Tulong sa Tele2, mga taripa, mga tanong

Cytoplasm- isang obligadong bahagi ng cell, na nakapaloob sa pagitan ng plasma membrane at ng nucleus; ay nahahati sa hyaloplasm (ang pangunahing sangkap ng cytoplasm), organelles (permanenteng bahagi ng cytoplasm) at mga inklusyon (pansamantalang bahagi ng cytoplasm). Kemikal na komposisyon ng cytoplasm: ang batayan ay tubig (60-90% ng kabuuang masa ng cytoplasm), iba't ibang mga organic at inorganic compound. Ang cytoplasm ay may alkaline na reaksyon. Tampok cytoplasm ng isang eukaryotic cell - patuloy na paggalaw ( cyclosis). Ito ay natutukoy pangunahin sa pamamagitan ng paggalaw ng mga organel ng cell, tulad ng mga chloroplast. Kung ang paggalaw ng cytoplasm ay huminto, ang cell ay namamatay, dahil sa pamamagitan lamang ng patuloy na paggalaw maaari itong maisagawa ang mga function nito.

Hyaloplasma ( cytosol) ay isang walang kulay, malansa, makapal at transparent na colloidal solution. Nasa loob nito na ang lahat ng mga proseso ng metabolic ay nagaganap, tinitiyak nito ang pagkakaugnay ng nucleus at lahat ng mga organelles. Depende sa pamamayani ng likidong bahagi o malalaking molekula sa hyaloplasm, dalawang anyo ng hyaloplasm ay nakikilala: sol- mas likidong hyaloplasm at gel- mas makapal na hyaloplasm. Posible ang mga paglipat ng mutual sa pagitan nila: ang gel ay nagiging isang sol at kabaliktaran.

Mga function ng cytoplasm:

1. pagsasama-sama ng lahat ng bahagi ng cell sa isang solong sistema,
2. kapaligiran para sa pagpasa ng maraming biochemical at physiological na proseso,
3. kapaligiran para sa pagkakaroon at paggana ng mga organelles.

Mga lamad ng cell

Mga lamad ng cell limitahan ang mga eukaryotic cells. Sa bawat lamad ng cell, hindi bababa sa dalawang layer ang maaaring makilala. Ang panloob na layer ay katabi ng cytoplasm at kinakatawan ng lamad ng plasma(mga kasingkahulugan - plasmalemma, cell lamad, cytoplasmic membrane), kung saan nabuo ang panlabas na layer. Sa isang selula ng hayop ito ay manipis at tinatawag glycocalyx(nabuo ng glycoproteins, glycolipids, lipoproteins), sa isang cell ng halaman - makapal, tinatawag pader ng cell(nabuo ng selulusa).

Lahat ng biological membrane ay may pagkakatulad mga tampok na istruktura at mga ari-arian. Ito ay kasalukuyang tinatanggap sa pangkalahatan fluid mosaic na modelo ng istraktura ng lamad. Ang batayan ng lamad ay isang lipid bilayer na nabuo pangunahin ng mga phospholipid. Phospholipids ay triglycerides kung saan ang isang fatty acid residue ay pinalitan ng isang phosphoric acid residue; Ang seksyon ng molekula na naglalaman ng phosphoric acid residue ay tinatawag na hydrophilic head, ang mga seksyon na naglalaman ng fatty acid residues ay tinatawag na hydrophobic tails. Sa lamad, ang mga phospholipid ay nakaayos sa isang mahigpit na pagkakasunud-sunod: ang mga hydrophobic na buntot ng mga molekula ay nakaharap sa isa't isa, at ang mga hydrophilic na ulo ay nakaharap palabas, patungo sa tubig.

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 (transportasyon ng ilang mga molekula, catalysis ng mga reaksyon, pagtanggap at pag-convert ng mga signal mula sa kapaligiran at iba pa.). Mayroong: 1) mga peripheral na protina(matatagpuan sa panlabas o panloob na ibabaw ng lipid bilayer), 2) semi-integral na protina(ilubog sa lipid bilayer sa iba't ibang lalim), 3) integral, o transmembrane, mga protina(tusukin ang lamad, nakikipag-ugnayan sa parehong panlabas at panloob na kapaligiran ng cell). Ang mga integral na protina sa ilang mga kaso ay tinatawag na channel-forming o channel proteins, dahil maaari silang ituring bilang mga hydrophilic channel kung saan ang mga polar molecule ay pumapasok sa cell (ang lipid component ng lamad ay hindi papayag na makalusot sa kanila).

