Tulong sa Tele2, mga taripa, mga tanong

Mga biyolohikal na lamad- ang pangkalahatang pangalan para sa functionally active surface structures na nagbubuklod sa mga cell (cellular o plasma membranes) at intracellular organelles (membranes ng mitochondria, nuclei, lysosomes, endoplasmic reticulum, atbp.). Naglalaman ang mga ito ng mga lipid, protina, heterogenous na molekula (glycoproteins, glycolipids) at, depende sa function na ginanap, maraming menor de edad na sangkap: mga coenzyme, nucleic acid, antioxidant, carotenoids, inorganic ions, atbp.

Ang pinagsama-samang paggana ng mga sistema ng lamad - mga receptor, enzyme, mga mekanismo ng transportasyon - ay tumutulong na mapanatili ang homeostasis ng cell at sa parehong oras ay mabilis na tumugon sa mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran.

SA pangunahing pag-andar ng biological membranes maaaring maiugnay:

· paghihiwalay ng cell mula sa kapaligiran at ang pagbuo ng intracellular compartments (compartments);

· kontrol at regulasyon ng transportasyon ng isang malaking iba't ibang mga sangkap sa pamamagitan ng mga lamad;

· pakikilahok sa pagtiyak ng intercellular interaction, pagpapadala ng mga signal sa cell;

· conversion ng enerhiya ng mga organikong sangkap ng pagkain sa enerhiya ng mga bono ng kemikal ng mga molekulang ATP.

Ang molekular na organisasyon ng plasma (cellular) lamad ay humigit-kumulang pareho sa lahat ng mga selula: binubuo ito ng dalawang patong ng mga molekulang lipid na may maraming partikular na protina na kasama dito. Ang ilang mga protina ng lamad ay may aktibidad na enzymatic, habang ang iba ay nagbubuklod sustansya mula sa kapaligiran at tiyakin ang kanilang pagdadala sa cell sa pamamagitan ng mga lamad. Ang mga protina ng lamad ay nakikilala sa pamamagitan ng likas na katangian ng kanilang koneksyon sa mga istruktura ng lamad. Ang ilang mga protina ay tinatawag panlabas o paligid , ay maluwag na nakatali sa ibabaw ng lamad, ang iba, tinatawag panloob o integral , nakalubog sa loob ng lamad. Ang mga peripheral na protina ay madaling makuha, habang ang mga integral na protina ay maaari lamang ihiwalay gamit ang mga detergent o mga organikong solvent. Sa Fig. 4 ay nagpapakita ng istraktura lamad ng plasma.

Ang panlabas, o plasma, na mga lamad ng maraming mga cell, pati na rin ang mga lamad ng intracellular organelles, halimbawa, mitochondria, chloroplasts, ay nakahiwalay sa libreng anyo at ang kanilang molekular na komposisyon ay pinag-aralan. Ang lahat ng mga lamad ay naglalaman ng mga polar lipid sa dami mula 20 hanggang 80% ng kanilang masa, depende sa uri ng lamad; ang natitira ay pangunahing mga protina. Kaya, sa mga lamad ng plasma ng mga selula ng hayop, ang dami ng mga protina at lipid, bilang panuntunan, ay humigit-kumulang pareho; ang panloob na mitochondrial membrane ay naglalaman ng humigit-kumulang 80% na mga protina at 20% lamang ng mga lipid, habang ang mga myelin membrane ng mga selula ng utak, sa kabaligtaran, ay naglalaman ng mga 80% na lipid at 20% lamang na mga protina.

kanin. 4. Istraktura ng lamad ng plasma

Ang lipid na bahagi ng lamad ay pinaghalong iba't ibang uri ng polar lipid. Ang mga polar lipid, na kinabibilangan ng phosphoglycerolipids, sphingolipids, at glycolipids, ay hindi nakaimbak sa mga fat cell, ngunit isinama sa mga cell membrane, at sa mahigpit na tinukoy na mga proporsyon.

Ang lahat ng mga polar lipid sa mga lamad ay patuloy na na-renew sa panahon ng metabolic process; sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang isang dynamic na nakatigil na estado ay itinatag sa cell, kung saan ang rate ng lipid synthesis ay katumbas ng rate ng kanilang pagkabulok.

