Ito ay may kapal na 8-12 nm, kaya imposibleng suriin ito gamit ang isang light microscope. Ang istraktura ng lamad ay pinag-aralan gamit ang isang electron microscope.

Ang plasma membrane ay nabuo sa pamamagitan ng dalawang layer ng lipids - isang bilipid layer, o bilayer. Ang bawat molekula ay binubuo ng isang hydrophilic na ulo at isang hydrophobic na buntot, at sa mga biological membrane ang mga lipid ay matatagpuan sa kanilang mga ulo palabas at mga buntot sa loob.

Maraming molekula ng protina ang nakalubog sa bilipid layer. Ang ilan sa kanila ay matatagpuan sa ibabaw ng lamad (panlabas o panloob), ang iba ay tumagos sa lamad.

Mga pag-andar ng lamad ng plasma

Pinoprotektahan ng lamad ang mga nilalaman ng cell mula sa pinsala, pinapanatili ang hugis ng cell, piling pinapayagan ang mga kinakailangang sangkap sa cell at inaalis ang mga produktong metaboliko, at tinitiyak din ang komunikasyon sa pagitan ng mga cell.

Ang barrier, delimiting function ng lamad ay ibinibigay ng isang double layer ng lipids. Pinipigilan nito ang pagkalat at paghahalo ng mga nilalaman ng cell kapaligiran o intercellular fluid, at pinipigilan ang pagtagos ng mga mapanganib na sangkap sa cell.

Ang isang bilang ng mga pinakamahalagang function ng cyto lamad ng plasma natupad dahil sa mga protina na nakalubog dito. Sa tulong ng mga protina ng receptor, maaari itong maramdaman ang iba't ibang mga pangangati sa ibabaw nito. Ang mga protina ng transportasyon ay nabuo ang pinakamahusay na mga channel, kung saan ang potassium, calcium, at iba pang mga ions na maliit ang diameter ay pumapasok at lumabas sa cell. Ang mga protina ay nagbibigay ng mahahalagang proseso sa katawan mismo.

Ang malalaking particle ng pagkain na hindi maaaring dumaan sa manipis na mga channel ng lamad ay pumapasok sa cell sa pamamagitan ng phagocytosis o pinocytosis. Ang pangkalahatang pangalan para sa mga prosesong ito ay endocytosis.

Paano nangyayari ang endocytosis - ang pagtagos ng malalaking particle ng pagkain sa cell?

Ang butil ng pagkain ay nakikipag-ugnayan sa panlabas na lamad ng cell, at isang invagination form sa puntong ito. Pagkatapos ang butil, na napapalibutan ng isang lamad, ay pumapasok sa selula, isang digestive vesicle ay nabuo, at ang digestive enzymes ay tumagos sa nagresultang vesicle.

Ang mga puting selula ng dugo na nakakakuha at nakakatunaw ng mga banyagang bakterya ay tinatawag na mga phagocytes.

Sa kaso ng pinocytosis, ang invagination ng lamad ay hindi nakakakuha ng mga solidong particle, ngunit ang mga droplet ng likido na may mga sangkap na natunaw dito. Ang mekanismong ito ay isa sa mga pangunahing paraan para makapasok ang mga substance sa cell.

Ang mga cell ng halaman na natatakpan ng matigas na layer ng cell wall sa ibabaw ng lamad ay hindi kaya ng phagocytosis.

Ang kabaligtaran na proseso ng endocytosis ay exocytosis. Ang mga synthesized na sangkap (halimbawa, mga hormone) ay nakabalot sa mga vesicle ng lamad, lumalapit sa lamad, ay binuo sa loob nito, at ang mga nilalaman ng vesicle ay inilabas mula sa cell. Sa ganitong paraan, maaaring maalis ng cell ang mga hindi kinakailangang metabolic na produkto.

Ang plasma membrane, o plasmalemma, ay isang surface structured layer ng isang cell na nabuo ng vital cytoplasm. Tinutukoy ng peripheral na istrakturang ito ang koneksyon ng cell sa kapaligiran, regulasyon at proteksyon nito. Ang ibabaw nito ay karaniwang may mga outgrowth at folds, na nagpapadali sa koneksyon ng mga cell sa bawat isa.

Ang buhay na bahagi ng cell ay isang membrane-bound, ordered, structured system ng mga biopolymer at internal membrane structures na kasangkot sa isang set ng metabolic at energy na proseso na nagpapanatili at nagpaparami ng buong system sa kabuuan.

Ang isang mahalagang tampok ay ang cell ay walang bukas na lamad na may libreng mga dulo. Palaging nililimitahan ng mga cell membrane ang mga cavity o lugar, na isinasara ang mga ito sa lahat ng panig, sa kabila ng laki at kumplikadong hugis ng mga istruktura ng lamad. Kasama sa mga lamad ang mga protina (hanggang 60%), lipid (mga 40%) at ilang carbohydrates.

Sa pamamagitan ng biological na papel mga protina ng lamad maaaring nahahati sa tatlong grupo: enzymes, receptor proteins at structural proteins. Ang iba't ibang uri ng lamad ay karaniwang may sariling hanay ng mga protina ng enzyme. Ang mga protina ng receptor, bilang panuntunan, ay nakapaloob sa mga lamad sa ibabaw para sa pagtanggap ng mga hormone, pagkilala sa ibabaw ng mga kalapit na selula, mga virus, atbp. Ang mga istrukturang protina ay nagpapatatag ng mga lamad at nakikilahok sa pagbuo ng mga multienzyme complex. Ang isang makabuluhang bahagi ng mga molekula ng protina ay nakikipag-ugnayan sa iba pang mga bahagi ng lamad - mga molekula ng lipid - sa pamamagitan ng mga ionic at hydrophobic bond.

Tambalan mga lipid, kasama sa mga lamad ng cell, ay magkakaiba at kinakatawan ng mga glycerolipid, sphingolipid, kolesterol, atbp. Ang pangunahing tampok ng mga lipid ng lamad ay ang kanilang amphipathic, ibig sabihin, ang pagkakaroon ng dalawang grupo ng magkaibang kalidad sa kanilang komposisyon. Ang nonpolar (hydrophobic) na bahagi ay kinakatawan ng mga nalalabi ng mas mataas na fatty acid. Ang papel ng polar hydrophilic group ay nilalaro ng mga residue ng phosphoric acid (phospholipids), sulfuric acid (sulfolipids), galactose (galactolipids). Ang Phosphatidylcholine (lecithin) ay kadalasang naroroon sa mga lamad ng cell.

Ang isang mahalagang papel ay nabibilang sa mga phospholipid bilang mga sangkap na tumutukoy sa mga katangian ng elektrikal, osmotic o cation exchange ng mga lamad. Bilang karagdagan sa istruktura, ang mga phospholipid ay gumaganap din ng mga tiyak na pag-andar - nakikilahok sila sa paglipat ng elektron, tinutukoy ang semi-permeability ng mga lamad, at tumutulong na patatagin ang aktibong pagbabagong-anyo ng mga molekula ng enzyme sa pamamagitan ng paglikha ng isang hydrophobic.

Ang paghihiwalay ng mga molekula ng lipid sa dalawang magkakaibang bahagi na gumagana - non-polar, hindi nagdadala ng mga singil (mga buntot ng mataba acids), at isang sisingilin polar ulo - tinutukoy ang kanilang mga tiyak na katangian at mutual na oryentasyon.

Ang mga lamad ng ilang uri ng cell ay may asymmetric na istraktura at hindi pantay na functional na mga katangian. Kaya, ang ilang mga nakakalason na sangkap ay may malaking epekto sa panlabas na bahagi ng lamad; ang panlabas na kalahati ng bilicidal layer ng mga pulang selula ng dugo ay naglalaman ng higit pang mga lipid na naglalaman ng choline. Ang kawalaan ng simetrya ay ipinapakita din sa iba't ibang kapal ng panloob at panlabas na mga layer ng lamad.

Ang isang mahalagang pag-aari ng mga istruktura ng cell membrane ay ang kanilang kakayahang mag-ipon ng sarili pagkatapos ng isang mapanirang impluwensya ng isang tiyak na intensity. Ang kakayahang mag-ayos ay mayroon pinakamahalaga sa mga adaptive na reaksyon ng mga selula ng mga buhay na organismo.

Alinsunod sa klasikal na modelo ng istraktura ng lamad, ang mga molekula ng protina ay matatagpuan sa panloob at panlabas na mga gilid ng lipid layer, na kung saan ay binubuo ng dalawang oriented na layer. Ayon sa bagong data, bilang karagdagan sa mga molekula ng lipid, ang mga hydrophobic side chain ng mga molekula ng protina ay nakikilahok din sa pagtatayo ng isang hydrophobic layer. Ang mga protina ay hindi lamang sumasakop sa lipid layer, ngunit bumubuo rin ng bahagi nito,

madalas na bumubuo ng mga globular na istruktura - isang mosaic na uri ng lamad - nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na dynamic na istraktura (Larawan 49).

Ang microanatomical na larawan ng ilang mga uri ng lamad ay nailalarawan sa pagkakaroon ng mga paghihigpit ng protina sa pagitan ng mga panlabas na layer ng protina ng lipid layer o lipid micelles sa buong kapal ng lamad (Fig. 49, e, h). Ang kapal ng mga lamad ay mula 6 hanggang 10 nm at maaari lamang maobserbahan gamit ang isang electron microscope.

Ang kemikal na komposisyon ng lamad ng plasma na sumasaklaw sa mga selula ng halaman at hayop ay halos pareho. Ang istrukturang organisasyon at kaayusan nito ay tumutukoy sa napakahalagang pag-andar ng mga lamad bilang permeability - ang kakayahang piliing payagan ang iba't ibang molekula at ion na pumasok at lumabas sa selula. Salamat dito, ang isang naaangkop na konsentrasyon ng mga ions ay nilikha at pinananatili sa cell nangyayari ang osmotic phenomena. Nilikha din ang mga kundisyon para sa normal na paggana ng mga cell sa isang medium na maaaring mag-iba sa konsentrasyon mula sa mga nilalaman ng cellular.

Ang mga lamad, bilang pangunahing mga elemento ng istruktura ng isang cell, ay tumutukoy sa mga katangian ng halos lahat ng kilalang organelles nito: napapalibutan nila ang nucleus, bumubuo ng istraktura ng mga chloroplast, mitochondria at Golgi apparatus, tumagos sa masa ng cytoplasm, na bumubuo ng endoplasmic reticulum sa pamamagitan ng kung aling mga sangkap ang dinadala. Naglalaman ang mga ito ng mahahalagang enzyme at sistema para sa aktibong paglipat ng mga sangkap sa cell at ang kanilang pag-alis mula sa cell. Ang cell membrane, tulad ng mga indibidwal na organelles ng cell, ay kumakatawan sa ilang mga molekular complex na gumaganap ng iba't ibang mga function.

Dahil sa kanilang physicochemical, biological at structural features, ang mga lamad ay gumaganap pangunahing tungkulin proteksiyon na molecular barrier - kinokontrol ang mga proseso ng paggalaw ng mga sangkap sa iba't ibang direksyon. Ang papel ng mga lamad ay napakahalaga sa mga proseso ng enerhiya, paghahatid ng mga nerve impulses, photosynthetic reactions, atbp.

Dahil sa macromolecular na organisasyon ng cell, ang mga proseso ng catabolism at anabolism sa loob nito ay pinaghihiwalay. Kaya, ang oksihenasyon ng mga amino acids, lipids at carbohydrates ay nangyayari sa mitochondria, habang ang mga biosynthetic na proseso ay nangyayari sa iba't ibang mga structural formations ng cytoplasm (chloroplasts, endoplasmic reticulum, Golgi apparatus).