A - hydrophilic phospholipid ulo; B - hydrophobic phospholipid tails; 1 - hydrophobic na rehiyon ng mga protina E at F; 2 - hydrophilic na mga rehiyon ng protina F; 3 - branched oligosaccharide chain na nakakabit sa isang lipid sa isang glycolipid molecule (glycolipids ay mas karaniwan kaysa sa glycoproteins); 4 - branched oligosaccharide chain na nakakabit sa isang protina sa isang glycoprotein molecule; 5 - hydrophilic channel (gumaganap bilang isang butas kung saan maaaring dumaan ang mga ion at ilang polar molecule).

Ang lamad ay maaaring maglaman ng carbohydrates (hanggang 10%). Ang carbohydrate component ng mga lamad ay 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 karbohidrat ay nagbibigay ng mga function ng receptor ng lamad. Sa mga selula ng hayop, ang mga glycoprotein ay bumubuo ng isang supra-membrane complex, ang glycocalyx, na ilang sampu ng nanometer ang kapal. Naglalaman ito ng maraming mga cell receptor, at sa tulong nito nangyayari ang pagdirikit ng cell.

Ang mga molekula ng mga protina, carbohydrates at lipid ay mobile, na may kakayahang lumipat sa eroplano ng lamad. kapal lamad ng plasma- humigit-kumulang 7.5 nm.

Mga pag-andar ng mga lamad

Ginagawa ng mga lamad ang mga sumusunod na function:

1. paghihiwalay ng mga nilalaman ng cellular mula sa panlabas na kapaligiran,
2. regulasyon ng metabolismo sa pagitan ng cell at kapaligiran,
3. paghahati ng cell sa mga compartment ("compartments"),
4. lugar ng lokalisasyon ng "enzymatic conveyors",
5. tinitiyak ang komunikasyon sa pagitan ng mga selula sa mga tisyu ng mga multicellular na organismo (adhesion),
6. pagkilala ng signal.

Ang pinakamahalagang ari-arian ng lamad— selective permeability, i.e. ang mga lamad ay lubos na natatagusan sa ilang mga sangkap o molekula at mahinang natatagusan (o ganap na hindi natatagusan) sa iba. Pinagbabatayan ng property na ito function ng regulasyon mga lamad na tinitiyak ang pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng selula at ng panlabas na kapaligiran. Ang proseso ng mga sangkap na dumadaan sa lamad ng cell ay tinatawag transportasyon ng mga sangkap. Mayroong: 1) passive na transportasyon- ang proseso ng pagpasa ng mga sangkap nang walang pagkonsumo ng enerhiya; 2) aktibong transportasyon- ang proseso ng pagpasa ng mga sangkap na nangyayari sa paggasta ng enerhiya.

Sa passive na transportasyon ang mga sangkap ay lumipat mula sa isang lugar na may mas mataas na konsentrasyon patungo sa isang lugar na mas mababa, i.e. kasama ang gradient ng konsentrasyon. Sa anumang solusyon mayroong mga solvent at solute molecule. Ang proseso ng paglipat ng mga molekula ng solute ay tinatawag na diffusion, at ang paggalaw ng mga solvent na molekula ay tinatawag na osmosis. Kung ang molekula ay sisingilin, 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.

Ang mga sumusunod na uri ng passive transport ay maaaring makilala: 1) simpleng pagsasabog— transportasyon ng mga sangkap nang direkta sa pamamagitan ng lipid bilayer (oxygen, carbon dioxide); 2) pagsasabog sa pamamagitan ng mga channel ng lamad— transportasyon sa pamamagitan ng mga protina na bumubuo ng channel (Na +, K +, Ca 2+, Cl -); 3) pinadali ang pagsasabog- transportasyon ng mga sangkap gamit ang mga espesyal na protina ng transportasyon, ang bawat isa ay responsable para sa paggalaw ng ilang mga molekula o grupo ng mga kaugnay na molekula (glucose, amino acids, nucleotides); 4) osmosis— transportasyon ng mga molekula ng tubig (sa lahat ng biological system ang solvent ay tubig).

Pangangailangan aktibong transportasyon nangyayari kapag kinakailangan upang matiyak ang transportasyon ng mga molekula sa isang lamad laban sa isang electrochemical gradient. Ang transportasyon na ito ay isinasagawa ng mga espesyal na protina ng carrier, ang aktibidad na nangangailangan ng paggasta ng enerhiya. Ang pinagmumulan ng enerhiya ay mga molekulang ATP. Kasama sa aktibong transportasyon ang: 1) Na + /K + pump (sodium-potassium pump), 2) endocytosis, 3) exocytosis.