Ang mga lamad ng mga selula ng hayop ay naglalaman ng pangunahing mga phosphoglycerolipid at, sa isang mas mababang lawak, mga sphingolipid; triacylglycerols ay matatagpuan lamang sa mga bakas na halaga. Ang ilang mga lamad ng mga selula ng hayop, lalo na ang panlabas na lamad ng plasma, ay naglalaman ng malaking halaga ng kolesterol at mga ester nito (Larawan 5).

Fig.5. Mga lipid ng lamad

Sa kasalukuyan, ang karaniwang tinatanggap na modelo ng istraktura ng lamad ay ang fluid mosaic na modelo, na iminungkahi noong 1972 ni S. Singer at J. Nicholson.

Ayon dito, ang mga protina ay maihahalintulad sa mga iceberg na lumulutang sa isang lipid sea. Tulad ng nabanggit sa itaas, mayroong 2 uri ng mga protina ng lamad: integral at peripheral. Ang mga integral na protina ay tumagos sa lamad; sila ay mga molekulang amphipathic. Ang mga peripheral na protina ay hindi tumagos sa lamad at hindi gaanong nakagapos dito. Ang pangunahing tuluy-tuloy na bahagi ng lamad, iyon ay, ang matris nito, ay ang polar lipid bilayer. Sa normal na temperatura ng cell, ang matrix ay nasa isang likidong estado, na sinisiguro ng isang tiyak na ratio sa pagitan ng saturated at unsaturated fatty acid sa hydrophobic tails ng polar lipids.

Ipinapalagay din ng modelo ng likido-mosaic na sa ibabaw ng mga integral na protina na matatagpuan sa lamad ay may mga R-group ng mga residue ng amino acid (pangunahin ang mga hydrophobic group, dahil sa kung saan ang mga protina ay tila "natutunaw" sa gitnang hydrophobic na bahagi ng bilayer. ). Kasabay nito, sa ibabaw ng peripheral, o panlabas na mga protina, mayroong pangunahing mga hydrophilic R-group, na naaakit sa hydrophilic charged polar heads ng mga lipid dahil sa electrostatic forces. Ang mga integral na protina, na kinabibilangan ng mga enzyme at transport protein, ay aktibo lamang kung sila ay matatagpuan sa loob ng hydrophobic na bahagi ng bilayer, kung saan nakuha nila ang spatial na pagsasaayos na kinakailangan para sa pagpapakita ng aktibidad (Larawan 6). Dapat itong bigyang-diin muli na ang mga covalent bond ay hindi nabuo alinman sa pagitan ng mga molekula sa bilayer o sa pagitan ng mga protina at lipid ng bilayer.

Fig.6. Mga protina ng lamad

Ang mga protina ng lamad ay maaaring malayang gumagalaw sa lateral plane. Ang mga peripheral na protina ay literal na lumulutang sa ibabaw ng bilayer na "dagat," habang ang mga integral na protina, tulad ng mga iceberg, ay halos ganap na nakalubog sa hydrocarbon layer.

Para sa karamihan, ang mga lamad ay asymmetrical, iyon ay, mayroon silang hindi pantay na panig. Ang kawalaan ng simetrya na ito ay ipinapakita sa mga sumusunod:

· una, na ang panloob at panlabas na mga gilid ng plasma membranes ng bacterial at animal cells ay naiiba sa komposisyon ng polar lipids. Halimbawa, ang panloob na layer ng lipid ng mga lamad ng pulang selula ng dugo ng tao ay naglalaman ng pangunahing phosphatidylethanolamine at phosphatidylserine, at ang panlabas na layer ay naglalaman ng phosphatidylcholine at sphingomyelin.

Pangalawa, ang ilang mga sistema ng transportasyon sa mga lamad ay kumikilos lamang sa isang direksyon. Halimbawa, sa mga lamad ng erythrocytes mayroong isang transport system ("pump") na nagbomba ng Na + ions mula sa cell papunta sa kapaligiran, at K + ions sa cell dahil sa enerhiya na inilabas sa panahon ng ATP hydrolysis.

Pangatlo, ang panlabas na ibabaw ng mga lamad ng plasma ay naglalaman ng napaka malaking numero oligosaccharide group, na mga glycolipid head at oligosaccharide side chain ng glycoproteins, habang halos walang oligosaccharide group sa panloob na ibabaw ng plasma membrane.