Ang mga lamad, anuman ang kanilang kemikal at morphological na kalikasan, ay isang epektibong paraan ng pag-localize ng mga proseso sa cell. Sila ang naghahati sa protoplast sa magkahiwalay na volumetric zone, ibig sabihin, ginagawa nilang posible ang iba't ibang mga reaksyon na maganap sa isang cell at maiwasan ang paghahalo ng mga nagresultang sangkap. Ang pag-aari na ito ng isang cell na, kumbaga, ay nahahati sa magkakahiwalay na mga lugar na may iba't ibang metabolic na aktibidad ay tinatawag kompartamento.

Dahil sa ang katunayan na ang mga lipid ay hindi matutunaw sa tubig, ang mga lamad kasama ang kanilang mga nilalaman ay nabuo kung saan kinakailangan upang lumikha ng isang interface sa may tubig na kapaligiran, halimbawa, sa ibabaw ng isang cell, sa ibabaw ng isang vacuole o endoplasmic reticulum. Posible na ang pagbuo ng mga layer ng lipid sa mga lamad ay biologically advisable din sa kaso ng hindi kanais-nais na mga kondisyon ng kuryente sa cell, upang lumikha ng insulating (dielectric) na mga layer sa landas ng paggalaw ng elektron.

Ang pagtagos ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad ay dahil sa endositosis, na batay sa kakayahan ng cell na aktibong sumipsip o sumipsip ng mga sustansya mula sa kapaligiran sa anyo ng maliliit na bula ng likido (pinocytosis) o mga solidong particle (phagocytosis).

Tinutukoy ng submicroscopic na istraktura ng lamad ang pagbuo o pagpapanatili sa isang tiyak na antas ng isang de-koryenteng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng panlabas at panloob na mga gilid nito. Maraming katibayan para sa pakikilahok ng mga potensyal na ito sa mga proseso ng pagtagos ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad ng plasma.

Pinakamadaling mangyari passive na transportasyon ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga lamad; na nakabatay sa phenomenon ng diffusion kasama ang isang concentration gradient o electrochemical potential. Isinasagawa ito sa pamamagitan ng mga butas ng lamad, ibig sabihin, ang mga lugar o zone na naglalaman ng protina na may namamayani ng mga lipid na natatagusan sa ilang mga molekula at isang uri ng mga molekular na sieves (mga pumipili na channel).

Gayunpaman, ang karamihan sa mga sangkap ay tumagos sa mga lamad gamit ang mga espesyal na sistema ng transportasyon, ang tinatawag na mga carrier(mga tagasalin). Ang mga ito ay mga tiyak na protina ng lamad o functional lipoprotein complex na may kakayahang pansamantalang magbigkis sa mga kinakailangang molekula sa isang bahagi ng lamad, ilipat at palabasin ang mga ito sa kabilang panig. Ito ay pinadali ang mediated diffusion sa tulong ng mga carrier na tinitiyak ang transportasyon ng mga sangkap sa buong lamad sa direksyon ng gradient ng konsentrasyon. Kung ang parehong transporter ay nagpapadali sa transportasyon sa isang direksyon at pagkatapos ay nagdadala ng isa pang sangkap sa kabaligtaran na direksyon, ang prosesong ito ay tinatawag pagsasabog ng palitan.

Ang transmembrane ion transport ay epektibo rin na isinasagawa ng ilang antibiotics - valinomycin, gramicidin, nigericin at iba pang ionophores.

Malawak na kumalat aktibong transportasyon ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga lamad. Ang tampok na katangian nito ay ang posibilidad ng pagdadala ng mga sangkap laban sa isang gradient ng konsentrasyon, na hindi maaaring hindi nangangailangan ng paggasta ng enerhiya. Karaniwan, ang enerhiya ng ATP ay ginagamit upang magawa ang ganitong uri ng transmembrane transport. Halos lahat ng uri ng lamad ay naglalaman ng mga espesyal na transport protein na mayroong aktibidad ng ATPase, gaya ng K + -Ma + -ATPase.

Glycocalyx. Maraming mga cell ang may isang layer sa labas ng plasma membrane na tinatawag glycocalyx. Kabilang dito ang mga sumasanga na molekula ng polysaccharides na nauugnay sa mga protina ng lamad (glycoproteins) pati na rin ang mga lipid (glycolipids) (Fig. 50). Ang layer na ito ay gumaganap ng maraming mga function na umakma sa mga lamad.

Ang glycocalyx, o supramembrane complex, na direktang nakikipag-ugnayan sa panlabas na kapaligiran, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa paggana ng receptor ng surface apparatus ng mga cell (phagocytosis ng food bolus). Maaari din itong magsagawa ng mga espesyal na function (isang glycoprotein ng mammalian red blood cells ay lumilikha ng negatibong singil sa kanilang ibabaw, na pumipigil sa kanilang aglutinasyon). Ang glycocalyx ng mga selula ng asin at mga selula ng mga seksyon ng reabsorption ng epithelial osmoregulatory at excretory tubules ay lubos na binuo.

Ang mga bahagi ng carbohydrate ng glycocalyx, dahil sa labis na pagkakaiba-iba ng mga bono ng kemikal at lokasyon sa ibabaw, ay mga marker na nagbibigay ng pagtitiyak sa "pattern" ng ibabaw ng bawat cell, pag-indibidwal nito, at sa gayon ay tinitiyak na ang mga cell ay "nakikilala" ang isa't isa. Ito ay pinaniniwalaan na ang histocompatibility receptors ay puro din sa glycocalyx.

Ito ay itinatag na ang hydrolytic enzymes ay na-adsorbed sa glycocalyx ng microvilli ng bituka epithelial cells. Ang nakapirming posisyon na ito ng mga biocatalyst ay lumilikha ng batayan para sa isang naiibang uri ng panunaw - ang tinatawag na parietal digestion: Ang isang tampok na katangian ng glycocalyx ay ang mataas na rate ng pag-renew ng mga istrukturang molekular sa ibabaw, na tumutukoy sa higit na functional at phylogenetic plasticity ng mga cell at ang posibilidad ng genetic control ng pagbagay sa mga kondisyon sa kapaligiran.

Mga pagbabago sa lamad ng plasma. Ang plasma lamad ng maraming mga cell ay madalas na may iba't-ibang at espesyal na mga istraktura sa ibabaw. Sa kasong ito, ang mga kumplikadong organisadong lugar ng cell ay nabuo: a) iba't ibang uri ng intercellular contact (mga pakikipag-ugnayan); b) microvilli; c) pilikmata; d) flagella, e) mga proseso ng mga sensitibong selula, atbp.

Ang mga intercellular na koneksyon (mga contact) ay nabuo sa tulong ng mga ultramicroscopic formations sa anyo ng mga outgrowth at protrusions, mga zone ng pagdirikit ng iba pang mga istraktura ng mekanikal na komunikasyon sa pagitan ng mga cell, lalo na binibigkas sa mga tisyu ng integumentary na hangganan. Tiniyak nila ang pagbuo at pag-unlad ng mga tisyu at organo ng mga multicellular na organismo.

Ang microvilli ay maraming mga extension ng cytoplasm na napapalibutan ng lamad ng plasma. Maraming microvilli ang matatagpuan sa ibabaw ng bituka at renal epithelial cells. Pinapataas nila ang lugar ng pakikipag-ugnay sa substrate at kapaligiran.

Ang Cilia ay maraming mga istruktura sa ibabaw ng lamad ng plasma na may function ng paglipat ng mga cell sa espasyo at pagpapakain sa kanila (cilia sa ibabaw ng mga cell ng ciliates, rotifers, ciliated epithelium ng respiratory tract, atbp.).

Ang Flagella ay mahaba at maliliit na pormasyon na nagbibigay-daan sa mga selula at organismo na lumipat sa isang likidong kapaligiran (libreng nabubuhay na unicellular flagella, tamud, invertebrate embryo, maraming bakterya, atbp.).

Ang ebolusyon ng maraming receptor sensory organ ng mga invertebrate na hayop ay batay sa isang cell na nilagyan ng flagella, cilia o ang kanilang mga derivatives. Kaya, ang mga light receptor ng retina (cones at rods) ay naiiba sa mga istruktura na kahawig ng cilia at naglalaman ng maraming mga fold ng lamad na may light-sensitive na pigment. Ang iba pang mga uri ng receptor cell (kemikal, auditory, atbp.) ay bumubuo rin ng mga kumplikadong istruktura dahil sa mga cytoplasmic projection na natatakpan ng isang plasma membrane.

Ang isang tiyak na uri ng mga intercellular na koneksyon ay ang plasmodesmata ng mga selula ng halaman, na mga submicroscopic tubules na tumagos sa mga lamad at may linya na may plasma membrane, na sa gayon ay dumadaan mula sa isang cell patungo sa isa pa nang walang pagkagambala. Ang plasmodesmata ay kadalasang naglalaman ng mga elemento ng tubular na lamad na nag-uugnay sa mga endoplasmic reticulum cisterns ng mga kalapit na selula. Ang mga selula ng plasma ay nabuo sa panahon ng paghahati ng cell, kapag nabuo ang pangunahing lamad ng cell. Sa paggana, isinasama ng plasmodesmata ang mga selula ng halaman ng katawan sa isang sistemang nakikipag-ugnayan - simplast. Sa kanilang tulong, ang intercellular na sirkulasyon ng mga solusyon na naglalaman ng mga organikong sustansya, mga ion, mga patak ng lipid, mga partikulo ng viral, atbp. ay natitiyak din na ipinapadala ang mga Biopotential at iba pang impormasyon sa pamamagitan ng plasmodesmata.

Pinagmulan---

Bogdanova, T.L. Handbook ng biology / T.L. Bogdanov [at iba pa]. – K.: Naukova Dumka, 1985.- 585 p.

Lektura Blg. 4.

Bilang ng oras: 2

Plasma lamad

1.

2.

3. Mga intercellular contact.

1. Istraktura ng lamad ng plasma

Plasma membrane, o plasmalemma, ay isang mababaw na peripheral na istraktura na naglilimitacell sa labas at tinitiyak ang koneksyon nito sa iba pang mga cell at sa extracellular na kapaligiran. Ito ay may kapalmga 10 nm. Sa iba pang mga lamad ng cell, ang plasmalemma ang pinakamakapal. Sa kemikal, ang lamad ng plasma ay lipoprotein complex. Ang mga pangunahing sangkap ay mga lipid (mga 40%), mga protina (higit sa 60%) at mga karbohidrat (mga 2-10%).

Kasama sa mga lipid ang isang malaking grupo ng mga organikong sangkap na may mahinang solubility sa tubig (hydrophobicity) at mahusay na solubility sa mga organikong solvent at fats (lipophility).Ang mga karaniwang lipid na matatagpuan sa lamad ng plasma ay mga phospholipid, sphingomyelins, at kolesterol. Sa mga selula ng halaman, ang kolesterol ay pinapalitan ng phytosterol. Batay sa kanilang biological na papel, ang mga protina ng plasmalemma ay maaaring nahahati sa mga protina ng enzyme, receptor at mga istrukturang protina. Ang mga plasmalemma carbohydrates ay bahagi ng plasmalemma sa isang nakatali na estado (glycolipids at glycoproteins).

