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 - ang lipid layer, o bilayer. Ang bawat molekula ay binubuo ng isang hydrophilic na ulo at isang hydrophobic na buntot, at sa mga biological na lamad, ang mga lipid ay matatagpuan na may mga ulo palabas, mga buntot sa loob.

Maraming molekula ng protina ang nakalubog sa bilipid layer. Ang ilan sa kanila ay nasa 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 ipinapasa ang mga kinakailangang sangkap sa cell at inaalis ang mga produktong metaboliko, at nagbibigay din ng komunikasyon sa pagitan ng mga cell.

Ang barrier, delimiting function ng lamad ay nagbibigay ng double layer ng lipids. Hindi nito pinapayagan ang mga nilalaman ng cell na kumalat, ihalo sa kapaligiran o intercellular fluid, at pinipigilan ang pagtagos ng mga mapanganib na sangkap sa cell.

Ilan sa mga pinakamahalagang function ng cyto lamad ng plasma isinasagawa sa gastos ng mga protina na nahuhulog 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 pinakamanipis na mga channel kung saan ang potassium, calcium, at iba pang mga ions na maliit ang diameter ay pumapasok at lumabas sa cell. Mga protina - nagbibigay ng mahahalagang proseso sa sarili nito.

Ang malalaking particle ng pagkain na hindi makadaan sa manipis na mga channel ng lamad ay pumapasok sa cell sa pamamagitan ng phagocytosis o pinocytosis. Ang karaniwang 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 dumarating sa panlabas na lamad ng selula, at nabubuo ang invagination sa lugar na ito. Pagkatapos ang butil, na napapalibutan ng isang lamad, ay pumapasok sa selula, nabuo ang isang digestive, at ang mga digestive enzyme ay tumagos sa nabuong vesicle.

Ang mga puting selula ng dugo na nakakakuha at nakakatunaw ng mga banyagang bakterya ay tinatawag na 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 daanan para sa pagtagos ng mga sangkap sa cell.

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

Ang kabaligtaran na proseso ng endocytosis ay exocytosis. Ang mga synthesized na sangkap (halimbawa, mga hormone) ay naka-pack sa mga vesicle ng lamad, lumalapit, ay naka-embed dito, at ang mga nilalaman ng vesicle ay inilabas mula sa cell. Kaya, ang cell ay maaari ring mapupuksa ang mga hindi kinakailangang metabolic na produkto.

Ang plasma membrane, o plasma membrane, ay ang mababaw na structured layer ng cell, na nabuo ng vital cytoplasm. Tinutukoy ng peripheral na istraktura na ito ang koneksyon ng cell sa kapaligiran, regulasyon at proteksyon nito. Ang ibabaw nito ay karaniwang may mga outgrowth at folds, na nag-aambag sa koneksyon ng mga cell sa bawat isa.

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

Ang isang mahalagang tampok ay walang bukas na lamad na may libreng dulo sa cell. Palaging nililimitahan ng mga cell membrane ang mga cavity o lugar, na isinasara ang mga ito mula sa lahat ng panig, sa kabila ng laki at kumplikadong hugis ng mga istruktura ng lamad. Ang mga lamad ay naglalaman ng mga protina (hanggang sa 60%), mga lipid (mga 40%) at isang tiyak na halaga ng 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 enzymatic na protina. 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 nakikibahagi sa pagbuo ng mga polyenzymatic complex. Ang isang makabuluhang bahagi ng mga molekula ng protina ay nakikipag-ugnayan sa iba pang mga bahagi ng lamad - mga molekula ng lipid - gamit ang 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 amphipathicity, ibig sabihin, ang pagkakaroon ng dalawang grupo ng magkaibang kalidad sa kanilang komposisyon. Ang non-polar (hydrophobic) na bahagi ay kinakatawan ng mga nalalabi ng mas mataas na fatty acid. Ang papel ng polar hydrophilic group ay nilalaro ng mga nalalabi 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 semipermeability ng mga lamad, at nag-aambag sa pagpapapanatag ng aktibong pagsasaayos 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 (buntot ng mataba acids), at sisingilin polar ulo - predetermines 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 impluwensya sa panlabas na bahagi ng lamad; ang panlabas na kalahati ng bililicidal layer ng erythrocytes ay naglalaman ng mas maraming choline-containing lipids. Ang kawalaan ng simetrya ay nagpapakita rin ng sarili 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 epekto ng isang tiyak na intensity. Ang kakayahang muling makabuo 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 side hydrophobic chain ng mga molekula ng protina ay kasangkot din sa pagtatayo ng hydrophobic layer. Ang mga protina ay hindi lamang sumasakop sa lipid layer, ngunit bahagi din nito,

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

Ang microanatomical na larawan ng mga lamad ng ilang mga uri 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 pagkakasunud-sunod nito ay tumutukoy sa isang napakahalagang pag-andar ng mga lamad bilang pagkamatagusin sa sahig - ang kakayahang piliing pumasa sa cell at sa labas nito ng iba't ibang mga molekula at ion. Dahil dito, ang isang naaangkop na konsentrasyon ng mga ions ay nilikha at pinananatili sa cell at nagaganap ang mga osmotikong kaganapan. Nilikha din ang mga kundisyon para sa normal na paggana ng mga cell sa isang kapaligiran na maaaring mag-iba sa konsentrasyon mula sa nilalaman ng cellular.

Ang mga lamad, bilang pangunahing 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 cytoplasmic mass, na bumubuo ng isang endoplasmic reticulum kung saan ang mga sangkap. ay dinadala. Naglalaman ang mga ito ng mahahalagang enzyme at sistema para sa aktibong pagdadala ng mga sangkap sa cell at pag-alis ng mga ito mula sa cell. Ang cell lamad, tulad ng mga indibidwal na organelle ng cell, ay isang tiyak na 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 - isagawa ang regulasyon ng mga proseso ng paggalaw ng mga sangkap sa iba't ibang direksyon. Ang papel na ginagampanan ng mga lamad 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 ay pinaghihiwalay sa loob nito. Kaya, ang oksihenasyon ng mga amino acid, lipid at carbohydrates ay nagpapatuloy sa mitochondria, habang ang mga proseso ng biosynthetic 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 mga volumetric zone, ibig sabihin, ginagawa nilang posible para sa 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, nahahati sa magkakahiwalay na mga seksyon na may iba't ibang mga aktibidad sa metabolic 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 daluyan, halimbawa, sa ibabaw ng cell, sa ibabaw ng isang vacuole o endoplasmic reticulum. Posible na ang pagbuo ng mga layer ng lipid sa mga lamad ay biologically expedient 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 mga electron.