Ang kawalaan ng simetrya ng mga biological na lamad ay pinananatili dahil sa ang katunayan na ang paglipat ng mga indibidwal na molekula ng phospholipid mula sa isang gilid ng lipid bilayer patungo sa isa pa ay napakahirap para sa mga kadahilanang enerhiya. Ang isang polar lipid molecule ay malayang nakakagalaw sa gilid nito ng bilayer, ngunit limitado sa kakayahan nitong tumalon sa kabilang panig.

Ang lipid mobility ay depende sa relatibong nilalaman at uri ng mga unsaturated fatty acid na naroroon. Ang likas na hydrocarbon ng mga fatty acid chain ay nagbibigay sa mga katangian ng lamad ng pagkalikido at kadaliang kumilos. Sa pagkakaroon ng mga cis-unsaturated fatty acid, ang mga puwersa ng pagkakaisa sa pagitan ng mga kadena ay mas mahina kaysa sa kaso ng mga saturated fatty acid lamang, at ang mga lipid ay nananatiling lubos na gumagalaw kahit na sa mababang temperatura.

Sa labas ng mga lamad mayroong mga tiyak na rehiyon ng pagkilala, ang pag-andar nito ay upang makilala ang ilang mga signal ng molekular. Halimbawa, ito ay sa pamamagitan ng lamad na ang ilang mga bakterya ay nakakakita ng bahagyang pagbabago sa konsentrasyon ng isang nutrient, na nagpapasigla sa kanilang paggalaw patungo sa pinagmumulan ng pagkain; tinatawag itong phenomenon chemotaxis.

Ang mga lamad ng iba't ibang mga cell at intracellular organelles ay may isang tiyak na pagtitiyak dahil sa kanilang istraktura, kemikal na komposisyon at pag-andar. Ang mga sumusunod na pangunahing grupo ng mga lamad sa mga eukaryotic na organismo ay nakikilala:

lamad ng plasma (panlabas lamad ng cell, plasmalemma),

· nuclear membrane,

endoplasmic reticulum,

lamad ng Golgi apparatus, mitochondria, chloroplasts, myelin sheaths,

nasasabik na lamad.

Sa mga prokaryotic na organismo, bilang karagdagan sa lamad ng plasma, mayroong mga pagbuo ng intracytoplasmic membrane; sa heterotrophic prokaryotes sila ay tinatawag na mesosome. Ang huli ay nabuo sa pamamagitan ng invagination ng panlabas na lamad ng cell at sa ilang mga kaso ay nagpapanatili ng pakikipag-ugnay dito.

lamad ng pulang selula ng dugo binubuo ng mga protina (50%), lipid (40%) at carbohydrates (10%). Ang bulk ng carbohydrates (93%) ay nauugnay sa mga protina, ang iba ay may mga lipid. Sa lamad, ang mga lipid ay nakaayos nang walang simetriko, sa kaibahan sa simetriko na pag-aayos sa micelles. Halimbawa, ang cephalin ay matatagpuan higit sa lahat sa panloob na layer ng lipid. Ang kawalaan ng simetrya na ito ay tila pinananatili dahil sa transverse na paggalaw ng mga phospholipid sa lamad, na isinasagawa sa tulong ng mga protina ng lamad at dahil sa metabolic energy. Ang panloob na layer ng erythrocyte membrane ay naglalaman ng pangunahing sphingomyelin, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, at ang panlabas na layer ay naglalaman ng phosphatidylcholine. Ang lamad ng pulang selula ng dugo ay naglalaman ng isang mahalagang glycoprotein glycophorin, na binubuo ng 131 amino acid residues at matalim ang lamad, at ang tinatawag na band 3 protina, na binubuo ng 900 amino acid residues. Ang mga bahagi ng carbohydrate ng glycophorin ay gumaganap ng isang function ng receptor para sa mga virus ng trangkaso, phytohemagglutinins, at isang bilang ng mga hormone. Ang isa pang integral na protina ay natagpuan sa erythrocyte membrane, na naglalaman ng kaunting carbohydrates at tumagos sa lamad. Siya ay tinatawag protina ng lagusan(component a), dahil pinaniniwalaan itong bumubuo ng channel para sa mga anion. Peripheral na protina na nauugnay sa sa loob erythrocyte membrane ay spectrin.