Sa kasalukuyan ito ay karaniwang tinatanggap fluid mosaic na modelo ng istraktura biological na lamad. Ayon sa modelong ito, ang istrukturang batayan ng lamad ay nabuo sa pamamagitan ng isang dobleng layer ng mga phospholipid na may mga protina. Ang mga buntot ng mga molekula ay nakaharap sa isa't isa sa isang double layer, habang ang mga polar head ay nananatili sa labas, na bumubuo ng mga hydrophilic na ibabaw. Ang mga molekula ng protina ay hindi bumubuo ng isang tuluy-tuloy na layer; sila ay matatagpuan sa lipid layer, na bumubulusok sa iba't ibang kalaliman (may mga peripheral na protina, ang ilang mga protina ay tumagos sa lamad, ang ilan ay nahuhulog sa lipid layer). Karamihan sa mga protina ay hindi nauugnay sa mga lipid ng lamad, i.e. tila lumulutang sila sa isang "lipid lake". Samakatuwid, ang mga molekula ng protina ay nakakagalaw sa lamad, nagtitipon sa mga grupo o, sa kabaligtaran, nakakalat sa ibabaw ng lamad. Iminumungkahi nito na ang plasma membrane ay hindi isang static, frozen formation.

Sa labas ng plasmalemma mayroong isang supra-membrane layer - glycocalyx. Ang kapal ng layer na ito ay tungkol sa 3-4 nm. Ang Glycocalyx ay matatagpuan sa halos lahat ng mga selula ng hayop. Ito ay nauugnay sa plasmalemma glycoprotein complex. Ang mga karbohidrat ay bumubuo ng mahaba, sumasanga na mga kadena ng polysaccharides na nauugnay sa mga protina at lipid ng lamad ng plasma. Ang glycocalyx ay maaaring maglaman ng mga protina ng enzyme na kasangkot sa extracellular breakdown ng iba't ibang mga sangkap. Ang mga produkto ng aktibidad ng enzymatic (amino acids, nucleotides, fatty acids, atbp.) ay dinadala sa buong plasma membrane at hinihigop ng mga cell.

Ang lamad ng plasma ay patuloy na na-renew. Nangyayari ito sa pamamagitan ng pagtanggal ng maliliit na bula mula sa ibabaw nito papunta sa cell at pag-embed ng mga vacuole mula sa loob ng cell papunta sa lamad. Kaya, mayroong patuloy na daloy ng mga elemento ng lamad sa cell: mula sa lamad ng plasma papunta sa cytoplasm (endocytosis) at ang daloy ng mga istruktura ng lamad mula sa cytoplasm patungo sa ibabaw ng cell (exocytosis). Sa turnover ng lamad, ang nangungunang papel ay nilalaro ng sistema ng mga vacuole ng lamad ng Golgi complex.

4. Mga pag-andar ng lamad ng plasma. Mga mekanismo ng transportasyon ng mga sangkap sa pamamagitan ng plasmalemma. Receptor function ng plasmalemma

Ang lamad ng plasma ay gumaganap ng maraming mahahalagang pag-andar:

1) Hadlang.Ang barrier function ng plasma membrane ay upangnililimitahan ang libreng pagsasabog ng mga sangkap mula sa cell patungo sa cell, na pumipigilumiikot na pagtagas ng mga nilalaman ng cell na nalulusaw sa tubig. Pero dahilang iyong cell ay dapat tumanggap ng mga kinakailangang nutrients, ikawhatiin ang mga dulo ng mga produkto ng metabolismo, ayusin ang intracellularKung ang konsentrasyon ng mga ion ay mataas, kung gayon ang mga espesyal na mekanismo para sa paglipat ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad ng cell ay nabuo.

2) Transportasyon.Kasama sa function ng transportasyon tinitiyak ang pagpasok at paglabas ng iba't ibang mga sangkap sa loob at labas ng cell. Ang isang mahalagang katangian ng lamad ay selective permeability, o semi-permeability. Madali itong pumasa sa mga solusyon sa tubig at tubigmga gas at tinataboy ang mga polar molecule tulad ng glucose o mga amino acid.

Mayroong ilang mga mekanismo para sa pagdadala ng mga sangkap sa buong lamad:

passive na transportasyon;

aktibong transportasyon;

transportasyon sa packaging ng lamad.

Passive na transportasyon. Pagsasabog -ito ang paggalaw ng mga particle ng medium, na humahantong sa paglipat ng enerhiyamga sangkap mula sa isang lugar kung saan mataas ang konsentrasyon nito hanggang sa isang lugar na may mababang konsentrasyontion. Sa panahon ng diffusion transport, ang lamad ay gumaganap bilang isang osmotic barrier. Ang rate ng diffusion ay depende sa magnitudemga molekula at ang kanilang relatibong solubility sa mga taba. Ang mas kaunting besesmga sukat ng mga molekula at mas nalulusaw sa taba (lipophilic) ang mga ito, mas mabilis silang gumagalaw sa lipid bilayer.Ang pagsasabog ay maaaring neutral(paglipat ng hindi sinisingilmga molekula) at magaan ang timbang(sa tulong ng mga espesyal na protinacarrier). Ang rate ng facilitated diffusion ay mas mataas kaysa sa neutral diffusion.Pinakamataas na pagtagosAng tubig ay may kakayahangkung paano maliit at walang bayad ang mga molekula nito. Pagsasabog ng tubig sa pamamagitan ng mga selulaang lamad ay tinatawag osmo hitoIpinapalagay na sa mga celllamad para sa pagtagostubig at ilang ionmay mga espesyal na "pores". Ang kanilang numeroay maliit, at ang diameter aymga 0.3-0.8 nm. Pinakamabilis na kumakalat sa pamamagitan ng lamad mabuti, madaling natutunaw sa mga lipid bilayer ng isang molekula, tulad ng O, at mga polar molecule na walang bayadmaliit na diameter lyes (SO, mo Chevina).

Paglipat ng mga polar molecule (na mayasukal, amino acids), lalo naginawa gamit ang espesyal na transportasyon ng lamadprotina ay tinatawag pinadali ang pagsasabog. Ang ganitong mga protina ay matatagpuanmatatagpuan sa lahat ng uri ng biological membrane, at bawat partikular Ang protina na ito ay idinisenyo upang magdala ng mga molekula ng isang tiyak na klase sa. Ang mga transport protein ay transmembrane na ang kanilang polypeptide chain ay tumatawid sa lipid bilayer ng ilang beses, na bumubuo Mayroon itong through passages. Tinitiyak nito ang paglilipat ng tiyakmga sangkap sa pamamagitan ng lamad nang walang direktang kontak dito.Mayroong dalawang pangunahing klase ng transport protein: protina- carrier (transporter) At pagbuo ng channel protina (putiki channel). Ang mga carrier ng protina ay nagdadala ng mga molekula sa buong lamad, na binago muna ang kanilang pagsasaayos. Ang mga protina na bumubuo ng channel ay bumubuo ng mga napunong lamad mga butas ng tubig. Kapag ang mga pores ay bukas, ang mga molekula ng mga tiyak na sangkap(karaniwang mga inorganic na ion na may angkop na sukat at singil) ay dumaan sa kanila. Kung ang molekula ng transported substance ay walang bayad, kung gayon ang direksyon ng transportasyon ay tinutukoy ng gradient ng konsentrasyon. Kung ang molekula ay sinisingil, kung gayon ang transportasyon nito, bilang karagdagan sa gradient, ay nakasalalay sentralisasyon, ang electric charge ng lamad (membranepotensyal). Ang panloob na bahagi ng plasmalemma ay karaniwang sinisingil mula sa negatibo kaugnay sa labas. Pinapadali ng potensyal ng lamad ang pagtagos ng mga positibong sisingilin na ion sa cell at pinipigilan ang pagpasa ng mga negatibong sisingilin na ion.

Aktibong transportasyon. Ang aktibong transportasyon ay ang paglipat ng mga sangkap laban sa isang electrochemical gradient. Ito ay palaging isinasagawa ng mga trans proteinporter at malapit na kamag-anak zan na may pinagmumulan ng enerhiyagii. Sa paglipat ng protina may mga plot nagbubuklod sa transportasyontitrated substance. Ang dami pang ganyang aral Kinokontak ni tkov ang bagaymas mataas ang ratepaglago ng transportasyon. Tinatawag na selective transfer ng isang substance uniport. Ang paglipat ng ilang mga sangkap ay isinasagawa Kotran sistema ng palakasan. Kung ang paglipat ay napupunta sa isang direksyon -Ito simport, kung kabaligtaran - antiport. Kaya,halimbawa, ang glucose ay inililipat mula sa extracellular fluid papunta sa cell nang uniportally. Ang paglipat ng glucose at Na 4 mula sa lukab ng bituka oAng mga tubule ng bato, ayon sa pagkakabanggit, sa mga selula ng bituka o dugo ay isinasagawa nang symportally, at ang paglipat ng C1~ at HCO ay antiportor. Ipinapalagay na sa panahon ng paglilipat, nababaligtad ang mga pagbabago sa conformational na lumitaw. mga pagbabago sa transporter, na nagpapahintulot sa paggalaw ng mga sangkap na konektado dito.

Isang halimbawa ng carrier protein na ginagamit para sa transportasyonsangkap, ang enerhiya na inilabas sa panahon ng hydrolysis ng ATP ayNa + -K + pump, matatagpuan sa plasma membrane ng lahat ng mga cell. Na+-K ang bomba ay nagpapatakbo sa prinsipyo ng antiport, pumping vaya Na "sa labas ng cell at K t sa cell laban sa kanilang electrochemical mga gradient. Gradient Na+ lumilikha ng osmotic pressure, nagpapanatili ng dami ng cell at tinitiyak ang transportasyon ng mga asukal at amino acidmga noacid Ang pagpapatakbo ng bombang ito ay kumokonsumo ng ikatlong bahagi ng lahat ng enerhiya na kinakailangan para sa paggana ng mga selula.Kapag pinag-aaralan ang mekanismo ng pagkilos Na+ - K+ na-install ang bombaIto ay ipinapakita na ito ay isang ATPase enzyme at isang transmembrane protein. mahalagang protina. Sa presensya Na+ at ATP sa ilalim ng impluwensya ng ATP-Ang terminal phosphate ay pinaghihiwalay mula sa ATP at idinagdag sa natitiraaspartic acid sa isang molekula ng ATPase. Molekyul ng ATPase phosforylates, binabago ang pagsasaayos nito at Tinatanggal ang Na+ mula sa mga selula. Kasunod ng withdrawal Na Ang K" ay palaging dinadala mula sa cell papunta sa cell. Upang gawin ito, ang dating nakakabit na pospeyt ay pinuputol mula sa ATPase sa presensya ng K. Ang enzyme ay dephosphorylated, ibinalik ang configuration nito at ang K 1 ay "pumped" sa cell.

Ang ATPase ay nabuo ng dalawang subunit, malaki at maliit.Ang malaking subunit ay binubuo ng libu-libong mga residue ng amino acid,ilang beses na tumatawid sa bilayer. Mayroon itong catalytic aktibidad at maaaring ma-reversibly phosphorylated at dephosphorizedupang maisakatuparan. Malaking subunit sa cytoplasmic sideay walang mga lugar para sa pagbubuklod Na+ at ATP, at sa labas -umiiral na mga site para sa K+ at ouabain. Ang maliit na subunit ayglycoprotein at ang pag-andar nito ay hindi pa alam.