Ang operasyon ng Na + /K + pump. Para sa normal na paggana, ang cell ay dapat mapanatili ang isang tiyak na ratio ng K + at Na + ions sa cytoplasm at sa panlabas na kapaligiran. Ang konsentrasyon ng K + sa loob ng cell ay dapat na mas mataas kaysa sa labas nito, at Na + - vice versa. Dapat pansinin na ang Na + at K + ay maaaring malayang kumalat sa pamamagitan ng mga pores ng lamad. Ang Na + /K + pump ay kinokontra ang equalization ng mga konsentrasyon ng mga ions na ito at aktibong nagbomba ng Na + palabas ng cell at K + sa cell. Ang Na + /K + pump ay isang transmembrane protein na may kakayahang magbago ng conformational, bilang isang resulta kung saan maaari nitong ilakip ang parehong K + at Na +. Ang operating cycle ng Na + /K + pump ay maaaring nahahati sa mga sumusunod na yugto: 1) koneksyon ng Na + sa sa loob lamad, 2) phosphorylation ng pump protein, 3) release ng Na + sa extracellular space, 4) attachment ng K + mula sa labas ng lamad, 5) dephosphorylation ng pump protein, 6) release ng K + sa intracellular na espasyo. Halos isang katlo ng lahat ng enerhiya na kinakailangan para sa paggana ng cell ay ginugugol sa pagpapatakbo ng sodium-potassium pump. Sa isang cycle ng operasyon, ang pump ay nagbo-bomba ng 3Na + mula sa cell at nagbo-bomba sa 2K +.

Endositosis- ang proseso ng pagsipsip ng malalaking particle at macromolecules ng cell. Mayroong dalawang uri ng endocytosis: 1) phagocytosis- pagkuha at pagsipsip ng malalaking particle (mga cell, bahagi ng mga cell, macromolecules) at 2) pinocytosis— pagkuha at pagsipsip ng likidong materyal (solusyon, koloidal na solusyon, suspensyon). Ang kababalaghan ng phagocytosis ay natuklasan ng I.I. Mechnikov noong 1882. Sa panahon ng endocytosis, ang plasma membrane ay bumubuo ng isang invagination, ang mga gilid nito ay nagsanib, at ang mga istrukturang natanggal mula sa cytoplasm ng isang solong lamad ay inilalagay sa cytoplasm. Maraming protozoa at ilang leukocytes ang may kakayahang mag-phagocytosis. Ang Pinocytosis ay sinusunod sa mga bituka na epithelial cells at sa endothelium ng mga capillary ng dugo.

Exocytosis- isang proseso na bumalik sa endocytosis: ang pag-alis ng iba't ibang mga sangkap mula sa cell. Sa panahon ng exocytosis, ang vesicle membrane ay sumasama sa panlabas na cytoplasmic membrane, ang mga nilalaman ng vesicle ay tinanggal sa labas ng cell, at ang lamad nito ay kasama sa panlabas na cytoplasmic membrane. Sa ganitong paraan, ang mga hormone ay tinanggal mula sa mga selula ng mga glandula ng endocrine; sa protozoa, ang hindi natutunaw na mga labi ng pagkain ay tinanggal.

Pumunta sa lektura Blg. 5"Teorya ng cell. Mga uri ng cellular organization"

Pumunta sa lektura Blg. 7"Eukaryotic cell: istraktura at pag-andar ng mga organelles"

lamad ng cell- Ito ang istraktura na sumasaklaw sa labas ng cell. Tinatawag din itong cytolemma o plasmalemma.

Ang pagbuo na ito ay binuo mula sa isang bilipid layer (bilayer) na may mga protina na nakapaloob dito. Ang mga carbohydrate na bumubuo sa plasmalemma ay nasa isang nakatali na estado.

Ang pamamahagi ng mga pangunahing bahagi ng plasmalemma ay ang mga sumusunod: higit sa kalahati ng komposisyon ng kemikal ay mga protina, isang quarter ay inookupahan ng mga phospholipid, at isang ikasampu ay kolesterol.

Cell lamad at mga uri nito

Ang lamad ng cell ay isang manipis na pelikula, ang batayan nito ay binubuo ng mga layer ng lipoproteins at protina.

Ayon sa lokalisasyon, ang mga organelle ng lamad ay nakikilala, na may ilang mga tampok sa mga selula ng halaman at hayop:

• mitochondria;
• core;
• endoplasmic reticulum;
• Golgi complex;
• lysosomes;
• mga chloroplast (sa mga selula ng halaman).