Mga lamad ng Myelin , na nakapalibot sa mga axon ng mga neuron, ay multilayered, naglalaman ang mga ito malaking bilang ng mga lipid (mga 80%, kalahati sa kanila ay mga phospholipid). Ang mga protina ng mga lamad na ito ay mahalaga para sa pag-aayos ng mga asing-gamot ng lamad na nakahiga sa ibabaw ng bawat isa.

Mga lamad ng chloroplast. Ang mga chloroplast ay natatakpan ng isang dalawang-layer na lamad. Ang panlabas na lamad ay may ilang pagkakatulad sa mitochondria. Bilang karagdagan sa ibabaw na lamad na ito, ang mga chloroplast ay may panloob na sistema ng lamad - lamellae. Ang lamellae ay bumubuo ng alinman sa flattened vesicles - thylakoids, na kung saan, matatagpuan sa isa sa itaas ng isa, ay kinokolekta sa mga pakete (granas) o bumubuo ng isang stromal membrane system (stromal lamellae). Ang lamellae ng grana at stroma sa panlabas na bahagi ng thylakoid membrane ay puro hydrophilic group, galacto- at sulfolipids. Ang phytol na bahagi ng molekula ng chlorophyll ay nakalubog sa globule at nakikipag-ugnayan sa mga hydrophobic na grupo ng mga protina at lipid. Ang porphyrin nuclei ng chlorophyll ay pangunahing naka-localize sa pagitan ng contacting membranes ng grana thylakoids.

Inner (cytoplasmic) lamad ng bakterya ang istraktura nito ay katulad ng mga panloob na lamad ng mga chloroplast at mitochondria. Ang mga enzyme ng respiratory chain at aktibong transportasyon ay naisalokal sa loob nito; mga enzyme na kasangkot sa pagbuo ng mga bahagi ng lamad. Ang pangunahing bahagi ng mga lamad ng bakterya ay mga protina: ang ratio ng protina/lipid (ayon sa timbang) ay 3:1. Ang panlabas na lamad ng gramo-negatibong bakterya, kumpara sa cytoplasmic membrane, ay naglalaman ng isang mas maliit na halaga ng iba't ibang mga phospholipid at protina. Ang parehong mga lamad ay naiiba sa komposisyon ng lipid. Ang panlabas na lamad ay naglalaman ng mga protina na bumubuo ng mga pores para sa pagtagos ng maraming mababang molekular na sangkap. Ang isang katangiang bahagi ng panlabas na lamad ay isa ring tiyak na lipopolysaccharide. Ang isang bilang ng mga panlabas na protina ng lamad ay nagsisilbing mga receptor para sa mga phage.

lamad ng virus. Sa mga virus, ang mga istruktura ng lamad ay katangian ng mga naglalaman ng nucleocapsid, na binubuo ng protina at nucleic acid. Ang "ubod" ng mga virus na ito ay napapalibutan ng isang lamad (sobre). Binubuo din ito ng isang lipid bilayer na may naka-embed na glycoproteins na matatagpuan pangunahin sa ibabaw ng lamad. Sa isang bilang ng mga virus (microvirus), 70-80% ng lahat ng mga protina ay nakapaloob sa mga lamad; ang natitirang mga protina ay nasa nucleocapsid.

Kaya, ang mga lamad ng cell ay napaka mga kumplikadong istruktura; ang kanilang mga constituent molecular complex ay bumubuo ng isang ordered two-dimensional mosaic, na nagbibigay ng biological specificity sa ibabaw ng lamad.

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

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

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

Kasama sa biological membrane tatlong uri ng protina:

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

Anong mga function ang ginagawa ng cell membrane?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Anong function ang ginagawa ng plasma membrane sa isang cell?

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

Istraktura ng cell lamad

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

• Glycolipids;
• Phospholipids;
• Cholesterol.

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

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

• Ito ay kawili-wili -

Istraktura ng cell - video

Ang lamad ng cell ay may medyo kumplikadong istraktura, na maaaring matingnan gamit ang isang electron microscope. Sa halos pagsasalita, ito ay binubuo ng isang dobleng layer ng mga lipid (taba), kung saan ang iba't ibang mga peptides (protina) ay naka-embed sa iba't ibang mga lugar. Ang kabuuang kapal ng lamad ay tungkol sa 5-10 nm.