Ang pagtagos ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad ay dahil sa endositosis, na nakabatay 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 pagkakaiba sa mga potensyal na elektrikal sa pagitan ng panlabas at panloob na mga gilid nito. Mayroong maraming katibayan na ang mga potensyal na ito ay kasangkot sa pagtagos ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad ng plasma.

Ito ay nangyayari nang mas madali passive na transportasyon ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga lamad; na batay sa phenomenon ng diffusion kasama ang gradient ng mga konsentrasyon o electrochemical potentials. Isinasagawa ito sa pamamagitan ng mga pores ng mga 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 mga functional complex ng lipoprotein na may kakayahang pansamantalang magbigkis sa mga kinakailangang molekula sa isang bahagi ng lamad, ilipat at palabasin ang mga ito sa kabilang panig. Ang ganitong pinadali na mediated diffusion sa pamamagitan ng mga carrier ay nagsisiguro sa transportasyon ng mga sangkap sa buong lamad sa direksyon ng gradient ng konsentrasyon. Kung ang parehong carrier ay nagpapadali sa transportasyon sa isang direksyon, at pagkatapos ay ang isa pang sangkap ay nagdadala sa kabaligtaran ng direksyon / tulad ng isang proseso ay tinatawag pagsasabog ng palitan.

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

Malawak na kumalat aktibong transportasyon ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga lamad. Ang tampok na katangian nito ay ang kakayahang maglipat ng mga sangkap laban sa gradient ng konsentrasyon, na hindi maaaring hindi nangangailangan ng mga gastos sa enerhiya. Karaniwan, ang ganitong uri ng transmembrane transfer ay gumagamit ng enerhiya ng ATP. Halos lahat ng uri ng lamad ay may espesyal na transport protein na may aktibidad na 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 sumasanga na mga molekulang polysaccharide 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 pag-andar na umakma sa mga pag-andar ng mga lamad.

Ang glycocalyx, o supra-membrane 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 boluses). Maaari din itong magsagawa ng mga espesyal na function (ang glycoprotein ng mga mammalian erythrocytes ay lumilikha ng negatibong singil sa kanilang ibabaw, na pumipigil sa kanilang pagsasama-sama). Ang glycocalyx ng mga cell ng asin at mga cell ng mga seksyon ng reabsorption ng epithelial osmoregulatory at excretory tubules ay malakas 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, nagsa-indibidwal nito, at sa gayon ay tinitiyak ang "pagkilala" ng bawat isa ng mga selula . Ito ay pinaniniwalaan na ang tissue compatibility receptors ay puro din sa glycocalyx.

Ito ay itinatag na ang hydrolytic enzymes ay na-adsorbed sa glycocalyx ng microvilli ng bituka epithelium cells. Ang ganitong nakapirming posisyon ng mga biocatalyst ay lumilikha ng batayan para sa isang magkakaibang 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, ang posibilidad ng genetic control ng pagbagay sa mga kondisyon sa kapaligiran.

Mga pagbabago sa lamad ng plasma. Ang lamad ng plasma ng maraming mga cell ay madalas na may magkakaibang at espesyal na mga istraktura sa ibabaw. Sa kasong ito, ang mga kumplikadong organisadong seksyon 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 adhesions ng iba pang mga istraktura ng mekanikal na komunikasyon sa pagitan ng mga cell, lalo na ipinahayag sa integumentary boundary tissues. Tiniyak nila ang pagbuo at pag-unlad ng mga tisyu at organo ng mga multicellular na organismo.

Ang microvilli ay maraming outgrowth ng cytoplasm na napapalibutan ng lamad ng plasma. Maraming microvilli ang natagpuan sa ibabaw ng mga selula ng bituka at bato na epithelium. Pinapataas nila ang lugar ng pakikipag-ugnay sa substrate at sa kapaligiran.

Cilia - maraming mga istraktura 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 daluyan (libreng nabubuhay na unicellular flagellate, spermatozoa, invertebrate embryo, maraming bakterya, atbp.).

Ang ebolusyon ng maraming receptor sense organ sa mga invertebrates ay batay sa isang cell na nilagyan ng flagella, cilia, o mga derivatives ng mga ito. Kaya, ang mga light receptor ng retina (cones at rods) ay naiiba mula 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 cells (kemikal, auditory, atbp.) ay bumubuo rin ng mga kumplikadong istruktura dahil sa mga cytoplasmic outgrowth, na nakasuot ng plasma membrane.

Ang isang tiyak na uri ng mga intercellular na koneksyon ay plasmodesmata ng mga selula ng halaman, na mga submicroscopic tubules na tumatagos 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 pagkaantala. Ang plasmodesmata ay kadalasang naglalaman ng mga elemento ng tubular na lamad na nag-uugnay sa mga cisterns ng endoplasmic reticulum ng mga kalapit na selula. Ang Plasmamodesmuz ay nabuo sa panahon ng paghahati ng cell, kapag ang pangunahing pader ng cell ay nabuo. Sa paggana, isinasama ng plasmodesmata ang mga selula ng halaman ng katawan sa isang sistemang nakikipag-ugnayan - symplast. Sa kanilang tulong, sinisigurado ang intercellular circulation ng mga solusyon na naglalaman ng mga organic na nutrients, ions, lipid drops, viral particle, atbp. Ang mga biopotential at iba pang impormasyon ay ipinapadala din sa pamamagitan ng plasmodesmata.

Pinagmulan---

Bogdanova, T.L. Handbook ng biology / T.L. Bogdanova [at d.b.]. - K .: Naukova Dumka, 1985. - 585 p.

Lektura bilang 4.

Bilang ng oras: 2

lamad ng plasma

1.

2.

3. Mga intercellular contact.

1. Ang istraktura ng lamad ng plasma

Ang plasma membrane, o plasmalemma, ay isang surface peripheral na istraktura na naglilimitaang cell mula sa labas at nagbibigay ng 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 bahagi ay mga lipid (mga 40%), mga protina (higit sa 60%) at mga karbohidrat (mga 2-10%).

Kabilang sa mga lipid ang isang malaking grupo ng mga organikong sangkap na may mahinang solubility sa tubig (hydrophobicity) at mahusay na solubility sa mga organic na solvents at fats (lipophility).Ang mga kinatawan ng lipid na matatagpuan sa lamad ng plasma ay mga phospholipid, sphingomyelin, at kolesterol. Sa mga selula ng halaman, ang kolesterol ay pinalitan ng phytosterol. Ayon sa kanilang biological na papel, ang mga protina ng plasmalemma ay maaaring nahahati sa enzyme proteins, receptor at structural proteins. Ang mga plasmalemma carbohydrates ay bahagi ng plasmalemma sa isang nakatali na estado (glycolipids at glycoproteins).