Mayroon ding panloob at panlabas (plasmolemma) na lamad ng selula.

Istraktura ng lamad ng cell

Ang lamad ng cell ay naglalaman ng mga karbohidrat na sumasakop dito sa anyo ng isang glycocalyx. Ito ay isang supra-membrane na istraktura na gumaganap ng isang barrier function. Ang mga protina na matatagpuan dito ay nasa isang libreng estado. Ang mga hindi nakatali na protina ay nakikilahok sa mga reaksyong enzymatic, na nagbibigay ng extracellular breakdown ng mga sangkap.

Ang mga protina ng cytoplasmic membrane ay kinakatawan ng glycoproteins. Batay sa kanilang kemikal na komposisyon, ang mga protina na ganap na kasama sa lipid layer (kasama ang buong haba nito) ay inuri bilang integral na mga protina. Pati peripheral, hindi umaabot sa isa sa mga ibabaw ng plasmalemma.

Ang dating ay gumaganap bilang mga receptor, na nagbubuklod sa mga neurotransmitter, hormone at iba pang mga sangkap. Ang mga insertion protein ay kinakailangan para sa pagtatayo ng mga channel ng ion kung saan nangyayari ang transportasyon ng mga ions at hydrophilic substrates. Ang huli ay mga enzyme na nagpapagana ng mga reaksyon ng intracellular.

Mga pangunahing katangian ng lamad ng plasma

Pinipigilan ng lipid bilayer ang pagtagos ng tubig. Ang mga lipid ay mga hydrophobic compound na kinakatawan sa cell ng mga phospholipid. Ang pangkat ng pospeyt ay nakaharap sa labas at binubuo ng dalawang layer: ang panlabas, nakadirekta sa extracellular na kapaligiran, at ang panloob, na naglilimita sa mga nilalaman ng intracellular.

Ang mga lugar na nalulusaw sa tubig ay tinatawag na mga hydrophilic na ulo. Ang mga site ng fatty acid ay nakadirekta sa cell, sa anyo ng mga hydrophobic tails. Ang hydrophobic na bahagi ay nakikipag-ugnayan sa mga kalapit na lipid, na nagsisiguro ng kanilang attachment sa isa't isa. Ang double layer ay may selective permeability sa iba't ibang lugar.

Kaya, sa gitna ang lamad ay hindi natatagusan ng glucose at urea; ang mga hydrophobic na sangkap ay malayang dumaan dito: carbon dioxide, oxygen, alkohol. Mahalaga ay may kolesterol, ang nilalaman ng huli ay tumutukoy sa lagkit ng plasmalemma.

Mga pag-andar ng panlabas na lamad ng cell

Ang mga katangian ng mga function ay maikling nakalista sa talahanayan:

Ano ang kahalagahan ng cell lamad

Ang cell membrane ay kasangkot sa pagpapanatili ng homeostasis dahil sa mataas na selectivity ng mga substance na pumapasok at lumalabas sa cell (sa biology ito ay tinatawag na selective permeability).

Ang mga outgrowth ng plasmalemma ay naghahati sa cell sa mga compartment (compartment) na responsable para sa pagsasagawa ng ilang mga function. Ang mga partikular na idinisenyong lamad na tumutugma sa pattern ng fluid-mosaic ay tinitiyak ang integridad ng cell.

Cell- ito ay hindi lamang likido, mga enzyme at iba pang mga sangkap, kundi pati na rin ang lubos na organisadong mga istraktura na tinatawag na intracellular organelles. Ang mga organel para sa isang cell ay hindi gaanong mahalaga kaysa sa mga kemikal na sangkap nito. Kaya, sa kawalan ng mga organelles tulad ng mitochondria, ang supply ng enerhiya na nakuha mula sa sustansya, ay agad na bababa ng 95%.

Karamihan sa mga organel sa isang cell ay sakop mga lamad pangunahing binubuo ng mga lipid at protina. May mga lamad ng mga selula, endoplasmic reticulum, mitochondria, lysosomes, at Golgi apparatus.

Mga lipid ay hindi matutunaw sa tubig, kaya lumikha sila ng isang hadlang sa cell na pumipigil sa paggalaw ng tubig at mga sangkap na nalulusaw sa tubig mula sa isang kompartamento patungo sa isa pa. Ang mga molekula ng protina, gayunpaman, ay gumagawa ng lamad na natatagusan sa iba't ibang mga sangkap sa pamamagitan ng mga espesyal na istruktura na tinatawag na mga pores. Maraming iba pang mga protina ng lamad ay mga enzyme na nagpapagana ng maraming reaksiyong kemikal, na tatalakayin sa mga susunod na kabanata.