Pangkalahatang plano Ang istraktura ng lamad ng cell ay unibersal para sa buong buhay na mundo. Gayunpaman, ang mga lamad ng hayop ay naglalaman ng mga inklusyon ng kolesterol, na tumutukoy sa kanilang katigasan. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga lamad ng iba't ibang kaharian ng mga organismo ay higit sa lahat ay may kinalaman sa mga pormasyon ng supra-membrane (mga layer). Kaya sa mga halaman at fungi mayroong isang cell wall sa itaas ng lamad (sa labas). Sa mga halaman ito ay pangunahing binubuo ng selulusa, at sa fungi ito ay pangunahing binubuo ng chitin. Sa mga hayop, ang supra-membrane layer ay tinatawag na glycocalyx.

Isa pang pangalan para sa cell lamad cytoplasmic membrane o lamad ng plasma.

Ang isang mas malalim na pag-aaral ng istraktura ng lamad ng cell ay nagpapakita ng marami sa mga tampok nito na nauugnay sa mga pag-andar na ginagawa nito.

Ang lipid bilayer ay pangunahing binubuo ng mga phospholipid. Ang mga ito ay taba, ang isang dulo nito ay naglalaman ng phosphoric acid residue na mayroong hydrophilic properties (iyon ay, umaakit ito ng mga molekula ng tubig). Ang pangalawang dulo ng phospholipid ay mga kadena ng mga fatty acid na mayroong hydrophobic properties (hindi sila bumubuo ng mga hydrogen bond na may tubig).

Ang mga molekula ng phospholipid sa lamad ng cell ay nakaayos sa dalawang hanay upang ang kanilang hydrophobic na "mga dulo" ay nasa loob at ang kanilang hydrophilic na "mga ulo" ay nasa labas. Ang resulta ay isang medyo malakas na istraktura na nagpoprotekta sa mga nilalaman ng cell mula sa panlabas na kapaligiran.

Ang mga pagsasama ng protina sa lamad ng cell ay ipinamamahagi nang hindi pantay, bilang karagdagan, sila ay mobile (dahil ang mga phospholipid sa bilayer ay may lateral mobility). Mula noong 70s ng XX century nagsimula silang pag-usapan fluid-mosaic na istraktura ng lamad ng cell.

Depende sa kung paano kasama ang protina sa lamad, tatlong uri ng mga protina ang nakikilala: integral, semi-integral at peripheral. Ang mga integral na protina ay dumadaan sa buong kapal ng lamad, at ang kanilang mga dulo ay nakausli sa magkabilang panig nito. Pangunahing nagsasagawa sila ng isang function ng transportasyon. Sa mga semi-integral na protina, ang isang dulo ay matatagpuan sa kapal ng lamad, at ang pangalawa ay nasa labas (mula sa panlabas o panloob) na bahagi. Magsagawa ng enzymatic at receptor function. Ang mga peripheral na protina ay matatagpuan sa panlabas o panloob na ibabaw ng lamad.

Ang mga tampok na istruktura ng lamad ng cell ay nagpapahiwatig na ito ang pangunahing bahagi ng kumplikadong ibabaw ng cell, ngunit hindi ang isa lamang. Ang iba pang bahagi nito ay ang supra-membrane layer at ang sub-membrane layer.

Ang glycocalyx (ang supra-membrane layer ng mga hayop) ay nabuo sa pamamagitan ng oligosaccharides at polysaccharides, pati na rin ang mga peripheral na protina at nakausli na bahagi ng integral na mga protina. Ang mga bahagi ng glycocalyx ay gumaganap ng isang function ng receptor.

Bilang karagdagan sa glycocalyx, ang mga selula ng hayop ay mayroon ding iba pang mga pormasyon ng supra-membrane: mucus, chitin, perilemma (tulad ng lamad).

Ang supra-membrane na istraktura sa mga halaman at fungi ay ang cell wall.

Ang submembrane layer ng cell ay ang surface cytoplasm (hyaloplasm) na may supporting-contractile system ng cell na kasama dito, ang mga fibrils na nakikipag-ugnayan sa mga protina na kasama sa cell membrane. Ang iba't ibang mga signal ay ipinapadala sa pamamagitan ng gayong mga koneksyon sa molekular.