Na+-K ang bomba ay may electrogenic effect. Tinatanggal niya ang tatlopositibong sisingilin ang ion Na f mula sa hawla at nagdadala ng dalawaion K Bilang resulta, ang isang kasalukuyang dumadaloy sa lamad, na bumubuo ng isang elektrodpotensyal na may negatibong halaga sa loob ng cell na may kaugnayan sa panlabas na ibabaw nito. Na"-K+ kinokontrol ng bomba ang dami ng cellular, kinokontrol ang konsentrasyon ng mga sangkapsa loob ng cell, nagpapanatili ng osmotic pressure, nakikilahok sa paglikha ng potensyal ng lamad.

Transport sa packaging ng lamad. Paglipat ng mga macromolecules (protina, nucleic acid) sa pamamagitan ng lamadlot, polysaccharides, lipoproteins) at iba pang mga particle ay isinasagawa sa pamamagitan ng sequential formation at fusion ng napapalibutanmembrane-bound vesicles (vesicles). Vesicular na proseso ng transportasyonito ay nagaganap sa dalawang yugto. Sa simulavesicle membrane at plasmalemmamagkadikit at pagkatapos ay magsanib.Para maganap ang stage 2 ito ay kinakailanganSana mga molekula ng tubig kaay masikip sa pamamagitan ng nakikipag-ugnayan na mga lipid bilayer, na lumalapit sa layo na 1-5 nm. Nagbibilang Xia na ang prosesong ito ay isinaaktiboespesyal mga protina ng pagsasanib(Sila nakahiwalay sa ngayon lamang mula sa mga virus). Vesicular transportasyon ay maymahalagang tampok - hinihigop o sikretong mga macromolecule,matatagpuan sa mga bula, kadalasan hindiihalo sa ibang macromolcules o organelles ng cell. Pu pimples ay maaaring sumanib sa mga tiyak mga kemikal na lamad, na nagbibigaypinapadali ang pagpapalitan ng mga macromolecule sa pagitansa pagitan ng extracellular space atnilalaman ng cell. Ganun dinAng mga macromolecule ay inililipat mula sa isang cell compartment patungo sa isa pa.

Ang transportasyon ng mga macromolecule at particle sa cell ay tinatawag endo cytosis.Sa kasong ito, ang mga transported substance ay nababalotIto ng plasma lamad, isang vesicle (vacuole) ay nabuo, na kung saanna gumagalaw sa loob ng selda. Depende sa laki ng larawanna bumubuo ng mga vesicle, mayroong dalawang uri ng endocytosis - pinocytosis at phagocytosis.

PinocytosisTinitiyak ang pagsipsip ng likido at natunawmga sangkap sa anyo ng maliliit na bula ( d =150 nm). Phagocytosis -ito ang pagsipsip ng malalaking particle, microorganismtawag o mga fragment ng organelles, mga cell. Sa kasong ito sila ay bumubuomayroong malalaking vesicle, phagosomes o vacuoles ( d -250 nm o higit pa). U protozoa phagocytic function - anyo ng nutrisyon. Sa mga mammal, ang phagocytic function ay isinasagawa ng mga macrophage atrofils, na nagpoprotekta sa katawan mula sa impeksyon sa pamamagitan ng pagsipsip ng mga sumasalakay na mikrobyo. Ang mga macrophage ay kasangkot din sa pag-recyclemga luma o nasirang selula at ang kanilang mga labi (sa katawanang mga macrophage ng tao ay kumakain ng higit sa 100 lumang eritis araw-arawrocytes). Ang phagocytosis ay nagsisimula lamang kapag ang nilamon na butilnagbubuklod sa ibabaw ng phagocyte at pinapagana ang dalubhasangang mga receptor cells. Pagbubuklod ng mga particle sa mga tiyak na sangkapAng mga receptor ng lamad ay nagiging sanhi ng pagbuo ng pseudopodia, naBinalot nila ang butil at, pinagsama sa mga gilid, bumubuo ng isang bula -phagosome.Ang pagbuo ng isang phagosome at phagocytosis mismo ay nangyayarigumagalaw lamang kung, sa panahon ng proseso ng pagbalot, ang particlepatuloy na nakikipag-ugnay sa mga receptor ng plasmalemma, na parang "tumitigil" kumikislap na kidlat."

Isang makabuluhang bahagi ng materyal na hinihigop ng cell sa pamamagitan ng endocytosis, nagtatapos sa paglalakbay nito sa mga lysosome. Kasama ang malalaking particleinaabangan mga phagosome, na pagkatapos ay nagsasama sa mga lysosome at bumubuo mga phagolysosome. Ang likido at macromolecules ay hinihigop sa panahonpinocytosis, ay unang inilipat sa endosomes, na kung saan ayNagsasama sila sa mga lysosome upang bumuo ng mga endolysosome. present ako Ang iba't ibang mga hydrolytic enzymes ay mabilis na naroroon sa mga lysosomero sirain ang macromolecules. Mga produktong hydrolysis (amino acidslots, sugars, nucleotides) ay dinadala mula sa mga lysosome patungo sa cytosol, kung saan ginagamit ang mga ito ng cell. Karamihan sa mga bahagi ng lamad Ang mga endocytic vesicle mula sa mga phagosomes at endosome ay bumalik sa pamamagitan ng exocytosis sa lamad ng plasma at muling ipinamamahagi doonay lysed. Ang pangunahing biological na kahalagahan ng endocytosis ay posible na makakuha ng mga bloke ng gusali dahil sa intracellular panunaw ng macromolecules sa lysosomes.

Ang pagsipsip ng mga sangkap sa eukaryotic cells ay nagsisimula sacialized na mga lugar ng plasma membrane, ang tinatawag nakami ay X may hangganan na mga hukay. Sa electron micrographsAng mga hukay ay mukhang invaginations ng plasma membrane, cytoplasmang matte na bahagi nito ay natatakpan ng isang fibrous layer. Layer bilangmagiging hangganan ang maliliit na hukay ng plaza Malemmas. Ang mga hukay ay sumasakop sa halos 2% vol.ibabaw ng lamad ng celltayong mga eukaryote. Sa loob ng isang minuto ang mga butas ay lumalaki, sila ay naghuhukay ng mas malalim at mas malalim Si Xia, ay hinila sa cell at pagkatapos, patulis sa base, nahati,bumubuo ng mga bula na may hangganan.It has been established that from the plazafibroblast mat lamadKasama sa loob ng isang minutong flakehalos isang-kapat ang ibinuhosmga lamad sa anyo ng may hangganan na PU Zyrkov. Mabilis na nawawala ang mga bula kanilang hangganan at kumuha ng paraankakayahang mag-fuse sa lysosome.

Maaaring ang endocytosis hindi tiyak(constitutive)At tiyak(receptor).Sa hindi tiyak na endocytosis ang cell ang pumalit atsumisipsip ng mga sangkap na ganap na dayuhan dito, halimbawa, mga particle ng soot,mga tina. Una, ang mga particle ay idineposito sa glycocalyx. plasmalemmas. Ang mga ito ay lalo na mahusay na idineposito (adsorbed) sa pamamagitan ng positibong sisingilin ang mga grupo ng mga protina, dahil ang glycocalyx ay nagdadala negatibong singil. Pagkatapos ay nagbabago ang morpolohiya ng selulamga lamad. Maaari itong lumubog, na bumubuo ng mga invaginations(invaginations), o, sa kabaligtaran, upang bumuo ng mga outgrowth, na tila nakatiklop, na naghihiwalay sa maliliit na volume likidong daluyan. Ang pagbuo ng mga intussusception ay mas karaniwan para sa mga selula ng epithelial ng bituka, amoebas, at paglaki - para sa mga phagocytes at mga fibroblast. Ang mga prosesong ito ay maaaring ma-block ng mga inhibitorpaghinga. Ang mga nagresultang vesicle ay pangunahing mga endosom at maaaring maubos nakikipagpalitan sa isa't isa, lumalaki ang laki. Mamaya mag-uugnay sila nakikipag-ugnayan sa mga lysosome, nagiging isang endolysosome - digestive bagong vacuole. Ang intensity ng liquid-phase nonspecific pinocytosis hanggang samedyo mataas. Ang mga macrophage ay bumubuo ng hanggang 125, at ang mga epithelial cells ay manipisang mga bituka hanggang sa isang libong pino kada minuto. Ang kasaganaan ng mga pinosome ay humahantong sa katotohanan na ang plasmalemma ay mabilis na ginugol sa pagbuo ng maraming maliliit na vacuoles. Ang pagpapanumbalik ng lamad ay medyo mabilistro sa panahon ng pag-recycle sa panahon ng exocytosis dahil sa pagbabalik ng vacuoles at ang kanilang pagsasama sa plasmalemma. Ang mga macrophage ay mayroong lahat ng plasmaAng kemikal na lamad ay pinapalitan sa loob ng 30 minuto, at sa mga fibroblast sa loob ng 2 oras.

Mas mahusay na paraan ng pagsipsip mula sa extracellular fluidbone specific macromolecules ay tiyak en docytosis(receptor-mediated). Kasabay nito, ang mga macromoleculemagbigkis sa mga pantulong na receptor sa ibabawang mga cell ay naipon sa hangganan na hukay, at pagkatapos, na bumubuo ng isang endosome, ay nahuhulog sa cytosol. Tinitiyak ng endocytosis ng receptor ang akumulasyon ng mga tiyak na macromolecule sa receptor nito.Mga molekula na nagbubuklod sa ibabaw ng plasmalemma na may mga receptortorus ang tawag ligand. Gamit ang receptor Ang endocytosis sa maraming selula ng hayop ay nangyayari ang pagsipsipkolesterol mula sa extracellular kapaligiran.

Ang plasma membrane ay nakikibahagi sa pag-alis ng mga sangkap mula sa cell (exocytosis). Sa kasong ito, ang mga vacuole ay lumalapit sa plasmalemma. Sa mga punto ng contact, ang plasma membrane at ang vacuole membrane ay nagsasama at ang mga nilalaman ng vacuole ay pumapasok sa kapaligiran.Sa ilang protozoa, ang mga site sa cell membrane para sa exocytosis ay paunang natukoy. Kaya, sa lamad ng plasma Ang ilang mga ciliated ciliates ay may ilang mga lugar na may tamang pag-aayos ng malalaking globule ng mga integral na protina. UAng mga mucocyst at trichocyst ng ciliates ay ganap na handa para sa pagtatago sa itaas na bahagi ng plasmalemma mayroong isang gilid ng integral globulesmga protina. Ang mga lugar na ito ng lamad ng mucocysts at trichocysts ay katabidumikit sa ibabaw ng cell.Ang isang uri ng exocytosis ay sinusunod sa neutrophils. Sila aymay kakayahan na ilang kundisyon ilabas sa kapaligirangawin ang iyong mga lysosome. Sa ilang mga kaso, ang mga maliliit na outgrowth ng plasmalemma na naglalaman ng mga lysosome ay nabuo, na pagkatapos ay masira at lumipat sa daluyan. Sa ibang mga kaso, ang invagination ng plasmalemma malalim sa cell at ang pagkuha nito ng lysosomes ay sinusunod, na matatagpuan matatagpuan malayo sa ibabaw ng cell.

Ang mga proseso ng endocytosis at exocytosis ay isinasagawa kasama ang pakikilahok ng isang sistema ng mga fibrillar na bahagi ng cytoplasm na nauugnay sa plasmalemma.

Receptor function ng plasmalemma. Ito na yun isa sa mga pangunahing, unibersal para sa lahat ng mga cell, ay rereceptor function ng plasmalemma. Tinutukoy nito ang pakikipag-ugnayanmga cell sa isa't isa at sa panlabas na kapaligiran.