Cell (o plasma) lamad ay isang manipis, nababaluktot at nababanat na istraktura na may kapal na 7.5-10 nm lamang. Ito ay pangunahing binubuo ng mga protina at lipid. Ang tinatayang ratio ng mga bahagi nito ay ang mga sumusunod: protina - 55%, phospholipids - 25%, kolesterol - 13%, iba pang mga lipid - 4%, carbohydrates - 3%.

Lipid layer ng lamad ng cell pinipigilan ang pagtagos ng tubig. Ang batayan ng lamad ay isang lipid bilayer - isang manipis na lipid film na binubuo ng dalawang monolayer at ganap na sumasakop sa cell. Ang mga protina ay matatagpuan sa buong lamad sa anyo ng malalaking globules.

Lipid bilayer pangunahing binubuo ng mga molekulang phospholipid. Ang isang dulo ng naturang molekula ay hydrophilic, i.e. natutunaw sa tubig (isang grupo ng pospeyt ay matatagpuan dito), ang isa ay hydrophobic, i.e. natutunaw lamang sa mga taba (naglalaman ito ng fatty acid).

Dahil sa ang katunayan na ang hydrophobic bahagi ng molekula phospholipid tinataboy ang tubig, ngunit naaakit sa magkatulad na bahagi ng parehong mga molekula, ang mga phospholipid ay may likas na pag-aari na nakakabit sa isa't isa sa kapal ng lamad, tulad ng ipinapakita sa Fig. 2-3. Ang hydrophilic na bahagi na may pangkat na pospeyt ay bumubuo ng dalawang ibabaw ng lamad: ang panlabas, na nakikipag-ugnayan sa extracellular fluid, at ang panloob, na nakikipag-ugnayan sa intracellular fluid.

Gitna ng lipid layer hindi natatagusan sa mga ion at may tubig na solusyon ng glucose at urea. Ang mga sangkap na nalulusaw sa taba, kabilang ang oxygen, carbon dioxide, at alkohol, sa kabaligtaran, ay madaling tumagos sa lugar na ito ng lamad.

Molecules Ang kolesterol, na bahagi ng lamad, ay kabilang din sa likas na lipid, dahil ang kanilang pangkat ng steroid ay lubos na natutunaw sa mga taba. Ang mga molekulang ito ay tila natutunaw sa lipid bilayer. Ang kanilang pangunahing layunin ay upang ayusin ang pagkamatagusin (o impermeability) ng mga lamad sa mga sangkap na nalulusaw sa tubig. likidong media katawan. Bilang karagdagan, ang kolesterol ay ang pangunahing regulator ng lagkit ng lamad.

Mga protina ng cell lamad. Sa figure, ang mga globular na particle ay makikita sa lipid bilayer - ito ay mga protina ng lamad, karamihan sa mga ito ay glycoproteins. Mayroong dalawang uri ng mga protina ng lamad: (1) integral, na tumagos sa lamad sa pamamagitan ng; (2) peripheral, na nakausli lamang sa itaas ng isa sa mga ibabaw nito, nang hindi umaabot sa isa pa.

Maraming mahalagang protina bumubuo ng mga channel (o pores) kung saan ang tubig at mga nalulusaw sa tubig na mga sangkap, lalo na ang mga ion, ay maaaring kumalat sa intra- at extracellular fluid. Dahil sa pagpili ng mga channel, ang ilang mga sangkap ay nagkakalat nang mas mahusay kaysa sa iba.

Iba pang mga integral na protina function bilang carrier proteins, transporting substance kung saan ang lipid bilayer ay hindi natatagusan. Minsan ang mga carrier protein ay kumikilos sa direksyon na kabaligtaran sa diffusion; ang naturang transportasyon ay tinatawag na aktibong transportasyon. Ang ilang mahalagang protina ay mga enzyme.

Mga integral na protina ng lamad ay maaari ding magsilbi bilang mga receptor para sa mga sangkap na nalulusaw sa tubig, kabilang ang mga peptide hormone, dahil ang lamad ay hindi natatagusan ng mga ito. Ang pakikipag-ugnayan ng isang receptor na protina na may isang tiyak na ligand ay humahantong sa mga pagbabago sa conformational sa molekula ng protina, na, sa turn, ay pinasisigla ang aktibidad ng enzymatic ng intracellular segment ng molekula ng protina o ang paghahatid ng isang signal mula sa receptor papunta sa cell gamit ang isang pangalawang mensahero. Kaya, ang mga integral na protina na naka-embed sa lamad ng cell ay nagsasangkot nito sa proseso ng pagpapadala ng impormasyon tungkol sa panlabas na kapaligiran sa cell.