Pangunahing yunit ng istruktura buhay na organismo - isang cell, na isang naiibang seksyon ng cytoplasm na napapalibutan ng isang lamad ng cell. Dahil sa ang katunayan na ang cell ay gumaganap ng maraming mahahalagang pag-andar, tulad ng pagpaparami, nutrisyon, paggalaw, ang lamad ay dapat na plastik at siksik.

Kasaysayan ng pagtuklas at pananaliksik ng cell lamad

Noong 1925, sina Grendel at Gorder ay nagsagawa ng isang matagumpay na eksperimento upang matukoy ang "mga anino" ng mga pulang selula ng dugo, o walang laman na lamad. Sa kabila ng ilang malubhang pagkakamali, natuklasan ng mga siyentipiko ang lipid bilayer. Ang kanilang gawain ay ipinagpatuloy ni Danielli, Dawson noong 1935, at Robertson noong 1960. Bilang resulta ng maraming taon ng trabaho at akumulasyon ng mga argumento, noong 1972 ang Singer at Nicholson ay lumikha ng isang fluid-mosaic na modelo ng istraktura ng lamad. Kinumpirma ng mga karagdagang eksperimento at pag-aaral ang mga gawa ng mga siyentipiko.

Ibig sabihin

Ano ang cell membrane? Ang salitang ito ay nagsimulang gamitin higit sa isang daang taon na ang nakalilipas; isinalin mula sa Latin ay nangangahulugang "pelikula", "balat". Ito ay kung paano itinalaga ang hangganan ng cell, na isang natural na hadlang sa pagitan ng mga panloob na nilalaman at panlabas na kapaligiran. Ang istraktura ng lamad ng cell ay nagpapahiwatig ng semi-permeability, dahil sa kung saan ang kahalumigmigan at mga sustansya at mga produkto ng pagkasira ay maaaring malayang dumaan dito. Ang shell na ito ay maaaring tawaging pangunahing bahagi ng istruktura ng organisasyon ng cell.

Isaalang-alang natin ang mga pangunahing pag-andar ng lamad ng cell

1. Pinaghihiwalay ang mga panloob na nilalaman ng cell at mga bahagi ng panlabas na kapaligiran.

2. Tumutulong na mapanatili ang isang pare-parehong kemikal na komposisyon ng cell.

3. Kinokontrol ang tamang metabolismo.

4. Nagbibigay ng komunikasyon sa pagitan ng mga cell.

5. Kinikilala ang mga signal.

6. Proteksyon function.

"Plasma Shell"

Ang panlabas na lamad ng cell, na tinatawag ding plasma membrane, ay isang ultramicroscopic film na ang kapal ay mula lima hanggang pitong nanomillimeters. Pangunahin itong binubuo ng mga compound ng protina, phospholides, at tubig. Ang pelikula ay nababanat, madaling sumisipsip ng tubig, at mabilis na naibalik ang integridad nito pagkatapos ng pinsala.

Mayroon itong unibersal na istraktura. Ang lamad na ito ay sumasakop sa isang posisyon sa hangganan, nakikilahok sa proseso ng pumipili na pagkamatagusin, pag-alis ng mga produkto ng pagkabulok, at synthesize ang mga ito. Ang kaugnayan sa "mga kapitbahay" nito at maaasahang proteksyon ng mga panloob na nilalaman mula sa pinsala ay ginagawa itong isang mahalagang bahagi sa bagay na tulad ng istraktura ng cell. Ang cell lamad ng mga organismo ng hayop ay minsan ay natatakpan ng isang manipis na layer - ang glycocalyx, na kinabibilangan ng mga protina at polysaccharides. Ang mga cell ng halaman sa labas ng lamad ay protektado ng isang cell wall, na nagsisilbing suporta at nagpapanatili ng hugis. Ang pangunahing bahagi ng komposisyon nito ay hibla (cellulose) - isang polysaccharide na hindi matutunaw sa tubig.

Kaya, ang panlabas na lamad ng cell ay may function ng pagkumpuni, proteksyon at pakikipag-ugnayan sa iba pang mga cell.