Ang buong iba't ibang mga intercellular na pakikipag-ugnayan ng impormasyon ay maaaring eskematiko na kinakatawan bilang isang chain ng sequentialsignal-receptor-second messenger-response reaksyon (konsepto signal-tugon).Ang mga signal ay nagpapadala ng impormasyon mula sa cell patungo sa cellmga molekula na ginawa sa ilang mga cell at espesyalpisikal na nakakaimpluwensya sa iba pang mga cell na sensitibo sa signal (mga cell) sheni). Molekyul ng signal - pangunahing tagapamagitan pagtatali nakikipag-ugnayan sa mga receptor na matatagpuan sa mga target na selula, tumutugon nagpapadala lamang sa ilang mga signal. Mga molekula ng signal - ligand- umaangkop sa receptor nito tulad ng isang susi sa isang lock. Ligand-para sa mga receptor ng lamad (plasmalemma receptors) ayhydrophilic molecules, peptide hormones, neuromedia- tor, cytokine, antibodies, at para sa mga nuclear receptor - taba Mga molekulang Romano, steroid at thyroid hormone, bitamina DBilang mga receptor sa itaasang protina ay maaaring kumilos bilang isang celllamad o mga elemento ng glycocalyxca - polysaccharides at glycoproteins.Ito ay pinaniniwalaan na sila ay sensitibo samga lugar, nakakalatsan sa ibabaw ng cell o maybranes sa maliliit na zone. Oo, saibabaw ng prokaryotic cellsat ang mga selula ng hayop ay may mga limitasyonlimitadong bilang ng mga lugar kung saan maaari nilang gamitinmagbigkis ng mga particle ng viral. Memeswear proteins (transporter at canaly) makilala, makipag-ugnayan at ilipatnagdadala lamang ng ilang mga sangkap.Ang mga cellular receptor ay kasangkot sanagpapadala ng mga signal mula sa ibabaw ng cell papunta dito.Pagkakaiba-iba at pagtitiyakmoat ng mga receptor sa ibabaw ng cellhumahantong sa paglikha ng isang napakakomplikadong sistemamayroon kaming mga marker na nagpapahintulot sa amin na makilalaiyong mga cell mula sa iba. Katulad na mga cellnakikipag-ugnayan sa isa't isa, ang kanilang mga ibabaw ay maaaring magkadikit (conjugationprotozoa, pagbuo ng tissue sa mga multicellular na organismo). Hindi ko nakikita ang mga cellkaraniwang mga marker, pati na rin ang mga nagkakaiba saboron ng mga determinant markerkumapit o tumanggi.Sa pagbuo ng receptor-ligand complex, sila ay isinaaktibomga protina ng transmembrane: protina ng transpormer, protina ng enhancer.Bilang resulta, binabago ng receptor ang conform at interaksyon nitoay umiiral kasama ang pasimula ng pangalawang mensahero na matatagpuan sa cell ka - sugo.Ang mga mensahero ay maaaring ionized calcium, phospholipidpara sa C, adenylate cyclase, guanylate cyclase. Sa ilalim ng impluwensya ng mensaheroAng mga enzyme na kasangkot sa synthesis ay isinaaktibo cyclic monophosphates - AMP o GMF. Pinapalitan ng huli ang assetang pagkakaroon ng dalawang uri ng protina kinase enzymes sa cell cytoplasm, na humahantong sa phosphorylation ng maraming intracellular na protina.

Ang pinakakaraniwan ay ang pagbuo ng cAMP, sa ilalim ng impluwensya ng cona nagpapataas ng pagtatago ng isang bilang ng mga hormone - thyroxine, cortisone, progesterone, pinatataas ang pagkasira ng glycogen sa atay at mga kalamnan,rate ng puso at lakas, osteodestruction, reverse pagsipsip ng tubig sa nephron tubules.

Ang aktibidad ng adenylate cyclase system ay napakataas - ang synthesis ng cAMP ay humahantong sa isang sampung libong pagtaas sa signal.

Sa ilalim ng impluwensya ng cGMP, ang pagtatago ng insulin ng pancreas, histamine ng mast cells, at serotonin ng throm ay tumataas.bocytes, ang makinis na kalamnan tissue contracts.

Sa maraming mga kaso, kapag ang isang receptor-ligand complex ay nabuomayroong pagbabago sa potensyal ng lamad, na humahantong naman sa pagbabago sa permeability ng plasmalemma at metabolicilang mga proseso sa cell.

Ang mga partikular na receptor ay matatagpuan sa lamad ng plasma tor na tumutugon sa mga pisikal na salik. Kaya, sa photosynthetic bacteria, ang mga chlorophyll ay matatagpuan sa ibabaw ng cell,tumutugon sa liwanag. Sa mga photosensitive na hayop sa plasmaAng cerebral membrane ay naglalaman ng isang buong sistema ng mga protina ng phogoreceptor -rhodopsins, sa tulong kung saan nagbabago ang liwanag na pampasigla na-convert sa isang kemikal na signal at pagkatapos ay isang electrical impulse.

3. Mga intercellular contact

Sa multicellular na mga organismo ng hayop, ang plasmalemma ay nakikibahagi sa pagbuo mga intercellular na koneksyon, na nagbibigay ng intercellular interaction. Mayroong ilang mga uri ng naturang mga istraktura.

§ Simpleng contact.Ang simpleng pakikipag-ugnay ay nangyayari sa karamihan ng mga katabing cell na may iba't ibang pinagmulan. Kinakatawan nito ang tagpo ng mga lamad ng plasma ng mga kalapit na selula sa layo na 15-20 nm. Sa kasong ito, ang pakikipag-ugnayan ng mga layer ng glycocalyx ng mga kalapit na selula ay nangyayari.

§ Mahigpit (sarado) na kontak. Sa koneksyon na ito, ang mga panlabas na layer ng dalawang lamad ng plasma ay mas malapit hangga't maaari. Ang rapprochement ay napakalapit na para bang ang mga seksyon ng plasmalemma ng dalawang magkatabing selula ay nagsasama. Ang pagsasanib ng lamad ay hindi nangyayari sa buong lugar ng masikip na kontak, ngunit kumakatawan sa isang serye ng mga tulad-puntong na convergence ng mga lamad. Ang papel ng mahigpit na junction ay ang mekanikal na pagkonekta ng mga cell sa isa't isa. Ang lugar na ito ay hindi natatagusan ng mga macromolecule at ion at, samakatuwid, isinasara at nililimitahan nito ang mga intercellular gaps (at kasama nila ang panloob na kapaligiran ng katawan) mula sa panlabas na kapaligiran.

§ Cohesion spot, o desmosome. Ang desmosome ay isang maliit na lugar na may diameter na hanggang 0.5 microns. Sa desmosome zone sa cytoplasmic side mayroong isang lugar ng manipis na fibrils. Ang functional na papel ng desmosome ay pangunahing mekanikal na komunikasyon sa pagitan ng mga cell.

§ Gap junction, o koneksyon. Sa ganitong uri ng kontak, ang mga plasmalemmas ng mga kalapit na selula ay pinaghihiwalay ng isang puwang na 2-3 nm sa layo na 0.5-3 µm. Ang istraktura ng mga lamad ng plasma ay naglalaman ng mga espesyal na protina complex (connexons). Ang isang connexon sa plasma membrane ng isang cell ay eksaktong sinasalungat ng isang connexon sa plasma membrane ng isang katabing cell. Bilang resulta, ang isang channel ay nabuo mula sa isang cell patungo sa isa pa. Ang mga connexon ay maaaring magkontrata, binabago ang diameter ng panloob na channel, at sa gayon ay lumahok sa regulasyon ng transportasyon ng mga molekula sa pagitan ng mga cell. Ang ganitong uri ng koneksyon ay matatagpuan sa lahat ng mga grupo ng tissue. Ang functional na papel ng gap junction ay ang transportasyon ng mga ion at maliliit na molekula mula sa cell patungo sa cell. Kaya, sa kalamnan ng puso, ang paggulo, na batay sa proseso ng pagbabago ng ionic permeability, ay ipinapadala mula sa cell patungo sa cell sa pamamagitan ng nexus.

§ Synaptic contact, o synapse. Ang mga synapses ay mga lugar ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang selula na dalubhasa para sa unilateral na paghahatid ng paggulo o pagsugpo mula sa isang elemento patungo sa isa pa. Ang ganitong uri ng koneksyon ay katangian ng nervous tissue at nangyayari kapwa sa pagitan ng dalawang neuron at sa pagitan ng neuron at ilang iba pang elemento. Ang mga lamad ng mga selulang ito ay pinaghihiwalay ng isang intercellular space - isang synaptic cleft na may lapad na 20-30 nm. Ang lamad sa lugar ng synaptic contact ng isang cell ay tinatawag na presynaptic, ang isa - postsynaptic. Malapit sa presynaptic membrane, isang malaking bilang ng mga maliliit na vacuoles (synaptic vesicles) na naglalaman ng transmitter ay nakita. Sa sandali ng pagpasa ng isang nerve impulse, ang synaptic vesicles ay naglalabas ng transmitter sa synaptic cleft. Nakikipag-ugnayan ang tagapamagitan sa mga receptor site ng postsynaptic membrane, na sa huli ay humahantong sa paghahatid ng isang nerve impulse. Bilang karagdagan sa pagpapadala ng mga nerve impulses, ang mga synapses ay nagbibigay ng isang matibay na koneksyon sa pagitan ng mga ibabaw ng dalawang nakikipag-ugnayan na mga cell.

§ Plasmodesmata.Ang ganitong uri ng intercellular na komunikasyon ay matatagpuan sa mga halaman. Ang Plasmodesmata ay mga manipis na tubular channel na nag-uugnay sa dalawang magkatabing selula. Ang diameter ng mga channel na ito ay karaniwang 40-50 nm. Ang plasmodesmata ay dumadaan sa cell wall na naghihiwalay sa mga cell. Sa mga batang selula, ang bilang ng plasmodesmata ay maaaring napakalaki (hanggang sa 1000 bawat cell). Habang tumatanda ang mga cell, bumababa ang kanilang bilang dahil sa mga ruptures habang tumataas ang kapal ng cell wall. Ang pagganap na papel ng plasmodesmata ay upang matiyak ang intercellular na sirkulasyon ng mga solusyon na naglalaman ng mga sustansya, ion at iba pang mga compound. Sa pamamagitan ng plasmodesmata, ang mga selula ay nahawaan ng mga virus ng halaman.

Mga espesyal na istruktura ng lamad ng plasma

Ang plasmalemma ng maraming mga selula ng hayop ay bumubuo ng mga outgrowth ng iba't ibang mga istraktura (microvilli, cilia, flagella). Kadalasang matatagpuan sa ibabaw ng maraming selula ng hayop microvilli. Ang mga outgrowth na ito ng cytoplasm, na napapalibutan ng plasmalemma, ay may hugis ng isang silindro na may isang bilugan na tuktok. Ang microvilli ay katangian ng mga epithelial cell, ngunit matatagpuan din sa mga cell ng iba pang mga tisyu. Ang diameter ng microvilli ay halos 100 nm. Ang kanilang bilang at haba ay nag-iiba sa iba't ibang uri ng cell. Ang kahalagahan ng microvilli ay ang makabuluhang pagtaas ng lugar sa ibabaw ng cell. Ito ay lalong mahalaga para sa mga cell na kasangkot sa pagsipsip. Kaya, sa bituka epithelium mayroong hanggang sa 2x10 8 microvilli bawat 1 mm 2 ng ibabaw.