Ito ay kasalukuyang tinatanggap sa pangkalahatan modelo ng istraktura ng fluid mosaic biyolohikal na lamad. Ayon sa modelong ito, ang structural na batayan ng lamad ay nabuo sa pamamagitan ng isang double layer ng phospholipids 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; parang 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 ay ang epimembrane 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 lamad ng plasma 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 pamamagitan ng plasma membrane at hinihigop ng mga selula.

Ang lamad ng plasma ay patuloy na nire-renew. Nangyayari ito sa pamamagitan ng pagtali ng maliliit na bula mula sa ibabaw nito papunta sa cell at paglalagay ng mga vacuole mula sa loob ng cell papunta sa lamad. Kaya, sa cell mayroong isang palaging daloy ng mga elemento ng lamad: 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 sirkulasyon ng mga lamad, ang nangungunang papel ay itinalaga sa 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. Pag-andar ng receptor 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 pumipigilpag-ikot ng pagtagas ng mga nilalamang nalulusaw sa tubig ng cell. Pero dahilkung paano dapat matanggap ng cell ang mga kinakailangang sustansya, ikawhatiin ang mga metabolic end na produkto, ayusin ang intracellularmga konsentrasyon ng ion, pagkatapos ay nabuo ang mga espesyal na mekanismo para sa paglipat ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad ng cell.

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

Mayroong ilang mga mekanismo para sa transportasyon 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 ngmga 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 diffusion rate ay depende sa halagamga molekula at ang kanilang relatibong solubility sa mga taba. Ang mas kaunting besesmga sukat ng mga molekula at mas nalulusaw sa taba (lipophilic), 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 protinailong). Mas mabilis ang facilitated diffusion kaysa neutral diffusion.Maximum penetratingmay kakayahan ang tubigkung paano maliit at walang bayad ang mga molekula nito. Pagsasabog ng tubig sa pamamagitan ng mga selulalamad ay tinatawag osmo hitoIto ay ipinapalagay na sa celllamad para sa pagtagostubig at ilang ions talagamay mga espesyal na "pores". Ang numero nilamaliit, at ang diameter aymga 0.3-0.8 nm. Pinakamabilis na kumalat sa pamamagitan ng lamad mabuti, madaling matunaw sa lipid bilayer ng isang molekula, halimbawa O, at mga polar molecule na walang bayadmaliit na diameter (SO, mo chevin).

Transport ng mga polar molecule (na mayasukal, amino acids), ipinatupadnaihatid sa tulong ng espesyal na transportasyon ng lamadprotina ay tinatawag pinadali ang pagsasabog. Ang ganitong mga protina ayay matatagpuan sa lahat ng uri ng biological membrane, at bawat partikular Ang protina ay idinisenyo upang ilipat ang mga molekula ng isang tiyak na klase sa. Ang mga protina ng transportasyon ay transmembrane, ang kanilang polypeptide chain ay tumatawid sa lipid bilayer nang maraming 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: mga ardilya- carrier (transporter) at pagbuo ng channel protina (putiki channel). Ang mga carrier protein ay nagdadala ng mga molekula sa buong lamad sa pamamagitan ng pagbabago ng kanilang configuration. Ang mga protina na bumubuo ng channel ay bumubuo ng mga napunong lamad pore water. 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 dumaraan 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, pagkatapos ay sa transportasyon nito, bilang karagdagan sa gradient, con konsentrasyon, ang electric charge ng lamad ay nakakaapekto rin (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 paggalaw ng mga sangkap laban sa isang electrochemical gradient. Ito ay palaging isinasagawa ng mga trans protein.porter at malapit na kamag-anak zan na may pinagmumulan ng enerhiyasige. Sa protina-paglipat may mga pakana ang chiki nagbubuklod sa transportasyonmaaring sangkap. Ang mas maraming ganyan nakikipag-usap si tkov sa mga bagay-bagaymas mataas ang bilispaglago ng transportasyon. Tinatawag ang 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 symport, kung sa tapat antiport. Kaya,halimbawa, ang glucose ay dinadala mula sa extracellular fluid papunta sa cell sa uniportal na paraan. Ang paglipat ng glucose at Na 4 mula sa bituka ng bituka oAng mga tubule ng mga bato, ayon sa pagkakabanggit, sa mga selula ng bituka o dugo ay isinasagawa nang symportally, at ang paglipat ng C1 ~ at HCO "ay antiport. Marahil Ito ay ipinapalagay na sa panahon ng paglipat, nababaligtad conformational mga pagbabago sa conveyor, na nagpapahintulot sa mga sangkap na konektado dito na lumipat.

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 gumagana sa prinsipyo ng anti-port, pumping wai Na "mula sa cell at sa loob ng 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 kailangan para sa mahahalagang aktibidad ng mga selula.Kapag pinag-aaralan ang mekanismo ng pagkilos Na + - K + naka-install na ang pumpito ay kilala na ito ay isang ATPase enzyme at isang transmembrane enzyme tegral na protina. Sa presensya Na+ at ATP sa ilalim ng pagkilos ng ATP-ang terminal phosphate ay nahihiwalay sa ATP at nakakabit sa nalalabiaspartic acid sa molekula ng ATPase. Molekyul ng Phos ATPasephorylated, nagbabago ang configuration nito at Ang Na+ ay nagmula 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, ibinabalik ang configuration nito, at ang K 1 ay "pump" 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 may kakayahang maging reversibly phosphorylated at dephosphonatutuwa. Malaking subunit sa cytoplasmic sideay walang umiiral na mga site Na+ at ATP, at sa labas -mga site para sa pagbubuklod ng 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 palabas ng cell at nagpakilala ng dalawaion K Bilang resulta, ang isang kasalukuyang dumadaloy sa lamad, na bumubuo ng isang elektronpotensyal na may negatibong halaga sa panloob na bahagi ng cell na may kaugnayan sa panlabas na ibabaw nito. Na"-K + kinokontrol ng bomba ang dami ng cell, 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. Maglipat sa lamad ng macromolecules (protina, nucleic acid)lot, polysaccharides, lipoproteins) at iba pang mga particle ay isinasagawa sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagbuo at pagsasanib ng napapalibutanmembrane-bound vesicles (vesicles). Vesicular na proseso ng transportasyondumaan ito sa dalawang yugto. sa simulavesicle membrane at plasmalemmamagkadikit at pagkatapos ay magsanib.Para sa pagpasa ng yugto 2, ito ay kinakailangandimo para ang mga molekula ng tubig ay ikaway masikip sa pamamagitan ng nakikipag-ugnayan na mga lipid bilayer, na lumalapit sa isa't isa hanggang sa layong 1-5 nm. Isinasaalang-alang 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,nakapaloob sa mga vesicle, kadalasan ay hindimaaaring ihalo sa iba pang macromolescula o cell organelles. Pu ang mga vesicle ay maaaring sumanib sa tiyak lamad, na nagbibigaychivaet exchange of macromolecules betweendu extracellular space atang mga nilalaman 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 isang cell ay tinatawag endo cytosis.Sa kasong ito, ang mga transported substance ay nababalot ng tsaaang plasma membrane, isang vesicle (vacuole) ay nabuo, na kung saanna gumagalaw sa cell. Depende sa laki ng larawanmga bula, mayroong dalawang uri ng endocytosis - pinocytosis at phagocytosis.