Istraktura ng lamad ng cell

Ang kapal ng movable shell na ito ay nag-iiba mula anim hanggang sampung nanomillimeters. Ang cell lamad ng isang cell ay may isang espesyal na komposisyon, ang batayan nito ay isang lipid bilayer. Ang mga hydrophobic tail, hindi gumagalaw sa tubig, ay matatagpuan sa loob, habang ang mga hydrophilic na ulo, na nakikipag-ugnayan sa tubig, ay nakaharap sa labas. Ang bawat lipid ay isang phospholipid, na resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga sangkap tulad ng glycerol at sphingosine. Ang lipid framework ay malapit na napapalibutan ng mga protina, na nakaayos sa isang hindi tuloy-tuloy na layer. Ang ilan sa kanila ay nahuhulog sa lipid layer, ang natitira ay dumadaan dito. Bilang isang resulta, ang mga lugar na natatagusan ng tubig ay nabuo. Ang mga pag-andar na ginagawa ng mga protina na ito ay iba. Ang ilan sa kanila ay mga enzyme, ang natitira ay mga transport protein na naglilipat ng iba't ibang mga sangkap mula sa panlabas na kapaligiran sa cytoplasm at likod.

Ang lamad ng cell ay pinapasok at malapit na konektado ng mga integral na protina, at ang koneksyon sa mga peripheral ay hindi gaanong malakas. Ang mga protina na ito ay gumaganap ng isang mahalagang function, na kung saan ay upang mapanatili ang istraktura ng lamad, tumanggap at mag-convert ng mga signal mula sa kapaligiran, transport substance, at catalyze ang mga reaksyon na nangyayari sa mga lamad.

Tambalan

Ang batayan ng lamad ng cell ay isang bimolecular layer. Salamat sa pagpapatuloy nito, ang cell ay may hadlang at mekanikal na mga katangian. Naka-on iba't ibang yugto maaaring maputol ang mahahalagang aktibidad ng bilayer na ito. Bilang isang resulta, ang mga depekto sa istruktura ng sa pamamagitan ng mga hydrophilic pores ay nabuo. Sa kasong ito, ganap na ang lahat ng mga pag-andar ng naturang bahagi bilang ang lamad ng cell ay maaaring magbago. Ang core ay maaaring magdusa mula sa mga panlabas na impluwensya.

Ari-arian

Ang cell lamad ng isang cell ay may kawili-wiling mga tampok. Dahil sa pagkalikido nito, ang lamad na ito ay hindi isang matibay na istraktura, at ang karamihan ng mga protina at lipid na bumubuo dito ay malayang gumagalaw sa eroplano ng lamad.

Sa pangkalahatan, ang lamad ng cell ay asymmetrical, kaya ang komposisyon ng mga layer ng protina at lipid ay naiiba. Ang mga lamad ng plasma sa mga selula ng hayop ay may sarili sa labas mayroong isang layer ng glycoprotein na gumaganap ng mga function ng receptor at pagbibigay ng senyas, at gumaganap din ng isang pangunahing papel sa proseso ng pagsasama-sama ng mga cell sa tissue. Ang cell membrane ay polar, ibig sabihin, ang singil sa labas ay positibo at ang singil sa loob ay negatibo. Bilang karagdagan sa lahat ng nasa itaas, ang cell membrane ay may pumipili na pananaw.

Nangangahulugan ito na, bilang karagdagan sa tubig, isang tiyak na grupo lamang ng mga molekula at mga ion ng mga dissolved substance ang pinapayagan sa cell. Ang konsentrasyon ng isang sangkap tulad ng sodium sa karamihan ng mga cell ay mas mababa kaysa sa panlabas na kapaligiran. Ang mga potassium ions ay may ibang ratio: ang kanilang halaga sa cell ay mas mataas kaysa sa kapaligiran. Kaugnay nito, ang mga sodium ions ay may posibilidad na tumagos sa cell membrane, at ang mga potassium ions ay may posibilidad na ilabas sa labas. Sa ilalim ng mga sitwasyong ito, ang lamad ay nagpapagana espesyal na sistema, na gumaganap ng isang "pumping" na papel, pag-leveling ng konsentrasyon ng mga sangkap: ang mga sodium ions ay pumped sa ibabaw ng cell, at potassium ions ay pumped sa loob. Ang tampok na ito ay kasama sa pinakamahalagang function ng cell lamad.

