В какво участва плазмената мембрана? Полуинтегрални мембранни протеини

Има дебелина 8-12 nm, така че е невъзможно да се изследва със светлинен микроскоп. Структурата на мембраната се изследва с помощта на електронен микроскоп.

Плазмената мембрана се образува от два слоя липиди - билипиден слой или двуслоен. Всяка молекула се състои от хидрофилна глава и хидрофобна опашка, а в биологичните мембрани липидите са разположени с глави навън и опашки навътре.

Множество протеинови молекули са потопени в билипидния слой. Някои от тях са разположени на повърхността на мембраната (външна или вътрешна), други проникват през мембраната.

Функции на плазмената мембрана

Мембраната предпазва съдържанието на клетката от увреждане, поддържа формата на клетката, селективно пропуска необходимите вещества в клетката и премахва метаболитните продукти, а също така осигурява комуникацията между клетките.

Бариерната, ограничаваща функция на мембраната се осигурява от двоен слой липиди. Предотвратява разпространението на съдържанието на клетката, смесването с околната среда или междуклетъчната течност и предотвратява проникването на опасни вещества в клетката.

Редица от най-важните функции на цитоплазмената мембрана се изпълняват от протеини, потопени в нея. С помощта на рецепторни протеини той може да възприема различни раздразнения на повърхността си. Транспортните протеини образуват най-фините канали, през които калиеви, калциеви и други йони с малък диаметър преминават в и извън клетката. Протеините осигуряват жизнените процеси в самия организъм.

Големи хранителни частици, които не могат да преминат през тънки мембранни канали, навлизат в клетката чрез фагоцитоза или пиноцитоза. Общото наименование на тези процеси е ендоцитоза.

Как протича ендоцитозата - проникването на големи хранителни частици в клетката?

Хранителната частица влиза в контакт с външната мембрана на клетката и в тази точка се образува инвагинация. След това частицата, заобиколена от мембрана, навлиза в клетката, образува се храносмилателна везикула и храносмилателните ензими проникват в получената везикула.

Белите кръвни клетки, които могат да улавят и усвояват чужди бактерии, се наричат ​​фагоцити.

В случай на пиноцитоза, инвагинацията на мембраната улавя не твърди частици, а капчици течност с вещества, разтворени в нея. Този механизъм е един от основните пътища за навлизане на вещества в клетката.

Растителните клетки, покрити с твърд слой клетъчна стена върху мембраната, не са способни на фагоцитоза.

Обратният процес на ендоцитоза е екзоцитоза. Синтезираните вещества (например хормони) се пакетират в мембранни везикули, приближават се до мембраната, вграждат се в нея и съдържанието на везикулата се освобождава от клетката. По този начин клетката може да се освободи от ненужните метаболитни продукти.

Универсална биологична мембранаобразуван от двоен слой от фосфолипидни молекули с обща дебелина 6 микрона. В този случай хидрофобните опашки на фосфолипидните молекули са обърнати навътре, една към друга, а полярните хидрофилни глави са обърнати навън от мембраната, към водата. Липидите осигуряват основните физикохимични свойства на мембраните, по-специално техните течливостпри телесна температура. Вградени в този липиден двоен слой са протеини.

Те се делят на интегрална(проникват през целия липиден двуслой), полуинтегрален(проникват до половината от липидния двоен слой), или повърхностни (разположени върху вътрешната или външната повърхност на липидния двоен слой).

В този случай протеиновите молекули са разположени в мозаечен модел в липидния двоен слой и могат да „плуват“ в „липидното море“ като айсберги, поради течливостта на мембраните. Според функцията си тези протеини могат да бъдат структурен(поддържат определена мембранна структура), рецептор(образуват рецептори за биологично активни вещества), транспорт(пренасят вещества през мембраната) и ензимен(катализират определени химични реакции). В момента това е най-признатото течен мозаечен моделбиологичната мембрана е предложена през 1972 г. от Singer и Nikolson.

Мембраните изпълняват демаркационна функция в клетката. Те разделят клетката на отделения, в които процесите и химичните реакции могат да протичат независимо един от друг. Например, агресивните хидролитични ензими на лизозомите, способни да разграждат повечето органични молекули, са отделени от останалата цитоплазма с мембрана. Ако се разруши, настъпва самосмилане и клетъчна смърт.

Имайки общ структурен план, различните биологични клетъчни мембрани се различават по своя химичен състав, организация и свойства в зависимост от функциите на структурите, които образуват.

Плазмена мембрана, структура, функции.