Ang karamihan sa mga organismo na nabubuhay sa Earth ay binubuo ng mga selula na halos magkapareho sa kanilang kemikal na komposisyon, istraktura at mahahalagang tungkulin. Ang metabolismo at conversion ng enerhiya ay nangyayari sa bawat cell. Ang paghahati ng cell ay sumasailalim sa mga proseso ng paglaki at pagpaparami ng mga organismo. Kaya, ang cell ay isang yunit ng istraktura, pag-unlad at pagpaparami ng mga organismo.

Ang isang cell ay maaari lamang umiral bilang isang integral system, na hindi nahahati sa mga bahagi. Ang integridad ng cell ay sinisiguro ng mga biological membrane. Ang isang cell ay isang elemento ng isang sistema ng mas mataas na ranggo - isang organismo. Ang mga bahagi at organel ng isang cell, na binubuo ng mga kumplikadong molekula, ay kumpletong mga sistema mababang ranggo.

Ang cell ay isang bukas na sistema na konektado sa kapaligiran sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga sangkap at enerhiya. Ito ay isang functional system kung saan ang bawat molekula ay gumaganap ng mga tiyak na function. Ang cell ay may katatagan, ang kakayahang mag-regulate ng sarili at magparami ng sarili.

Ang cell ay isang self-governing system. Ang control genetic system ng isang cell ay kinakatawan ng mga kumplikadong macromolecules - nucleic acids (DNA at RNA).

Noong 1838-1839 Ang mga biologist na Aleman na sina M. Schleiden at T. Schwann ay nagbubuod ng kaalaman tungkol sa selula at nagbalangkas ng pangunahing posisyon ng teorya ng selula, ang kakanyahan nito ay ang lahat ng mga organismo, parehong halaman at hayop, ay binubuo ng mga selula.

Noong 1859, inilarawan ni R. Virchow ang proseso ng paghahati ng selula at bumalangkas ng isa sa pinakamahalagang probisyon ng teorya ng selula: "Ang bawat selula ay nagmumula sa isa pang selula." Ang mga bagong cell ay nabuo bilang isang resulta ng paghahati ng mother cell, at hindi mula sa non-cellular substance, gaya ng naisip dati.

Ang pagtuklas ng mga mammalian egg ng Russian scientist na si K. Baer noong 1826 ay humantong sa konklusyon na ang cell ay sumasailalim sa pag-unlad ng mga multicellular na organismo.

Kasama sa modernong teorya ng cell ang mga sumusunod na probisyon:

1) cell - ang yunit ng istraktura at pag-unlad ng lahat ng mga organismo;

2) ang mga selula ng mga organismo mula sa iba't ibang kaharian ng buhay na kalikasan ay magkatulad sa istraktura, kemikal na komposisyon, metabolismo, at mga pangunahing pagpapakita ng aktibidad sa buhay;

3) nabuo ang mga bagong selula bilang resulta ng paghahati ng selula ng ina;

4) sa isang multicellular organism, ang mga cell ay bumubuo ng mga tisyu;

5) ang mga organo ay binubuo ng mga tisyu.

Sa pagpapakilala ng modernong biological, pisikal at kemikal na pamamaraan ng pananaliksik sa biology, naging posible na pag-aralan ang istraktura at paggana ng iba't ibang bahagi ng cell. Ang isa sa mga pamamaraan para sa pag-aaral ng mga cell ay mikroskopya. Ang isang modernong light microscope ay nagpapalaki ng mga bagay nang 3000 beses at nagbibigay-daan sa iyong makita ang pinakamalaking organelle ng cell, obserbahan ang paggalaw ng cytoplasm, at cell division.

Naimbento noong 40s. XX siglo Ang isang electron microscope ay nagbibigay ng magnification ng sampu at daan-daang libong beses. Gumagamit ang electron microscope ng stream ng mga electron sa halip na liwanag, at mga electromagnetic field sa halip na mga lente. Samakatuwid, ang isang electron microscope ay gumagawa ng malinaw na mga imahe sa mas mataas na mga magnification. Gamit ang gayong mikroskopyo, posible na pag-aralan ang istraktura ng mga organel ng cell.

Ang istraktura at komposisyon ng mga organel ng cell ay pinag-aralan gamit ang pamamaraan sentripugasyon. Ang mga tinadtad na tisyu na may nawasak na mga lamad ng cell ay inilalagay sa mga test tube at pinaikot sa isang centrifuge sa mataas na bilis. Ang pamamaraan ay batay sa katotohanan na ang iba't ibang mga cellular organoids ay may iba't ibang masa at density. Ang mas siksik na organelles ay umuusad sa vitro kapag mababang bilis centrifugation, hindi gaanong siksik - sa mataas. Ang mga layer na ito ay pinag-aaralan nang hiwalay.

Malawakang ginagamit pamamaraan ng cell at tissue culture, na binubuo sa katotohanan na mula sa isa o ilang mga cell sa isang espesyal na nutrient medium ang isa ay makakakuha ng isang grupo ng parehong uri ng mga selula ng hayop o halaman at kahit na palaguin ang isang buong halaman. Gamit ang pamamaraang ito, makakakuha ka ng sagot sa tanong kung paano nabuo ang iba't ibang mga tisyu at organo ng katawan mula sa isang cell.

Ang mga pangunahing prinsipyo ng teorya ng cell ay unang binuo ni M. Schleiden at T. Schwann. Ang cell ay isang yunit ng istraktura, mahahalagang aktibidad, pagpaparami at pag-unlad ng lahat ng nabubuhay na organismo. Upang pag-aralan ang mga cell, ginagamit ang mga pamamaraan ng mikroskopya, centrifugation, cell at tissue culture, atbp.

Ang mga selula ng fungi, halaman at hayop ay magkapareho hindi lamang sa komposisyon ng kemikal, kundi pati na rin sa istraktura. Kapag sinusuri ang isang cell sa ilalim ng mikroskopyo, iba't ibang mga istraktura ang makikita dito - organoids. Ang bawat organelle ay gumaganap ng mga tiyak na function. Mayroong tatlong pangunahing bahagi sa isang cell: ang plasma membrane, ang nucleus at ang cytoplasm (Larawan 1).

Plasma lamad naghihiwalay sa cell at mga nilalaman nito mula sa kapaligiran. Sa Figure 2 makikita mo: ang lamad ay nabuo sa pamamagitan ng dalawang patong ng mga lipid, at ang mga molekula ng protina ay tumagos sa kapal ng lamad.

Pangunahing pag-andar ng lamad ng plasma transportasyon. Tinitiyak nito ang daloy ng mga sustansya sa selula at ang pag-alis ng mga produktong metabolic mula dito.

Ang isang mahalagang katangian ng lamad ay selective permeability, o semi-permeability, ay nagbibigay-daan sa cell na makipag-ugnayan sa kapaligiran: ilang substance lang ang pumapasok at inaalis dito. Ang maliliit na molekula ng tubig at ilang iba pang mga sangkap ay tumagos sa selula sa pamamagitan ng pagsasabog, na bahagyang sa pamamagitan ng mga pores sa lamad.

Ang mga asukal, mga organikong acid, at mga asin ay natutunaw sa cytoplasm, ang cell sap ng mga vacuoles ng isang cell ng halaman. Bukod dito, ang kanilang konsentrasyon sa cell ay mas mataas kaysa sa kapaligiran. Paano higit na konsentrasyon ng mga sangkap na ito sa cell, mas maraming tubig ang sinisipsip nito. Ito ay kilala na ang tubig ay patuloy na natupok ng cell, dahil sa kung saan ang konsentrasyon ng cell sap ay tumataas at ang tubig ay muling pumapasok sa cell.

Ang pagpasok ng mas malalaking molekula (glucose, amino acid) sa cell ay sinisiguro ng mga protina ng transport ng lamad, na, kasama ang mga molekula ng mga transported substance, dinadala ang mga ito sa buong lamad. Ang prosesong ito ay nagsasangkot ng mga enzyme na sumisira sa ATP.

Figure 1. Pangkalahatang diagram ng istraktura ng isang eukaryotic cell.
(upang palakihin ang larawan, i-click ang larawan)

Figure 2. Istraktura ng lamad ng plasma.
1 - butas na protina, 2 - lubog na protina, 3 - panlabas na protina

Figure 3. Diagram ng pinocytosis at phagocytosis.

Kahit na ang mas malalaking molekula ng mga protina at polysaccharides ay pumapasok sa cell sa pamamagitan ng phagocytosis (mula sa Greek. phagos- lumalamon at kitos- sisidlan, cell), at mga patak ng likido - sa pamamagitan ng pinocytosis (mula sa Griyego. pinot- Uminom ako at kitos) (Larawan 3).

Ang mga selula ng hayop, hindi katulad ng mga selula ng halaman, ay napapalibutan ng malambot at nababaluktot na "coat" na pangunahing nabuo sa pamamagitan ng mga molekulang polysaccharide, na kung saan, sa pagsali sa ilang mga protina ng lamad at lipid, ay pumapalibot sa selula mula sa labas. Ang komposisyon ng polysaccharides ay tiyak sa iba't ibang mga tisyu, dahil kung saan ang mga cell ay "nakikilala" ang bawat isa at kumonekta sa bawat isa.

Ang mga cell ng halaman ay walang ganoong "coat". Mayroon silang pore-ridden plasma membrane sa itaas nila. lamad ng cell, na pangunahing binubuo ng selulusa. Sa pamamagitan ng mga pores, ang mga thread ng cytoplasm ay umaabot mula sa cell patungo sa cell, na nagkokonekta sa mga cell sa isa't isa. Ito ay kung paano nakakamit ang komunikasyon sa pagitan ng mga selula at ang integridad ng katawan ay nakakamit.

Ang cell membrane sa mga halaman ay gumaganap ng isang malakas na balangkas at pinoprotektahan ang cell mula sa pinsala.

Karamihan sa mga bacteria at lahat ng fungi ay may cell wall, lamang komposisyong kemikal kanyang iba. Sa fungi ito ay binubuo ng isang chitin-like substance.

Ang mga selula ng fungi, halaman at hayop ay may katulad na istraktura. Ang isang cell ay may tatlong pangunahing bahagi: ang nucleus, ang cytoplasm, at ang plasma membrane. Ang lamad ng plasma ay binubuo ng mga lipid at protina. Tinitiyak nito ang pagpasok ng mga sangkap sa cell at ang kanilang paglabas mula sa cell. Sa mga selula ng mga halaman, fungi at karamihan sa mga bakterya mayroong isang lamad ng cell sa itaas ng lamad ng plasma. Siya ay gumaganap proteksiyon na function at gumaganap ng papel ng isang kalansay. Sa mga halaman, ang cell wall ay binubuo ng cellulose, at sa fungi, ito ay gawa sa chitin-like substance. Ang mga selula ng hayop ay natatakpan ng polysaccharides na nagbibigay ng mga contact sa pagitan ng mga cell ng parehong tissue.

Alam mo ba na ang pangunahing bahagi ng cell ay cytoplasm. Binubuo ito ng tubig, amino acids, protina, carbohydrates, ATP, at mga ion ng mga di-organikong sangkap. Ang cytoplasm ay naglalaman ng nucleus at organelles ng cell. Sa loob nito, ang mga sangkap ay lumilipat mula sa isang bahagi ng cell patungo sa isa pa. Tinitiyak ng cytoplasm ang pakikipag-ugnayan ng lahat ng organelles. Ang mga reaksiyong kemikal ay nagaganap dito.