pinocytosisnagbibigay ng pagsipsip ng likido at natunawmga sangkap sa anyo ng maliliit na bula ( d =150 nm). Phagocytosis -ay ang pagsipsip ng malalaking particle, microorganismtawag o mga fragment ng organelles, mga cell. Sa parehong oras, sila ay bumubuoXia malalaking vesicle, phagosomes o vacuoles ( d -250 nm o higit pa). Sa protozoan phagocytic function - isang anyo ng nutrisyon. Sa mga mammal, ang phagocytic function ay isinasagawa ng mga macrophage at neutmga profile na nagpoprotekta sa katawan mula sa impeksyon sa pamamagitan ng pagsipsip ng mga invading microbes. Ang mga macrophage ay kasangkot din sa paggamittion ng luma o nasira na mga selula at ang kanilang mga fragment (sa katawanang mga macrophage ng tao ay nakakain ng higit sa 100 lumang erythritides araw-arawrocytes). Ang phagocytosis ay nagsisimula lamang kapag ang naturok na particlenagbubuklod sa ibabaw ng phagocyte at pinapagana ang dalubhasangnye receptor cells. Pag-uugnay ng mga particle sa tiyak na reang mga receptor ng lamad ay nagiging sanhi ng pagbuo ng pseudopodia, nabinabalot ng rye ang butil at, pinagsama sa mga gilid, bumubuo ng isang bula -phagosome.Phagosome pagbuo at phagocytosis tamanglumalakad lamang kung nasa proseso ng pagbalot sa butilay patuloy na nakikipag-ugnayan sa mga receptor ng plasmalemma, na parang "natigil kumikislap na kidlat."

Isang makabuluhang bahagi ng materyal na hinihigop ng cell ng endocytosis, nagtatapos sa lysosomes. Malaking particle kabilang angumaasa sa mga phagosome na pagkatapos ay nagsasama sa mga lysosome upang mabuo mga phagolysosome. Ang likido at macromolecules ay hinihigop sa panahonpinocytosis, ay unang inilipat sa endosomes, nafuse sa lysosomes upang bumuo ng endolysosomes. present ako iba't ibang hydrolytic enzymes na nasa lysosomesirain ang mga macromolecule. mga produktong hydrolysis (amino acidlots, sugars, nucleotides) ay dinadala mula sa mga lysosome patungo sa cytosol, kung saan sila ay ginagamit ng cell. Karamihan sa mga bahagi ng lamad Ang mga endocytic vesicle mula sa mga phagosomes at endosome ay bumabalik sa pamamagitan ng exocytosis sa lamad ng plasma at doon ay muling mawawala.lyse. Ang pangunahing biological na kahalagahan ng endocytosis ay mayroong isang resibo 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 rehiyon ng plasma membrane, ang tinatawag nakami ay X may hangganan na mga hukay. Sa mga electron micrographAng mga hukay ay mukhang invaginations ng plasma membrane, cytoplasmang gilid ng banig ay natatakpan ng fibrous layer. parang layerwould border small pits plaz malemmas. Ang mga hukay ay sumasakop sa halos 2% ngsa ibabaw ng lamad ng celltayo ay mga eukaryote. Sa loob ng isang minuto palalim ng palalim ang fossae Si Xia, ay hinila sa hawla at pagkatapos, paliit sa base, nahati,bumubuo ng mga fringed vesicle.Ito ay itinatag na mula samatic lamad fibroblasttov sa loob ng isang minutong flakehumigit-kumulang isang-kapat nglamad sa anyo ng bordered pu zyrkov. Mabilis na nawala 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 pumalitsumisipsip ng mga sangkap na ganap na dayuhan dito, halimbawa, mga particle ng soot,mga tina. Una, ang mga particle ay idineposito sa glycocalyx plasmalemma. Lalo na mahusay precipitated (adsorbed) sa positibong sisingilin ang mga grupo ng mga protina, dahil ang glycocalyx ay nagdadala negatibong singil. Pagkatapos ay nagbabago ang morpolohiya ng cellmga lamad. Maaari itong lumubog, na bumubuo ng mga invaginations(invagination), o, sa kabaligtaran, bumubuo ng mga outgrowth, na tila nagdaragdag, na naghihiwalay sa maliliit na volume likidong daluyan. Ang pagbuo ng mga invaginations ay higit na katangian para sa mga selula ng bituka epithelium, amoebae, at mga paglaki - para sa mga phagocytes at mga fibroblast. Ang mga prosesong ito ay maaaring ma-block ng mga inhibitorpaghinga. Ang mga nagresultang vesicle ay mga pangunahing endosom na maaaring pagsamahin bawat isa, lumalaki ang laki. Sa hinaharap, sasali sila makihalubilo sa mga lysosome, nagiging endolysosome - isang digester bagong vacuole. Ang intensity ng liquid-phase nonspecific pinocytosis hanggang sanapakataas. Ang mga macrophage ay bumubuo ng hanggang 125, at ang mga epithelial cells ay pinong-pinoika bituka hanggang sa isang libong pinosom kada minuto. Ang kasaganaan ng mga pinosome ay humahantong sa katotohanan na ang plasmalemma ay mabilis na ginugol sa pagbuo ng maramihangang pagkakaroon ng maliliit na vacuoles. Ang pagbawi ng lamad ay medyo mabilis.tro sa panahon ng recycling sa proseso ng exocytosis dahil sa pagbabalik ng wakuoles at ang kanilang pagsasama sa plasmalemma. Sa macrophage, lahat ng plasmaAng klasikal na lamad ay pinalitan sa loob ng 30 minuto, at sa mga fibroblast sa loob ng 2 oras.