Цитолемата е биологична мембрана, която обгражда клетката отвън. Това е най-дебелата (10 nm) и най-сложно организирана клетъчна мембрана. Базира се на универсална биологична мембрана, покрита отвън гликокаликс, и отвътре, от страната на цитоплазмата, подмембранен слой(Фиг. 2-1B). Гликокаликс(дебелина 3-4 nm) е представена от външните, въглехидратни области на сложни протеини - гликопротеини и гликолипиди, които изграждат мембраната. Тези въглехидратни вериги играят ролята на рецептори, които гарантират, че клетката разпознава съседните клетки и междуклетъчното вещество и взаимодейства с тях. Този слой включва също повърхностни и полуинтегрални протеини, чиито функционални области са разположени в надмембранната зона (например имуноглобулини). Гликокаликсът съдържа рецептори за хистосъвместимост, рецептори за много хормони и невротрансмитери.

Подмембранен, кортикален слойобразувани от микротубули, микрофибрили и контрактилни микрофиламенти, които са част от клетъчния цитоскелет. Подмембранният слой поддържа формата на клетката, създава нейната еластичност и осигурява промени в клетъчната повърхност. Благодарение на това клетката участва в ендо- и екзоцитоза, секреция и движение.

Цитолемата изпълнява няколко функции:

1) ограничаване (цитолемата отделя, ограничава клетката от околната среда и осигурява връзката й с външната среда);

2) разпознаване от тази клетка на други клетки и прикрепване към тях;

3) разпознаване от клетката на междуклетъчното вещество и прикрепване към неговите елементи (влакна, базална мембрана);

4) транспорт на вещества и частици в и извън цитоплазмата;

5) взаимодействие със сигнални молекули (хормони, медиатори, цитокини) поради наличието на специфични рецептори за тях на повърхността му;

1. осигурява движението на клетките (образуване на псевдоподии) поради връзката на цитолемата с контрактилните елементи на цитоскелета.

Цитолемата съдържа множество рецептори, чрез които биологично активни вещества ( лиганди, сигнални молекули, първи пратеници: хормони, медиатори, растежни фактори) действат върху клетката. Рецепторите са генетично определени макромолекулни сензори (протеини, гликопротеини и липопротеини), вградени в цитолемата или разположени вътре в клетката и специализирани във възприемането на специфични сигнали от химическо или физическо естество. Биологично активните вещества, когато взаимодействат с рецептор, предизвикват каскада от биохимични промени в клетката, трансформиращи се в специфичен физиологичен отговор (промяна в клетъчната функция).

Всички рецептори имат общ структурен план и се състоят от три части: 1) надмембрана, която взаимодейства с веществото (лиганд); 2) вътремембранен, осъществяващ пренос на сигнал и 3) вътреклетъчен, потопен в цитоплазмата.

Видове междуклетъчни контакти.

Цитолемата също участва в образуването на специални структури - междуклетъчни връзки, контакти, които осигуряват тясно взаимодействие между съседни клетки. Разграничете простоИ комплексмеждуклетъчни връзки. IN простоВ междуклетъчните връзки цитолемите на клетките се приближават на разстояние от 15-20 nm и молекулите на техния гликокаликс взаимодействат помежду си (фиг. 2-3). Понякога издатината на цитолемата на една клетка навлиза във вдлъбнатината на съседна клетка, образувайки назъбени и подобни на пръсти връзки (връзки тип "заключване").

КомплексИма няколко вида междуклетъчни връзки: заключване, блокиранеИ комуникация(фиг. 2-3). ДА СЕ заключванесъединения включват тесен контактили заключваща зона. В този случай интегралните протеини на гликокаликса на съседните клетки образуват вид клетъчна мрежа по периметъра на съседните епителни клетки в техните апикални части. Благодарение на това междуклетъчните празнини се затварят и отграничават от външната среда (фиг. 2-3).

Ориз. 2-3. Различни видове междуклетъчни връзки.

1. Проста връзка.
2. Тясна връзка.
3. Залепващ колан.
4. Десмозома.
5. Хемидесмозома.
6. Слот (комуникационна) връзка.
7. микровили.

(Според Ю. И. Афанасиев, Н. А. Юрина).

ДА СЕ сплотен, включва анкерни връзки лепило коланИ десмозоми. Залепващ коланразположени около апикалните части на еднослойни епителни клетки. В тази зона интегралните гликопротеини на гликокаликса на съседни клетки взаимодействат помежду си и субмембранните протеини, включително снопове от актинови микрофиламенти, се приближават към тях от цитоплазмата. Десмозоми (петна на адхезия)– сдвоени структури с размер около 0,5 микрона. В тях гликопротеините на цитолемата на съседните клетки са тясно взаимодействащи, а от страна на клетките в тези области в цитолемата са вплетени снопове от междинни нишки на клетъчния цитоскелет (фиг. 2-3).