Ang buong cytoplasm ay natatakpan ng manipis na mga microtubule ng protina na nabuo cell cytoskeleton, salamat sa kung saan ito ay nagpapanatili ng isang pare-pareho ang hugis. Ang cell cytoskeleton ay nababaluktot, dahil ang mga microtubule ay maaaring baguhin ang kanilang posisyon, lumipat mula sa isang dulo at paikliin mula sa isa pa. Ang iba't ibang mga sangkap ay pumapasok sa cell. Ano ang mangyayari sa kanila sa hawla?

Sa lysosomes - maliit na bilog na mga vesicle ng lamad (tingnan ang Fig. 1) ang mga molekula ng kumplikadong mga organikong sangkap ay pinaghiwa-hiwalay sa mas simpleng mga molekula sa tulong ng mga hydrolytic enzymes. Halimbawa, ang mga protina ay pinaghiwa-hiwalay sa mga amino acid, polysaccharides sa monosaccharides, fats sa glycyrin at fatty acid. Para sa function na ito, ang mga lysosome ay madalas na tinatawag na "mga istasyon ng pagtunaw" ng cell.

Kung ang lamad ng lysosomes ay nawasak, ang mga enzyme na nakapaloob sa kanila ay maaaring digest ang cell mismo. Samakatuwid, kung minsan ang mga lysosome ay tinatawag na "mga sandata sa pagpatay ng cell."

Ang enzymatic oxidation ng maliliit na molekula ng amino acids, monosaccharides, fatty acids at alcohols na nabuo sa lysosomes hanggang carbon dioxide at tubig ay nagsisimula sa cytoplasm at nagtatapos sa ibang organelles - mitochondria. Ang mitochondria ay mga hugis baras, filamentous o spherical na organelles, na tinatanggal mula sa cytoplasm ng dalawang lamad (Larawan 4). Ang panlabas na lamad ay makinis, at ang panloob ay bumubuo ng mga fold - mga crista, na nagpapataas ng ibabaw nito. Ang panloob na lamad ay naglalaman ng mga enzyme na lumalahok sa oksihenasyon ng mga organikong sangkap sa carbon dioxide at tubig. Naglalabas ito ng enerhiya na iniimbak ng cell sa mga molekulang ATP. Samakatuwid, ang mitochondria ay tinatawag na "mga istasyon ng kuryente" ng cell.

Sa cell, ang mga organikong sangkap ay hindi lamang na-oxidized, ngunit na-synthesize din. Ang synthesis ng mga lipid at carbohydrates ay isinasagawa sa endoplasmic reticulum - EPS (Larawan 5), at mga protina - sa ribosomes. Ano ang EPS? Ito ay isang sistema ng mga tubules at cisterns, ang mga dingding nito ay nabuo sa pamamagitan ng isang lamad. Sila ay tumagos sa buong cytoplasm. Ang mga sangkap ay gumagalaw sa mga channel ng ER patungo sa iba't ibang bahagi ng cell.

May makinis at magaspang na EPS. Sa ibabaw ng makinis na ER, ang mga carbohydrate at lipid ay synthesized sa pakikilahok ng mga enzyme. Ang pagkamagaspang ng ER ay ibinibigay ng maliliit na bilog na katawan na matatagpuan dito - ribosom(tingnan ang Fig. 1), na kasangkot sa synthesis ng protina.

Nagaganap din ang synthesis ng mga organikong sangkap sa mga plastid, na matatagpuan lamang sa mga selula ng halaman.

kanin. 4. Scheme ng istraktura ng mitochondria.
1.- panlabas na lamad; 2.- panloob na lamad; 3.- tiklop ng panloob na lamad - cristae.

kanin. 5. Scheme ng istraktura ng magaspang na EPS.

kanin. 6. Diagram ng istraktura ng isang chloroplast.
1.- panlabas na lamad; 2.- panloob na lamad; 3.- panloob na nilalaman ng chloroplast; 4.- tiklop ng panloob na lamad, na nakolekta sa "mga stack" at bumubuo ng grana.

Sa walang kulay na mga plastid - mga leucoplast(mula sa Greek leukos- puti at plasto- nilikha) naipon ang almirol. Ang mga tubers ng patatas ay napakayaman sa leucoplasts. Ang dilaw, kahel, at pula na mga kulay ay ibinibigay sa mga prutas at bulaklak. mga chromoplast(mula sa Greek kromo- kulay at plasto). Nag-synthesize sila ng mga pigment na kasangkot sa photosynthesis - carotenoids. Sa buhay ng halaman, ito ay lalong mahalaga mga chloroplast(mula sa Greek chloros- maberde at plasto) - berdeng plastid. Sa Figure 6 makikita mo na ang mga chloroplast ay natatakpan ng dalawang lamad: isang panlabas at isang panloob. Ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga fold; sa pagitan ng mga fold ay may mga bula na nakaayos sa mga stack - butil. Ang mga grana ay naglalaman ng mga molekula ng chlorophyll, na kasangkot sa photosynthesis. Ang bawat chloroplast ay may humigit-kumulang 50 butil na nakaayos sa pattern ng checkerboard. Tinitiyak ng kaayusan na ito ang maximum na pag-iilaw ng bawat mukha.

Sa cytoplasm, ang mga protina, lipid, at carbohydrates ay maaaring maipon sa anyo ng mga butil, kristal, at mga patak. Ang mga ito pagsasama- magreserba ng nutrients na ginagamit ng cell kung kinakailangan.

Sa mga cell ng halaman, ang ilan sa mga reserbang nutrients, pati na rin ang mga produkto ng pagkasira, ay naipon sa cell sap ng mga vacuoles (tingnan ang Fig. 1). Maaari silang magbilang ng hanggang 90% ng dami ng isang cell ng halaman. Ang mga selula ng hayop ay may mga pansamantalang vacuole na sumasakop ng hindi hihigit sa 5% ng kanilang dami.

kanin. 7. Scheme ng istraktura ng Golgi complex.

Sa Figure 7 makikita mo ang isang sistema ng mga cavity na napapalibutan ng isang lamad. Ito Golgi complex, na gumaganap ng iba't ibang mga function sa cell: nakikilahok sa akumulasyon at transportasyon ng mga sangkap, ang kanilang pag-alis mula sa cell, ang pagbuo ng lysosomes at ang cell lamad. Halimbawa, ang mga molekula ng selulusa ay pumapasok sa lukab ng Golgi complex, na, gamit ang mga vesicle, lumipat sa ibabaw ng cell at kasama sa lamad ng cell.

Karamihan sa mga selula ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati. Nakikilahok sa prosesong ito sentro ng cell. Binubuo ito ng dalawang centriole na napapalibutan ng siksik na cytoplasm (tingnan ang Fig. 1). Sa simula ng paghahati, ang mga centriole ay lumilipat patungo sa mga pole ng cell. Ang mga thread ng protina ay nagmumula sa kanila, na kumokonekta sa mga chromosome at tinitiyak ang kanilang pare-parehong pamamahagi sa pagitan ng dalawang anak na selula.

Ang lahat ng mga cell organelle ay malapit na magkakaugnay. Halimbawa, ang mga molekula ng protina ay na-synthesize sa mga ribosom, at dinadala sila sa pamamagitan ng mga channel ng ER patungo sa iba't ibang parte mga cell, at sa lysosomes ang mga protina ay nawasak. Ang mga bagong synthesize na molekula ay ginagamit upang bumuo ng mga istruktura ng cell o maipon sa cytoplasm at mga vacuole bilang reserbang nutrients.

Ang cell ay puno ng cytoplasm. Ang cytoplasm ay naglalaman ng nucleus at iba't ibang organelles: lysosomes, mitochondria, plastids, vacuoles, ER, cell center, Golgi complex. Magkaiba sila sa kanilang istraktura at pag-andar. Ang lahat ng organelles ng cytoplasm ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa, na tinitiyak ang normal na paggana ng cell.

Talahanayan 1. ISTRUKTURA NG CELL

Ang pinakamahalagang papel sa aktibidad ng buhay at paghahati ng mga selula ng fungi, halaman at hayop ay kabilang sa nucleus at ang mga chromosome na matatagpuan dito. Karamihan sa mga selula ng mga organismong ito ay may iisang nucleus, ngunit mayroon ding mga multinucleated na selula, tulad ng mga selula ng kalamnan. Ang nucleus ay matatagpuan sa cytoplasm at may bilog o Hugis biluhaba. Ito ay natatakpan ng isang shell na binubuo ng dalawang lamad. Ang nuclear envelope ay may mga pores kung saan ang pagpapalitan ng mga sangkap ay nangyayari sa pagitan ng nucleus at ng cytoplasm. Ang nucleus ay puno ng nuclear juice, kung saan matatagpuan ang nucleoli at chromosome.

Nucleoli- ito ay "mga workshop para sa paggawa" ng mga ribosome, na nabuo mula sa ribosomal RNA na ginawa sa nucleus at mga protina na na-synthesize sa cytoplasm.

Ang pangunahing pag-andar ng nucleus - imbakan at paghahatid ng namamana na impormasyon - ay nauugnay sa mga chromosome. Ang bawat uri ng organismo ay may sariling hanay ng mga kromosom: isang tiyak na bilang, hugis at sukat.

Ang lahat ng mga cell ng katawan, maliban sa mga sex cell, ay tinatawag somatic(mula sa Greek soma- katawan). Ang mga cell ng isang organismo ng parehong species ay naglalaman ng parehong hanay ng mga chromosome. Halimbawa, sa mga tao, ang bawat cell ng katawan ay naglalaman ng 46 chromosome, sa fruit fly Drosophila - 8 chromosome.

Ang mga somatic cell, bilang panuntunan, ay may dobleng hanay ng mga chromosome. Ito ay tinatawag na diploid at tinutukoy ng 2 n. Kaya, ang isang tao ay may 23 pares ng chromosome, iyon ay, 2 n= 46. Ang mga sex cell ay naglalaman ng kalahati ng dami ng chromosome. Single ba ito, o haploid, kit. Ang tao ay may 1 n = 23.

Lahat ng chromosome ay nasa somatic cells, hindi tulad ng mga chromosome sa mga selula ng mikrobyo, ay ipinares. Ang mga chromosome na bumubuo sa isang pares ay magkapareho sa isa't isa. Ang mga ipinares na chromosome ay tinatawag homologo. Ang mga chromosome na nabibilang sa iba't ibang pares at naiiba sa hugis at sukat ay tinatawag hindi homologous(Larawan 8).

Sa ilang mga species ang bilang ng mga chromosome ay maaaring pareho. Halimbawa, ang pulang klouber at mga gisantes ay may 2 n= 14. Gayunpaman, ang kanilang mga chromosome ay naiiba sa hugis, sukat, at komposisyon ng nucleotide ng mga molekula ng DNA.

kanin. 8. Set ng chromosomes sa Drosophila cells.

kanin. 9. Estruktura ng kromosom.

Upang maunawaan ang papel ng mga chromosome sa paghahatid ng namamana na impormasyon, kinakailangan na maging pamilyar sa kanilang istraktura at komposisyon ng kemikal.

Ang mga chromosome ng isang hindi naghahati na selula ay mukhang mahahabang manipis na mga sinulid. Bago ang paghahati ng cell, ang bawat chromosome ay binubuo ng dalawang magkaparehong hibla - chromatid, na konektado sa pagitan ng mga baywang ng baywang - (Larawan 9).

Ang mga kromosom ay binubuo ng DNA at mga protina. Dahil ang komposisyon ng nucleotide ng DNA ay nag-iiba sa mga species, ang komposisyon ng mga chromosome ay natatangi sa bawat species.