Isang mas mahusay na paraan upang sumipsip mula sa extracellular fluidAng mga macromolecule na partikular sa buto ay tiyak en docytosis(pinamagitan ng mga receptor). Ang mga macromolecules ditomagbigkis sa mga pantulong na receptor sa ibabawang mga cell ay naipon sa bordered fossa, 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 sa receptortorus ang tawag ligand. Sa tulong ng receptor Ang endocytosis sa maraming selula ng hayop ay ang pagsipsipextracellular cholesterol kapaligiran.

Ang lamad ng plasma ay nakikibahagi sa pag-alis ng mga sangkap mula sa selula (exocytosis). Sa kasong ito, ang mga vacuole ay lumalapit sa plasmalemma. Sa mga punto ng contact, ang plasmolemma 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 ciliary ciliates ay may ilang mga lugar na may tamang pagkakaayos ng malalaking globules ng integral na mga protina. Samucocysts at trichocysts ng ciliates ganap na handa para sa pagtatago, sa itaas na bahagi ng plasmalemma mayroong isang corolla ng integral globulesmga protina. Ang mga seksyong ito ng lamad ng mucocysts at trichocysts ng soprikadumikit sa ibabaw ng cell.Ang isang kakaibang exocytosis ay sinusunod sa mga neutrophil. Nag-spo silasobny sa ilang kundisyon ilabas sa kapaligiranpumutok 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 pumasa sa kapaligiran. Sa ibang mga kaso, mayroong invagination ng plasmalemma na malalim sa cell at ang pagkuha nito ng lysosomes, na matatagpuan nyh malayo sa ibabaw ng cell.

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

Receptor function ng plasmalemma. Itong isa ng 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 kapaligiran.

Ang buong iba't ibang intercellular na pakikipag-ugnayan ng impormasyon ay maaaring eskematiko na kinakatawan bilang isang kadena ng sunud-sunodsignal-receptor-second messenger-response reactions (konsepto signal-tugon).Ang mga signal ay nagpapadala ng impormasyon mula sa cell patungo sa cellnye molecules na ginawa sa ilang mga cell at espesyalpisikal na nakakaapekto sa iba na sensitibo sa signal (cells-mi sheni). Molekyul ng signal - pangunahing tagapamagitan nagbubuklod etsya na may mga receptor na matatagpuan sa mga target na selula, gumanti para lamang sa ilang mga senyales. Mga molekula ng signal - ligand- lumapit sa kanilang receptor na parang susi sa isang lock. Ligand-mi para sa mga receptor ng lamad (plasmalemma receptors) ayhydrophilic molecules, peptide hormones, neuromedia tori, cytokine, antibodies, at para sa mga nuclear receptor - taba mga natutunaw na molekula, steroid at thyroid hormone, bitamina DBilang mga receptor sa itaasang mga selula ay maaaring kumilos bilang mga protinamga lamad o glycocalytic na elementoca - polysaccharides at glycoproteins.Ito ay pinaniniwalaan na sensitibo saupang paghiwalayin ang mga lugar ng mga sangkap, ikalatsan sa kahabaan ng ibabaw ng cell obranes sa maliliit na banda. Oo, saibabaw ng prokaryotic cellsat ang mga selula ng hayop ay may mga limitasyonisang nakapirming bilang ng mga lugar kung saan maaari nilang gamitinmagbigkis ng mga particle ng viral. memesquirrels (carriers at canaly) matuto, makipag-ugnayan at lumipatmagsuot lamang ng ilang mga sangkap.Ang mga cell receptor ay kasangkot sapaghahatid ng mga signal mula sa ibabaw ng cell hanggang sa loob.Pagkakaiba-iba at pagtitiyakisang kanal ng mga receptor sa ibabaw ng cellhumahantong sa isang napakakomplikadong sistemakami ay mga marker upang makilalasariling mga cell mula sa mga estranghero. Katulad na mga cellnakikipag-ugnayan sa isa't isa, ang kanilang mga ibabaw ay maaaring magkadikit (conjugation atprotozoa, pagbuo ng tissue sa mga multicellular na organismo). Hindi nakikita ng mga cellkaraniwang mga marker, pati na rin ang mga pagkakaiba saboron ng mga determinant markeray napunit o tinatanggihan.Sa pagbuo ng receptor-ligand complex,mga protina ng transmembrane: protina converter, protina enhancer.Bilang resulta, binabago ng receptor ang conform at interaksyon nitohindi sa cellular precursor ng pangalawang mensahero ka - sugo.Ang mga mensahero ay maaaring ionized calcium, phospholippara sa C, adenylate cyclase, guanylate cyclase. Naimpluwensyahan ng messengerpag-activate ng mga enzyme na kasangkot sa synthesis cyclic monophosphates - AMP o HMF. Pinapalitan ng huli ang assetAng pagkakaroon ng dalawang uri ng protina kinase enzymes sa cytoplasm ng cell, na humahantong sa phosphorylation ng maraming intracellular na protina.

Ang pinakakaraniwang pagbuo ng cAMP, sa ilalim ng pagkilos ngang pagtatago ng isang bilang ng mga hormone - thyroxine, cortisone, progesterone, tumataas, ang pagkasira ng glycogen sa atay at pagtaas ng mga kalamnan,rate ng puso at puwersa, osteodestruction, reverse pagsipsip ng tubig sa mga tubules ng nephron.

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

Sa ilalim ng pagkilos ng cGMP, ang pagtatago ng insulin ng pancreas, histamine ng mga mast cell, serotoninbocytes, ang makinis na tissue ng kalamnan ay nabawasan.

Sa maraming mga kaso, sa pagbuo ng receptor-ligand complexmayroong pagbabago sa potensyal ng lamad, na humahantong naman sa pagbabago sa permeability ng plasmalemma at metabolicilang mga proseso sa cell.

Ang lamad ng plasma ay naglalaman ng mga tiyak na receptor tori 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 plasmaMayroong isang buong sistema ng mga protina ng phogoreceptor sa caustic membrane -rhodopsins, sa tulong kung saan nagbabago ang liwanag na pampasigla ay na-convert sa isang kemikal na signal at pagkatapos ay isang electrical impulse.