Ang tendensiyang ito ng sodium at potassium ions na lumipat papasok mula sa ibabaw ay may malaking papel sa pagdadala ng asukal at mga amino acid sa cell. Sa proseso ng aktibong pag-alis ng mga sodium ions mula sa cell, ang lamad ay lumilikha ng mga kondisyon para sa mga bagong paggamit ng glucose at amino acid sa loob. Sa kabaligtaran, sa proseso ng paglilipat ng mga potassium ions sa cell, ang bilang ng mga "transporter" ng mga produkto ng pagkabulok mula sa loob ng cell patungo sa panlabas na kapaligiran ay napunan.

Paano nangyayari ang nutrisyon ng cell sa pamamagitan ng lamad ng cell?

Maraming mga cell ang kumukuha ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga proseso tulad ng phagocytosis at pinocytosis. Sa unang opsyon, ang isang nababaluktot na panlabas na lamad ay lumilikha ng isang maliit na depresyon kung saan ang nakuhang particle ay nagtatapos. Ang diameter ng recess ay nagiging mas malaki hanggang sa ang nakapaloob na particle ay pumasok sa cell cytoplasm. Sa pamamagitan ng phagocytosis, ang ilang mga protozoa, tulad ng amoebas, ay pinapakain, pati na rin ang mga selula ng dugo - mga leukocytes at phagocytes. Sa katulad na paraan, ang mga selula ay sumisipsip ng likido, na naglalaman ng mga kinakailangang sustansya. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na pinocytosis.

Ang panlabas na lamad ay malapit na konektado sa endoplasmic reticulum ng cell.

Maraming uri ng pangunahing bahagi ng tissue ang may mga protrusions, fold, at microvilli sa ibabaw ng lamad. Mga selula ng halaman ang labas ng shell na ito ay natatakpan ng isa pa, makapal at malinaw na nakikita sa ilalim ng mikroskopyo. Ang hibla mula sa kung saan sila ay binubuo ay tumutulong upang bumuo ng tissue support pinagmulan ng halaman, halimbawa, kahoy. Ang mga selula ng hayop ay mayroon ding ilang panlabas na istruktura na nakaupo sa ibabaw ng lamad ng selula. Eksklusibong proteksiyon ang mga ito sa kalikasan, isang halimbawa nito ay ang chitin na nakapaloob sa mga integumentary cell ng mga insekto.

Bilang karagdagan sa cellular membrane, mayroong isang intracellular membrane. Ang pag-andar nito ay hatiin ang cell sa ilang mga espesyal na saradong compartment - mga compartment o organelles, kung saan dapat mapanatili ang isang tiyak na kapaligiran.

Kaya, imposibleng labis na timbangin ang papel ng naturang bahagi ng pangunahing yunit ng isang buhay na organismo bilang ang lamad ng cell. Ang istraktura at mga pag-andar ay nagmumungkahi ng isang makabuluhang pagpapalawak ng kabuuang lugar ng ibabaw ng cell, pagpapabuti metabolic proseso. Ang istrukturang molekular na ito ay binubuo ng mga protina at lipid. Ang paghihiwalay ng cell mula sa panlabas na kapaligiran, tinitiyak ng lamad ang integridad nito. Sa tulong nito, ang mga intercellular na koneksyon ay pinananatili sa isang medyo malakas na antas, na bumubuo ng mga tisyu. Sa pagsasaalang-alang na ito, maaari nating tapusin na ang cell membrane ay gumaganap ng isa sa pinakamahalagang tungkulin sa cell. Ang istraktura at mga pag-andar na ginagampanan nito ay radikal na naiiba sa iba't ibang mga cell, depende sa kanilang layunin. Sa pamamagitan ng mga tampok na ito, nakakamit ang iba't ibang mga aktibidad ng physiological ng mga lamad ng cell at ang kanilang mga tungkulin sa pagkakaroon ng mga selula at tisyu.

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

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

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

Mga pag-andar ng lamad ng plasma

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

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

Ang isang bilang ng mga pinakamahalagang pag-andar ng cytoplasmic membrane ay isinasagawa 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 pinakamahusay na mga channel, kung saan ang potassium, calcium, at iba pang mga ions na may maliit na diameter ay pumapasok at lumabas sa cell. Ang mga protina ay nagbibigay ng mahahalagang proseso sa katawan mismo.

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

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

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

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

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

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

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