kakayahang makita ang mga signal ng kemikal - mga tagapamagitan, mga hormone at marami pang ibang biological na aktibong sangkap. Kaya may kapangyarihan itong baguhin ang metabolic activity ng cell.

10. Mga pangunahing katangian at pag-andar ng lamad ng cell:

• Matrix
• Harang
• Transportasyon
• Enerhiya
• Mekanikal
• Enzymatic
• Receptor
• Protective
• Pagmamarka
• Biopotential

Anong function ang ginagawa ng plasma membrane sa isang cell?

1. Nililimitahan ang mga nilalaman ng cell;
2. Isinasagawa ang pagpasok ng mga sangkap sa cell;
3. Nagbibigay ng pag-alis ng isang bilang ng mga sangkap mula sa cell.

Istraktura ng cell lamad

Mga lamad ng cell kasama ang mga lipid ng 3 klase:

• Glycolipids;
• Phospholipids;
• Cholesterol.

Karaniwan, ang cell lamad ay binubuo ng mga protina at lipid, at may kapal na hindi hihigit sa 11 nm. Mula 40 hanggang 90% ng lahat ng mga lipid ay mga phospholipid. Mahalaga rin na tandaan ang glycolipids, na isa sa mga pangunahing bahagi ng lamad.

Ang istraktura ng lamad ng cell ay tatlong-layered. Sa gitna ay may isang homogenous na likidong bilipid layer, at tinatakpan ito ng mga protina sa magkabilang panig (tulad ng isang mosaic), na bahagyang tumagos sa kapal. Ang mga protina ay kinakailangan din para sa lamad upang payagan ang mga espesyal na sangkap sa loob at labas ng mga selula na hindi maaaring tumagos sa fat layer. Halimbawa, sodium at potassium ions.

• Ito ay kawili-wili -

Istraktura ng cell - video