3. Mga intercellular contact

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

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

§ Mahigpit (nagsasara) na kontak. Sa gayong koneksyon, ang mga panlabas na layer ng dalawang lamad ng plasma ay mas malapit hangga't maaari. Ang rapprochement ay napakasiksik na mayroong isang uri ng pagsasama ng mga seksyon ng mga lamad ng plasma ng dalawang kalapit na mga selula. Ang pagsasanib ng mga lamad ay hindi nangyayari sa buong lugar ng masikip na pakikipag-ugnay, ngunit ito ay isang serye ng mga point convergence ng mga lamad. Ang papel ng mahigpit na pakikipag-ugnay ay ang mekanikal na pagkonekta ng mga cell sa isa't isa. Ang lugar na ito ay hindi malalampasan para sa mga macromolecule at ions at, samakatuwid, ito ay nakakandado, nililimitahan ang mga intercellular gaps (at, kasama ng mga ito, ang panloob na kapaligiran ng katawan) mula sa panlabas na kapaligiran.

§ Ang patch ng pagdirikit, o desmosome. Ang desmosome ay isang maliit na lugar hanggang sa 0.5 µm ang lapad. Sa zone ng desmosome sa gilid ng cytoplasm, mayroong isang lugar ng manipis na fibrils. Ang pagganap na papel ng mga desmosome ay pangunahin sa mekanikal na koneksyon sa pagitan ng mga selula.

§ Gap contact, o nexus. Sa ganitong uri ng kontak, ang mga lamad ng plasma ng mga kalapit na selula ay pinaghihiwalay ng isang puwang na 2-3 nm sa layo na 0.5-3 µm. Sa istraktura ng plasmolemms, matatagpuan ang mga espesyal na protina complex (connexons). Ang isang connexon sa plasma membrane ng cell ay tiyak na sinasalungat ng isang connexon sa plasma membrane ng 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 selula. Ang ganitong uri ng koneksyon ay matatagpuan sa lahat ng mga grupo ng tissue. Ang functional na papel ng gap junction ay upang magdala 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 ion 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 cell na dalubhasa para sa one-way na pagpapadala ng excitation 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, ang isang malaking bilang ng mga maliliit na vacuoles (synaptic vesicles) na naglalaman ng neurotransmitter ay ipinahayag. Sa oras ng pagpasa ng nerve impulse, ang synaptic vesicle ay naglalabas ng neurotransmitter 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 isang nerve impulse, ang mga synapses ay nagbibigay ng isang mahigpit na koneksyon sa pagitan ng mga ibabaw ng dalawang nakikipag-ugnayan na mga cell.

§ Plasmodesma.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 cell, ang bilang ng plasmodesmata ay maaaring napakataas (hanggang 1000 bawat cell). Sa pagtanda ng mga cell, ang kanilang bilang ay bumababa dahil sa mga rupture na may pagtaas sa kapal ng cell wall. Ang functional 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. Ang Plasmodesmata ay nakahahawa sa mga selula na may 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 microvilli ay halos 100 nm ang lapad. Ang kanilang bilang at haba ay iba sa iba't ibang uri ng cell. Ang kahalagahan ng microvilli ay nakasalalay sa isang makabuluhang pagtaas sa lugar ng ibabaw ng cell. Ito ay lalong mahalaga para sa mga cell na kasangkot sa pagsipsip. Kaya, sa epithelium ng bituka, mayroong hanggang 2x10 8 microvilli bawat 1 mm 2 ng ibabaw.

Ang karamihan sa mga organismo na naninirahan sa Earth ay binubuo ng mga cell na halos magkapareho sa kanilang kemikal na komposisyon, istraktura at aktibidad ng buhay. Sa bawat cell mayroong metabolismo at conversion ng enerhiya. 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 ibinibigay ng mga biological membrane. Ang isang cell ay isang elemento ng isang sistema ng mas mataas na ranggo - isang organismo. Ang mga bahagi at organelle 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 bagay at enerhiya. Ito ay isang functional system kung saan ang bawat molekula ay gumaganap ng ilang mga function. Ang cell ay may katatagan, ang kakayahang mag-regulate ng sarili at magparami ng sarili.

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

Noong 1838-1839. Ang mga biologist ng Aleman na sina M. Schleiden at T. Schwann ay nagbubuod ng kaalaman tungkol sa selula at nagbalangkas ng pangunahing posisyon ng teorya ng cell, 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 cell at binuo ang isa sa pinakamahalagang probisyon ng teorya ng cell: "Ang bawat cell ay nagmumula sa isa pang cell." Ang mga bagong selula ay nabuo bilang isang resulta ng paghahati ng selula ng ina, at hindi mula sa di-cellular na substansiya, tulad ng naunang naisip.

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

Ang modernong teorya ng cell ay kinabibilangan ng mga sumusunod na probisyon:

1) ang isang cell ay isang 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 wildlife ay magkatulad sa istraktura, komposisyon ng kemikal, metabolismo, at ang mga pangunahing pagpapakita ng mahahalagang aktibidad;

3) ang mga bagong selula ay nabuo bilang isang 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 organelles ng isang cell, obserbahan ang paggalaw ng cytoplasm, at cell division.

Naimbento noong 40s. ika-20 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 mikroskopyo ng elektron ay nagbibigay ng isang malinaw na imahe sa mas mataas na mga magnification. Sa tulong ng naturang 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 durog 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 organel ng cell ay may iba't ibang masa at densidad. Mas maraming siksik na organelles ang namuo sa isang test tube kapag mababang bilis centrifugation, hindi gaanong siksik - sa mataas. Ang mga layer na ito ay pinag-aaralan nang hiwalay.

malawak na ginagamit paraan ng cell at tissue culture, na binubuo sa katotohanan na mula sa isa o higit pang mga cell sa isang espesyal na nutrient medium, maaari kang makakuha 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 probisyon ng teorya ng cell ay unang binuo ni M. Schleiden at T. Schwann. Ang cell ay isang yunit ng istraktura, buhay, 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 cell ng fungi, halaman at hayop ay magkapareho hindi lamang sa komposisyon ng kemikal, kundi pati na rin sa istraktura. Kapag ang isang cell ay napagmasdan sa ilalim ng isang mikroskopyo, iba't ibang mga istraktura ang makikita dito - organelles. 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).

lamad ng plasma naghihiwalay sa cell at mga nilalaman nito mula sa kapaligiran. Sa figure 2, makikita mo: ang lamad ay nabuo ng dalawang layer ng lipid, at ang mga molekula ng protina ay tumagos sa kapal ng lamad.

Ang pangunahing pag-andar ng lamad ng plasma transportasyon. Tinitiyak nito ang supply ng nutrients sa cell at ang pag-alis ng mga metabolic na produkto 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 mga substance lang ang pumapasok at umalis dito. Ang maliliit na molekula ng tubig at ilang iba pang mga sangkap ay pumapasok sa selula sa pamamagitan ng pagsasabog, na bahagyang sa pamamagitan ng mga pores sa lamad.