Mga molekula ng mga protina ng peripheral membrane madalas na nauugnay sa mga integral na protina. Karamihan sa mga peripheral na protina ay mga enzyme o gumaganap ng papel ng dispatcher ng transportasyon ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga pores ng lamad.

Universal biological membrane nabuo sa pamamagitan ng isang double layer ng phospholipid molecules na may kabuuang kapal na 6 microns. Sa kasong ito, ang mga hydrophobic na buntot ng mga molekulang phospholipid ay nakabukas sa loob, patungo sa isa't isa, at ang mga polar hydrophilic na ulo ay nakabukas palabas ng lamad, patungo sa tubig. Ang mga lipid ay nagbibigay ng mga pangunahing katangian ng physicochemical ng mga lamad, lalo na ang kanilang pagkalikido sa temperatura ng katawan. Naka-embed sa loob ng lipid bilayer na ito ay mga protina.

Sila ay nahahati sa integral(tumagos sa buong lipid bilayer), semi-integral(tumagos hanggang sa kalahati ng lipid bilayer), o ibabaw (matatagpuan sa panloob o panlabas na ibabaw ng lipid bilayer).

Sa kasong ito, ang mga molekula ng protina ay matatagpuan sa isang mosaic pattern sa lipid bilayer at maaaring "lumulutang" sa "lipid sea" tulad ng mga iceberg, dahil sa pagkalikido ng mga lamad. Ayon sa kanilang pag-andar, ang mga protina na ito ay maaaring istruktural(panatilihin ang isang tiyak na istraktura ng lamad), receptor(bumubuo ng mga receptor para sa biologically active substances), transportasyon(transport substance sa buong lamad) at enzymatic(mag-catalyze ng ilang mga reaksiyong kemikal). Ito ang kasalukuyang pinaka kinikilala modelo ng fluid mosaic Ang biological membrane ay iminungkahi noong 1972 nina Singer at Nikolson.

Ang mga lamad ay nagsasagawa ng function ng demarcation sa cell. Hinahati nila ang cell sa mga compartment, kung saan ang mga proseso at mga reaksiyong kemikal ay maaaring mangyari nang nakapag-iisa sa bawat isa. Halimbawa, ang mga agresibong hydrolytic enzymes ng lysosomes, na may kakayahang sirain ang karamihan sa mga organikong molekula, ay pinaghihiwalay mula sa natitirang bahagi ng cytoplasm ng isang lamad. Kung ito ay nawasak, ang self-digestion at cell death ay nangyayari.

pagkakaroon pangkalahatang plano mga istraktura, iba't ibang mga biological cell lamad ay naiiba sa kanilang kemikal na komposisyon, organisasyon at mga katangian, depende sa mga pag-andar ng mga istruktura na kanilang nabuo.

Plasma lamad, istraktura, pag-andar.

Ang Cytolemma ay isang biological membrane na pumapalibot sa cell mula sa labas. Ito ang pinakamakapal (10 nm) at pinaka kumplikadong organisadong lamad ng cell. Ito ay batay sa isang unibersal na biological lamad na pinahiran sa labas glycocalyx, at mula sa loob, mula sa gilid ng cytoplasm, submembrane layer(Larawan 2-1B). Glycocalyx(3-4 nm makapal) ay kinakatawan ng panlabas, carbohydrate na mga rehiyon ng mga kumplikadong protina - glycoproteins at glycolipids na bumubuo sa lamad. Ang mga carbohydrate chain na ito ay gumaganap ng papel na ginagampanan ng mga receptor na nagsisiguro na ang cell ay kinikilala ang kalapit na mga cell at intercellular substance at nakikipag-ugnayan sa kanila. Kasama rin sa layer na ito ang mga surface at semi-integral na protina, ang mga functional na rehiyon kung saan matatagpuan sa supramembrane zone (halimbawa, immunoglobulins). Ang glycocalyx ay naglalaman ng histocompatibility receptors, receptors para sa maraming hormones at neurotransmitters.

Submembranous, cortical layer nabuo ng mga microtubule, microfibrils at contractile microfilament, na bahagi ng cell cytoskeleton. Ang layer ng submembrane ay nagpapanatili ng hugis ng cell, lumilikha ng pagkalastiko nito, at tinitiyak ang mga pagbabago sa ibabaw ng cell. Dahil dito, ang cell ay nakikilahok sa endo- at exocytosis, pagtatago, at paggalaw.