Ang bawat cell, maliban sa bacterial cells, ay may nucleus kung saan matatagpuan ang nucleoli at chromosome. Ang bawat species ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na hanay ng mga chromosome: numero, hugis at sukat. Sa mga somatic cell ng karamihan sa mga organismo ang hanay ng mga chromosome ay diploid, sa mga sex cell ito ay haploid. Ang magkapares na chromosome ay tinatawag na homologous. Ang mga kromosom ay binubuo ng DNA at mga protina. Tinitiyak ng mga molekula ng DNA ang pag-iimbak at paghahatid ng namamana na impormasyon mula sa cell patungo sa cell at mula sa organismo patungo sa organismo.

Matapos matugunan ang mga paksang ito, dapat ay magagawa mong:

1. Ipaliwanag sa kung anong mga kaso ang dapat gumamit ng light microscope (structure) o transmission electron microscope.
2. Ilarawan ang istraktura ng lamad ng cell at ipaliwanag ang kaugnayan sa pagitan ng istraktura ng lamad at ang kakayahang makipagpalitan ng mga sangkap sa pagitan ng cell at kapaligiran nito.
3. Tukuyin ang mga proseso: diffusion, facilitated diffusion, active transport, endocytosis, exocytosis at osmosis. Ipahiwatig ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga prosesong ito.
4. Pangalanan ang mga pag-andar ng mga istruktura at ipahiwatig kung aling mga cell (halaman, hayop o prokaryotic) sila matatagpuan: nucleus, nuclear membrane, nucleoplasm, chromosome, plasma membrane, ribosome, mitochondrion, cell wall, chloroplast, vacuole, lysosome, smooth endoplasmic reticulum (agranular) at magaspang (butil-butil), cell center, Golgi apparatus, cilium, flagellum, mesosoma, pili o fimbriae.
5. Pangalan ng hindi bababa sa tatlong mga palatandaan kung saan ang isang cell ng halaman ay maaaring makilala mula sa isang selula ng hayop.
6. Ilista ang pinakamahalagang pagkakaiba sa pagitan ng prokaryotic at eukaryotic cells.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Pangkalahatang Biology". Moscow, "Enlightenment", 2000

• Paksa 1. "Plasma membrane." §1, §8 p. 5;20
• Paksa 2. "Cage." §8-10 p. 20-30
• Paksa 3. "Prokaryotic cell. Viruses." §11 p. 31-34

PLASMA MEMBRANE, STRUCTURE AT FUNCTIONS. MGA ISTRUKTURANG NABUO NG ISANG PLASMA MEMBRANE

Sinimulan natin ang histology sa pamamagitan ng pag-aaral ng eukaryotic cell, na siyang pinakasimpleng sistema na pinagkalooban ng buhay. Kapag sinusuri ang isang cell sa ilalim ng isang light microscope, nakakakuha kami ng impormasyon tungkol sa laki, hugis nito, at ang impormasyong ito ay nauugnay sa pagkakaroon ng mga hangganan na nakagapos sa lamad sa mga cell. Sa pag-unlad ng electron microscopy (EM), ang aming mga ideya tungkol sa lamad bilang isang malinaw na tinukoy na linya ng paghahati sa pagitan ng cell at ng kapaligiran ay nagbago, dahil lumabas na sa ibabaw ng cell mayroong kumplikadong istraktura, na binubuo ng mga sumusunod 3 bahagi:

1. Bahagi ng supramembrane(glycocalyx) (5 - 100 nm);

2. Plasma lamad(8 - 10 nm);

3. Bahagi ng submembrane(20 - 40 nm).

Kasabay nito, ang mga bahagi 1 at 3 ay variable at nakasalalay sa uri ng cell;

Plasma lamad. Ang pag-aaral ng plasmalemma sa ilalim ng mga kondisyon ng EM ay humantong sa konklusyon na ang istrukturang organisasyon nito ay pare-pareho, kung saan ito ay may hitsura ng isang trilaminar na linya, kung saan ang panloob at panlabas na mga layer ay electron-siksik, at ang mas malawak na layer na matatagpuan sa pagitan ng mga ito ay lumilitaw na maging electron-transparent. Ang ganitong uri ng istrukturang organisasyon ng lamad ay nagpapahiwatig ng heterogeneity ng kemikal nito. Nang walang pagpindot sa talakayan sa isyung ito, itatakda namin na ang plasmalemma ay binubuo ng tatlong uri ng mga sangkap: lipid, protina at carbohydrates.

Mga lipid, na bahagi ng mga lamad, ay may mga katangian ng amphiphilic dahil sa presensya sa kanilang komposisyon ng parehong hydrophilic at hydrophobic na mga grupo. Ang amphipathic na katangian ng mga lipid ng lamad ay nagtataguyod ng pagbuo ng isang lipid bilayer. Sa kasong ito, ang dalawang domain ay nakikilala sa mga phospholipid ng lamad:

A) pospeyt - ang ulo ng molekula, ang mga kemikal na katangian ng domain na ito ay tumutukoy sa solubility nito sa tubig at ito ay tinatawag na hydrophilic;

b) acyl chain, na mga esterified fatty acid - ito ay hydrophobic domain.

Mga uri ng mga lipid ng lamad: Ang pangunahing klase ng mga lipid sa biological na lamad ay phospholipids; Tingnan ang Fig.1

kanin. 1: Mga uri ng mga lipid ng lamad

Mga biomembrane- ito ay isang double layer amphiphilic lipids (lipid bilayer). Sa isang may tubig na kapaligiran, ang mga amphiphilic na molekula ay kusang bumubuo ng isang bilayer, kung saan ang mga hydrophobic na bahagi ng mga molekula ay nakatuon sa isa't isa, at ang mga hydrophilic na bahagi sa tubig. Tingnan ang fig. 2

kanin. 2: Scheme ng istraktura ng biomembrane

Ang mga lamad ay naglalaman ng mga sumusunod na uri ng mga lipid:

1. Phospholipids;

2. Mga sphingolipid- "ulo" + 2 hydrophobic "buntot";

3. Glycolipids.

Cholesterol (CL)- ay matatagpuan sa lamad higit sa lahat sa gitnang zone ng bilayer, ito ay amphiphilic at hydrophobic (maliban sa isang hydroxy group). Ang komposisyon ng lipid ay nakakaapekto sa mga katangian ng mga lamad: ang ratio ng protina/lipid ay malapit sa 1:1, gayunpaman, ang mga myelin sheath ay pinayaman sa mga lipid, at ang mga panloob na lamad ay pinayaman sa mga protina.

Mga pamamaraan para sa pag-iimpake ng mga amphiphilic lipid:

1. Bilayers(lipid lamad);

2. Mga liposom- ito ay isang vesicle na may dalawang layer ng lipids, habang parehong polar ang panloob at panlabas na ibabaw;

3. Micelles- ang pangatlong variant ng organisasyon ng amphiphilic lipids ay isang vesicle, ang dingding nito ay nabuo ng isang layer ng lipid, habang ang kanilang mga hydrophobic na dulo ay nakaharap sa gitna ng micelle at ang kanilang panloob na kapaligiran ay hindi may tubig, ngunit hydrophobic.

Ang pinakakaraniwang anyo ng packaging ng mga molekulang lipid ay ang kanilang pagbuo patag bilayer ng lamad. Ang mga liposome at micelles ay mabilis na mga form ng transportasyon na nagsisiguro sa paglipat ng mga sangkap sa loob at labas ng cell. Sa gamot, ang mga liposome ay ginagamit upang maghatid ng mga sangkap na nalulusaw sa tubig, at ang mga micelle ay ginagamit upang maghatid ng mga sangkap na nalulusaw sa taba.

Mga protina ng lamad

1. Integral (kasama sa mga layer ng lipid);

2. paligid. Tingnan ang fig. 3

Integral (mga protina ng transmembrane):

1. Monotopic- (halimbawa, glycophorin. Tumawid sila sa lamad ng 1 beses), at mga receptor, habang ang kanilang panlabas - extracellular domain - ay kabilang sa bahagi ng pagkilala ng molekula;

2.Polytopic- paulit-ulit na tumagos sa lamad - ito rin ay mga protina ng receptor, ngunit pinapagana nila ang daanan ng paghahatid ng signal sa cell;

3.Mga protina ng lamad na nauugnay sa mga lipid;

4. Mga protina ng lamad, nauugnay sa karbohidrat.

kanin. 3: Mga protina ng lamad

Mga peripheral na protina:

Hindi sila naka-embed sa lipid bilayer o covalently na nakakabit dito. Pinagsasama-sama sila ng mga ionic na pakikipag-ugnayan. Ang mga peripheral na protina ay nauugnay sa mga integral na protina sa lamad dahil sa pakikipag-ugnayan - protina-protina pakikipag-ugnayan.

1. Spectrin, na matatagpuan sa panloob na ibabaw ng cell;

2.Fibronectin, naisalokal sa panlabas na ibabaw ng lamad.

Mga protina - karaniwang bumubuo ng hanggang 50% ng masa ng lamad. Kung saan integral na mga protina gawin ang mga sumusunod na function:

a) mga protina ng ion channel;

b) mga protina ng receptor.

A mga protina ng peripheral membrane (fibrillar, globular) gumaganap ng mga sumusunod na function:

a) panlabas (receptor at adhesion proteins);

b) panloob - mga protina ng cytoskeleton (spectrin, ankyrin), mga protina ng pangalawang sistema ng messenger.

Mga channel ng ion- ang mga ito ay mga channel na nabuo sa pamamagitan ng mga integral na protina; Karamihan mga sikat na channel- ito ay mga channel para sa Na, K, Ca, Cl.

Mayroon ding mga daluyan ng tubig - ito ay aquaporin (erythrocytes, bato, mata).

Bahagi ng supramembrane - glycocalyx, kapal 50 nm. Ito ay mga rehiyon ng carbohydrate ng glycoproteins at glycolipids na nagbibigay ng negatibong singil. Sa ilalim ng EM ay isang maluwag na layer ng katamtamang density na sumasaklaw sa panlabas na ibabaw ng plasmalemma. Bilang karagdagan sa mga bahagi ng carbohydrate, ang glycocalyx ay naglalaman ng mga peripheral membrane proteins (semi-integral). Ang kanilang mga functional na lugar ay matatagpuan sa supra-membrane zone - ito ay mga immunoglobulin. Tingnan ang fig. 4

Pag-andar ng glycocalyx:

1. Magpapel mga receptor;

2. Pagkilala sa intercellular;

3. Intercellular na pakikipag-ugnayan(mga pakikipag-ugnayan ng malagkit);

4. Mga receptor ng histocompatibility;

5. Enzyme adsorption zone(parietal digestion);

6. Mga receptor ng hormone.

kanin. 4: Glycocalyx at mga submembrane na protina

Bahagi ng submembrane - ang pinakalabas na zone ng cytoplasm, kadalasan ay may kamag-anak na tigas at ang zone na ito ay lalong mayaman sa mga filament (d = 5-10 nm). Ipinapalagay na ang mga integral na protina na bumubuo sa lamad ng cell ay direkta o hindi direktang nauugnay sa mga filament ng actin na nakahiga sa submembrane zone. Kasabay nito, napatunayan na sa eksperimento na sa panahon ng pagsasama-sama ng mga integral na protina, ang actin at myosin na matatagpuan sa zone na ito ay pinagsama-sama din, na nagpapahiwatig ng pakikilahok ng mga filament ng actin sa regulasyon ng hugis ng cell.