Sugars, organic acids, salts ay dissolved sa cytoplasm, ang cell sap ng planta cell vacuoles. 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 sumisipsip ito ng tubig. Ito ay kilala na ang tubig ay patuloy na nauubos ng cell, dahil sa kung saan ang konsentrasyon ng cell sap ay tumataas at ang tubig ay pumapasok muli sa cell.

Ang pagpasok ng mas malalaking molekula (glucose, amino acid) sa cell ay ibinibigay ng mga transport protein ng lamad, na, sa pamamagitan ng pagsasama sa mga molekula ng transported substance, dinadala sila sa lamad. Ang mga enzyme na sumisira sa ATP ay kasangkot sa prosesong ito.

Figure 1. Generalized scheme ng istraktura ng isang eukaryotic cell.
(i-click ang larawan upang palakihin ang larawan)

Figure 2. Ang istraktura ng lamad ng plasma.
1 - mga piercing squirrels, 2 - mga submerged squirrels, 3 - mga panlabas na squirrels

Figure 3. Scheme 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 at kitos) (Larawan 3).

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

Ang mga selula ng halaman ay walang ganoong "fur coat". Mayroon silang pore-filled membrane sa itaas ng plasma membrane. pader ng cell binubuo pangunahin ng selulusa. Ang mga thread ng cytoplasm ay umaabot mula sa cell patungo sa cell sa pamamagitan ng mga pores, na nagkokonekta sa mga cell sa isa't isa. Ito ay kung paano ang koneksyon sa pagitan ng mga cell ay isinasagawa 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 chitin-like substance.

Ang mga selula ng fungi, halaman at hayop ay may katulad na istraktura. Mayroong tatlong pangunahing bahagi sa isang cell: nucleus, cytoplasm at 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, habang sa fungi, ito ay binubuo ng isang chitin-like substance. Ang mga selula ng hayop ay natatakpan ng mga polysaccharides na nagbibigay ng mga contact sa pagitan ng mga cell ng parehong tissue.

Alam mo ba na ang bulk ng cell ay cytoplasm. Binubuo ito ng tubig, amino acids, protina, carbohydrates, ATP, mga ions ng di-organic na mga 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. Dito nagaganap ang mga reaksiyong kemikal.

Ang buong cytoplasm ay permeated na may manipis na protina microtubule, na bumubuo cell cytoskeleton dahil sa kung saan napapanatili nito ang permanenteng 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 bilugan 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 glycerol at fatty acid. Para sa function na ito, ang mga lysosome ay madalas na tinutukoy bilang "mga istasyon ng pagtunaw" ng cell.

Kung ang lamad ng mga lysosome ay nawasak, kung gayon ang mga enzyme na nakapaloob sa kanila ay maaaring matunaw ang cell mismo. Samakatuwid, kung minsan ang mga lysosome ay tinatawag na "mga tool para sa pagpatay sa 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 hugis baras, filamentous o spherical na organelles, na tinatanggal mula sa cytoplasm ng dalawang lamad (Larawan 4). Ang panlabas na lamad ay makinis, habang ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga fold - cristae na nagpapataas ng ibabaw nito. Ang mga enzyme na kasangkot sa mga reaksyon ng oksihenasyon ng mga organikong sangkap sa carbon dioxide at tubig ay matatagpuan sa panloob na lamad. Sa kasong ito, ang enerhiya ay inilabas, na iniimbak ng cell sa mga molekula ng ATP. Samakatuwid, ang mitochondria ay tinatawag na "powerhouses" 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 isang 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. Sa pamamagitan ng mga channel ng ER, lumilipat ang mga substance sa iba't ibang bahagi ng cell.

Mayroong isang makinis at magaspang na EPS. Ang mga karbohidrat at lipid ay na-synthesize sa ibabaw ng makinis na EPS na may partisipasyon ng mga enzyme. Ang pagkamagaspang ng EPS ay ibinibigay ng maliliit na bilugan na katawan na matatagpuan dito - ribosom(tingnan ang Fig. 1), na kasangkot sa synthesis ng mga protina.

Ang synthesis ng mga organikong sangkap ay nangyayari sa mga plastid 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. Scheme ng istraktura ng chloroplast.
1.- panlabas na lamad; 2.- panloob na lamad; 3.- panloob na nilalaman ng chloroplast; 4. - mga fold 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 mga leukoplast. Ang dilaw, orange, pula na kulay ay ibinibigay sa mga prutas at bulaklak mga chromoplast(mula sa Greek. chrome- kulay at plasto). Binubuo nila ang mga pigment na kasangkot sa photosynthesis, - carotenoids. Sa buhay halaman, ang kahalagahan 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: panlabas at panloob. Ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga fold; sa pagitan ng mga fold ay mga bula na nakasalansan sa mga tambak - butil. Ang mga butil ay naglalaman ng mga molekula ng chlorophyll na kasangkot sa photosynthesis. Ang bawat chloroplast ay naglalaman ng humigit-kumulang 50 butil na nakaayos sa pattern ng checkerboard. Tinitiyak ng kaayusan na ito ang pinakamataas na pag-iilaw ng bawat butil.

Sa cytoplasm, ang mga protina, lipid, carbohydrates ay maaaring maipon sa anyo ng mga butil, kristal, mga droplet. Ang mga ito pagsasama- magreserba ng mga sustansya na kinakain ng cell kung kinakailangan.

Sa mga cell ng halaman, ang bahagi ng mga reserbang nutrients, pati na rin ang mga produkto ng pagkabulok, 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 ay Golgi complex, na gumaganap ng iba't ibang mga function sa cell: nakikilahok ito sa akumulasyon at transportasyon ng mga sangkap, ang kanilang pag-alis mula sa cell, ang pagbuo ng lysosomes, ang cell lamad. Halimbawa, ang mga molekula ng selulusa ay pumapasok sa lukab ng Golgi complex, na, sa tulong ng mga bula, lumipat sa ibabaw ng cell at kasama sa lamad ng cell.

Karamihan sa mga cell ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati. Kasama 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 naghihiwalay patungo sa mga pole ng cell. Ang mga filament ng protina ay nag-iiba mula sa kanila, na konektado sa mga chromosome at tinitiyak ang kanilang pare-parehong pamamahagi sa pagitan ng dalawang anak na selula.

Ang lahat ng mga organelles ng cell ay malapit na magkakaugnay. Halimbawa, ang mga molekula ng protina ay na-synthesize sa mga ribosom, dinadala sila sa pamamagitan ng mga ER channel upang iba't ibang parte mga cell, at mga protina ay nawasak sa mga lysosome. 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 mahahalagang aktibidad at cell division 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 membrane ay may mga pores kung saan nagaganap ang pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng nucleus at cytoplasm. Ang nucleus ay puno ng nuclear juice, na naglalaman ng nucleoli at chromosome.