Ang cytolemma ay gumaganap isang grupo ng mga function:

1) delimiting (naghihiwalay ang cytolemma, nililimitahan ang cell mula sa kapaligiran at tinitiyak ang koneksyon nito sa panlabas na kapaligiran);

2) pagkilala ng cell na ito ng iba pang mga cell at pagkakabit sa kanila;

3) pagkilala ng cell ng intercellular substance at attachment sa mga elemento nito (fibers, basement membrane);

4) transportasyon ng mga sangkap at mga particle sa loob at labas ng cytoplasm;

5) pakikipag-ugnayan sa mga molekula ng pagbibigay ng senyas (mga hormone, mediator, cytokine) dahil sa pagkakaroon ng mga tiyak na receptor para sa kanila sa ibabaw nito;

1. tinitiyak ang paggalaw ng cell (pagbuo ng pseudopodia) dahil sa koneksyon ng cytolemma sa mga contractile na elemento ng cytoskeleton.

Ang cytolemma ay naglalaman ng marami mga receptor, kung saan ang mga biologically active substance ( ligand, signaling molecules, first messenger: hormones, mediators, growth factors) kumikilos sa cell. Ang mga receptor ay genetically determined macromolecular sensors (proteins, glyco- at lipoproteins) na binuo sa cytolemma o matatagpuan sa loob ng cell at dalubhasa sa pagdama ng mga partikular na signal ng isang kemikal o pisikal na kalikasan. Ang mga biologically active substance, kapag nakikipag-ugnayan sa isang receptor, ay nagiging sanhi ng isang kaskad ng mga biochemical na pagbabago sa cell, na nagiging isang tiyak na physiological response (pagbabago sa function ng cell).

Ang lahat ng mga receptor ay may pangkalahatang plano sa istruktura at binubuo ng tatlong bahagi: 1) supramembrane, na nakikipag-ugnayan sa sangkap (ligand); 2) intramembrane, nagsasagawa ng paglipat ng signal at 3) intracellular, na nalubog sa cytoplasm.

Mga uri ng intercellular contact.

Ang cytolemma ay kasangkot din sa pagbuo ng mga espesyal na istruktura - mga intercellular na koneksyon, mga contact, na nagsisiguro ng malapit na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga katabing cell. Makilala simple lang At kumplikado mga intercellular na koneksyon. SA simple lang Sa intercellular junctions, ang mga cytolemmas ng mga cell ay lumalapit sa layo na 15-20 nm at ang mga molekula ng kanilang glycocalyx ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa (Fig. 2-3). Minsan ang protrusion ng cytolemma ng isang cell ay pumapasok sa recess ng isang katabing cell, na bumubuo ng mga tulis-tulis at parang daliri na koneksyon ("lock-type" na mga koneksyon).

Kumplikado Mayroong ilang mga uri ng intercellular na koneksyon: pagla-lock, interlocking At komunikasyon(Larawan 2-3). SA pagla-lock Kasama sa mga compound mahigpit na pakikipag-ugnayan o locking zone. Sa kasong ito, ang mga integral na protina ng glycocalyx ng mga kalapit na mga cell ay bumubuo ng isang uri ng cellular network kasama ang perimeter ng mga kalapit na epithelial cells sa kanilang mga apical na bahagi. Salamat dito, ang mga intercellular gaps ay sarado at nililimitahan mula sa panlabas na kapaligiran (Larawan 2-3).

kanin. 2-3. Iba't ibang uri ng intercellular na koneksyon.

1. Simpleng koneksyon.
2. Mahigpit na koneksyon.
3. Malagkit na sinturon.
4. Desmosome.
5. Hemidesmosoma.
6. Koneksyon ng slot (komunikasyon).
7. Microvilli.

(Ayon kay Yu. I. Afanasyev, N. A. Yurina).

SA magkakasama, kasama ang mga koneksyon sa anchoring pandikit sinturon At desmosomes. Malagkit na sinturon matatagpuan sa paligid ng mga apikal na bahagi ng single-layer epithelial cells. Sa zone na ito, ang integral glycoproteins ng glycocalyx ng mga kalapit na cell ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa, at ang mga submembrane protein, kabilang ang mga bundle ng actin microfilament, ay lumalapit sa kanila mula sa cytoplasm. Desmosomes (mga adhesion spot)– nakapares na mga istruktura na may sukat na humigit-kumulang 0.5 microns. Sa kanila, ang mga glycoprotein ng cytolemma ng mga kalapit na selula ay malapit na nakikipag-ugnayan, at mula sa gilid ng mga selula sa mga lugar na ito, ang mga bundle ng intermediate filament ng cell cytoskeleton ay hinabi sa cytolemma (Fig. 2-3).