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

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

Ang lahat ng mga selula ng katawan maliban sa mga selula ng kasarian ay tinatawag somatic(mula sa Greek. hito- 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 ay karaniwang may dobleng hanay ng mga chromosome. Ito ay tinatawag na diploid at may kahulugang 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. Tao 1 n = 23.

Lahat ng chromosome ay nasa somatic cells, hindi tulad ng mga chromosome sa mga sex cell, 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 homologo(Larawan 8).

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

kanin. 8. Isang set ng mga chromosome sa mga selula ng Drosophila.

kanin. 9. Ang istraktura ng chromosome.

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

Ang mga chromosome ng isang hindi naghahati na selula ay mukhang mahahabang manipis na mga sinulid. Ang bawat chromosome bago ang cell division ay binubuo ng dalawang magkaparehong mga thread - chromatid, na konektado sa pagitan ng constriction fins - (Larawan 9).

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

Ang bawat cell maliban sa bacteria ay may nucleus na naglalaman ng 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. Ang mga molekula ng DNA ay nagbibigay ng imbakan 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. Sabihin sa kung anong mga kaso kinakailangan na gumamit ng isang light microscope (structure), isang 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 ng kapaligiran.
3. Tukuyin ang mga proseso: diffusion, facilitated diffusion, active transport, endocytosis, exocytosis at osmosis. Ituro ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga prosesong ito.
4. Pangalanan ang mga function 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, mesosome, pili o fimbriae.
5. Pangalanan ang 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 mga pangunahing 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

PLASMATIC MEMBRANE, STRUCTURE AT FUNCTIONS. MGA ISTRUKTURANG NABUO NG PLASMATIC MEMBRANE

Sisimulan natin ang histology sa pamamagitan ng pag-aaral ng eukaryotic cell, na siyang pinakasimpleng sistemang pinagkalooban ng buhay. Kapag sinusuri ang isang cell sa isang light microscope, nakakakuha kami ng impormasyon tungkol sa laki, hugis nito, at ang impormasyong ito ay nauugnay sa pagkakaroon ng mga hangganan na limitado 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. sangkap ng supramembrane(glycocalix) (5 - 100 nm);

2. lamad ng plasma(8 - 10 nm);

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

Kasabay nito, ang mga bahagi 1 at 3 ay variable at depende sa uri ng mga cell; ang istraktura ng plasma membrane ay tila ang pinaka-static, na aming isasaalang-alang.

Plasma lamad. Ang pag-aaral ng plasmolemma sa ilalim ng mga kondisyon ng EM ay humantong sa konklusyon na ang istrukturang organisasyon nito ay pare-pareho, kung saan mayroon itong anyo 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 sa maging electron-transparent. Ang ganitong uri ng istrukturang organisasyon ng lamad ay nagpapahiwatig ng heterogeneity ng kemikal nito. Nang hindi hinahawakan ang 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 pagkakaroon ng parehong hydrophilic at hydrophobic na mga grupo sa kanilang komposisyon. Ang amphipathic na katangian ng mga lipid ng lamad ay nagtataguyod ng pagbuo ng isang lipid bilayer. Kasabay nito, 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) mga kadena ng acyl, na mga esterified fatty acid hydrophobic domain.

Mga uri ng mga lipid ng lamad: Ang pangunahing klase ng mga lipid sa biological membranes ay phospholipids, bumubuo sila ng balangkas ng isang biological membrane. Tingnan ang fig.1

kanin. 1: Mga uri ng mga lipid ng lamad

Mga biomembrane ay isang double layer amphiphilic lipids (lipid bilayer). Sa isang may tubig na daluyan, ang gayong mga molekulang amphiphilic 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 ay nakatuon sa tubig. Tingnan ang fig. 2

kanin. 2: Diagram ng istraktura ng isang biomembrane

Ang komposisyon ng mga lamad ay kinabibilangan ng mga lipid ng mga sumusunod na uri:

1. Phospholipids;

2. sphingolipids- "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 hydroxyl 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 paraan ng pag-iimpake para sa amphiphilic lipids:

1. Bilayers(lipid lamad);

2. Mga liposom- ito ay isang bula na may dalawang patong ng lipid, habang parehong polar ang panloob at panlabas na ibabaw;

3. Micelles- ang pangatlong variant ng samahan ng amphiphilic lipids - isang bula, ang dingding nito ay nabuo sa pamamagitan ng isang solong layer ng mga 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 mga mabilis na transport form na nagsisiguro sa paglipat ng mga substance sa loob at labas ng cell. Sa gamot, ang mga liposome ay ginagamit upang maghatid ng mga sangkap na nalulusaw sa tubig, habang 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. Sila ay tumatawid sa lamad ng 1 beses), at sila ay mga receptor, habang ang kanilang panlabas - extracellular domain - ay tumutukoy sa kinikilalang bahagi 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 carbohydrates.

kanin. 3: Mga protina ng lamad

Mga peripheral na protina:

Hindi nakalubog sa lipid bilayer at hindi covalently linked dito. Pinagsasama-sama sila ng mga ionic na pakikipag-ugnayan. Ang mga peripheral na protina ay nauugnay sa mga integral na protina sa lamad sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan - protina-protina pakikipag-ugnayan.

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

2.fibronectin, matatagpuan sa panlabas na ibabaw ng lamad.

Mga ardilya - 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.

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

a) panlabas (receptor at adhesion proteins);

b) panloob - mga protina ng cytoskeletal (spectrin, ankyrin), mga protina ng sistema ng pangalawang tagapamagitan.

mga channel ng ion ay mga channel na nabuo sa pamamagitan ng mga integral na protina; bumubuo sila ng isang maliit na butas kung saan ang mga ion ay dumadaan sa electrochemical gradient. Karamihan mga sikat na channel ay mga channel para sa Na, K, Ca, Cl.

Mayroon ding mga daluyan ng tubig aquoporin (erythrocytes, bato, mata).

sangkap ng supramembrane - glycocalyx, kapal 50 nm. Ito ang 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. Ang komposisyon ng glycocalyx, bilang karagdagan sa mga bahagi ng carbohydrate, ay kinabibilangan ng mga peripheral membrane protein (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 cell membrane ay direkta o hindi direktang nauugnay sa mga filament ng actin na nakahiga sa submembrane zone. Kasabay nito, pinatunayan ng 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 rin, na nagpapahiwatig ng pakikilahok ng mga filament ng actin sa regulasyon ng hugis ng cell.