SA mga koneksyon sa komunikasyon isama gap junctions (nexuses) at synapses. Mga Nexus may sukat na 0.5-3 microns. Sa kanila, ang mga cytolemmas ng mga kalapit na selula ay lumalapit sa 2-3 nm at mayroong maraming mga channel ng ion. Sa pamamagitan ng mga ito, ang mga ion ay maaaring dumaan mula sa isang cell patungo sa isa pa, na nagpapadala ng paggulo, halimbawa, sa pagitan ng mga myocardial cells. Synapses katangian ng nervous tissue at nangyayari sa pagitan ng nerve cells, gayundin sa pagitan ng nerve at effector cells (muscle, glandular). Mayroon silang synaptic cleft, kung saan, kapag ang isang nerve impulse ay pumasa, ang isang neurotransmitter ay inilabas mula sa presynaptic na bahagi ng synapse, na nagpapadala ng nerve impulse sa isa pang cell (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang kabanata na "Nerve Tissue").

Batay sa mga functional na katangian nito, ang cell membrane ay maaaring nahahati sa 9 na function na ginagawa nito.
Mga function ng cell membrane:
1. Transportasyon. Nagdadala ng mga sangkap mula sa cell patungo sa cell;
2. Harang. May pumipili na pagkamatagusin, tinitiyak ang kinakailangang metabolismo;
3. Receptor. Ang ilang mga protina na matatagpuan sa lamad ay mga receptor;
4. Mekanikal. Tinitiyak ang awtonomiya ng cell at ang mga mekanikal na istruktura nito;
5. Matris. Tinitiyak ang pinakamainam na pakikipag-ugnayan at oryentasyon ng mga protina ng matrix;
6. Enerhiya. Ang mga lamad ay naglalaman ng mga sistema ng paglilipat ng enerhiya sa panahon ng cellular respiration sa mitochondria;
7. Enzymatic. Ang mga protina ng lamad ay minsan ay mga enzyme. Halimbawa, ang mga lamad ng bituka ng selula;
8. Pagmamarka. Ang lamad ay naglalaman ng mga antigens (glycoproteins) na nagpapahintulot sa pagkilala sa cell;
9. Pagbuo. Isinasagawa ang pagbuo at pagpapadaloy ng mga biopotential.

Maaari mong makita kung ano ang hitsura ng isang cell membrane gamit ang halimbawa ng istraktura ng isang selula ng hayop o cell ng halaman.

Ipinapakita ng figure ang istraktura ng lamad ng cell.
Kasama sa mga bahagi ng lamad ng cell iba't ibang mga protina cell membrane (globular, peripheral, surface), pati na rin ang cell membrane lipids (glycolipid, phospholipid). Gayundin sa istraktura ng lamad ng cell mayroong mga carbohydrates, kolesterol, glycoprotein at protina alpha helix.

Komposisyon ng lamad ng cell

Ang pangunahing komposisyon ng lamad ng cell ay kinabibilangan ng:
1. Mga protina - responsable para sa iba't ibang katangian ng lamad;
2. Mga lipid tatlong uri(phospholipids, glycolipids at cholesterol) na responsable para sa paninigas ng lamad.
Mga protina ng cell membrane:
1. Globular na protina;
2. Protina sa ibabaw;
3. Peripheral na protina.

Ang pangunahing layunin ng lamad ng cell

Ang pangunahing layunin ng lamad ng cell:
1. I-regulate ang palitan sa pagitan ng cell at ng kapaligiran;
2. Paghiwalayin ang mga nilalaman ng anumang cell mula sa panlabas na kapaligiran, sa gayon matiyak ang integridad nito;
3. Hinahati ng mga intracellular membrane ang cell sa mga espesyal na saradong compartment - mga organel o compartment kung saan ilang kundisyon kapaligiran.

Istraktura ng cell lamad

Ang istraktura ng lamad ng cell ay isang dalawang-dimensional na solusyon ng mga globular integral na protina na natunaw sa isang likidong phospholipid matrix. Ang modelong ito ng istraktura ng lamad ay iminungkahi ng dalawang siyentipiko na sina Nicholson at Singer noong 1972. Kaya, ang batayan ng mga lamad ay isang bimolecular lipid layer, na may ayos na pag-aayos ng mga molekula, gaya ng makikita mo sa.