ДА СЕ комуникационни връзкивключват междинни връзки (нексуси) и синапси. Nexusesимат размер 0,5-3 микрона. В тях цитолемите на съседните клетки се доближават до 2-3 nm и имат множество йонни канали. Чрез тях йоните могат да преминават от една клетка в друга, предавайки възбуждане, например, между клетките на миокарда. Синапсихарактерни за нервната тъкан и възникват между нервните клетки, както и между нервните и ефекторните клетки (мускулни, жлезисти). Те имат синаптична цепнатина, където при преминаване на нервен импулс се освобождава невротрансмитер от пресинаптичната част на синапса, предаващ нервния импулс към друга клетка (за повече подробности вижте глава „Нервна тъкан“).

Плазмената мембрана , или плазмалема,- най-постоянната, основна, универсална мембрана за всички клетки. Това е тънък (около 10 nm) филм, покриващ цялата клетка. Плазмалема се състои от протеинови молекули и фосфолипиди (фиг. 1.6).

Фосфолипидните молекули са подредени в два реда - с хидрофобни краища навътре, хидрофилни глави към вътрешната и външната водна среда. На някои места двойният слой (двоен слой) на фосфолипидите е проникнат през и през от протеинови молекули (интегрални протеини). Вътре в такива протеинови молекули има канали - пори, през които преминават водоразтворимите вещества. Други протеинови молекули проникват в липидния бислой наполовина от едната или другата страна (полуинтегрални протеини). На повърхността на мембраните на еукариотните клетки има периферни протеини. Липидните и протеиновите молекули се държат заедно поради хидрофилно-хидрофобни взаимодействия.

Свойства и функции на мембраните.Всички клетъчни мембрани са подвижни течни структури, тъй като липидните и протеиновите молекули не са свързани помежду си чрез ковалентни връзки и могат да се движат доста бързо в равнината на мембраната. Благодарение на това мембраните могат да променят конфигурацията си, т.е. те имат течливост.

Мембраните са много динамични структури. Те бързо се възстановяват от увреждане и също така се разтягат и свиват с клетъчните движения.

Мембраните на различните видове клетки се различават значително както по химичен състав, така и по относителното съдържание на протеини, гликопротеини, липиди в тях и следователно по естеството на рецепторите, които съдържат. Следователно всеки тип клетка се характеризира с индивидуалност, която се определя основно гликопротеини.Гликопротеините с разклонена верига, излизащи от клетъчната мембрана, участват в факторно разпознаваневъншната среда, както и при взаимното разпознаване на сродни клетки. Например яйцеклетка и сперматозоид се разпознават взаимно чрез гликопротеини на клетъчната повърхност, които се вписват заедно като отделни елементи на цяла структура. Такова взаимно признаване е необходим етап, предхождащ оплождането.

Подобно явление се наблюдава в процеса на тъканна диференциация. В този случай клетки с подобна структура, с помощта на зони за разпознаване на плазмалемата, са правилно ориентирани една спрямо друга, като по този начин се осигурява тяхната адхезия и образуване на тъкани. Свързано с разпознаване регулиране на транспортамолекули и йони през мембраната, както и имунологичен отговор, при който гликопротеините играят ролята на антигени. По този начин захарите могат да функционират като информационни молекули (като протеини и нуклеинови киселини). Мембраните също съдържат специфични рецептори, преносители на електрони, преобразуватели на енергия и ензимни протеини. Протеините участват в осигуряването на транспорта на определени молекули във или извън клетката, осигуряват структурна връзка между цитоскелета и клетъчните мембрани или служат като рецептори за приемане и преобразуване на химически сигнали от околната среда.

Най-важното свойство на мембраната е също селективна пропускливост.Това означава, че молекулите и йоните преминават през нея с различна скорост и колкото по-голям е размерът на молекулите, толкова по-бавна е скоростта, с която преминават през мембраната. Това свойство определя плазмената мембрана като осмотична бариера.Водата и разтворените в нея газове имат максимална проникваща способност; Йоните преминават през мембраната много по-бавно. Дифузията на водата през мембраната се нарича чрез осмоза.

Има няколко механизма за транспортиране на вещества през мембраната.

дифузия- проникване на вещества през мембрана по концентрационен градиент (от област, където концентрацията им е по-висока, към област, където концентрацията им е по-ниска). Дифузният транспорт на вещества (вода, йони) се осъществява с участието на мембранни протеини, които имат молекулни пори, или с участието на липидната фаза (за мастноразтворимите вещества).

С улеснена дифузияспециални мембранни транспортни протеини селективно се свързват с един или друг йон или молекула и ги транспортират през мембраната по концентрационен градиент.

Активен транспортвключва енергийни разходи и служи за транспортиране на вещества срещу градиента на тяхната концентрация. Тойосъществявани от специални протеини-носители, които образуват т.нар йонни помпи.Най-изследваната е Na - / K - помпата в животинските клетки, която активно изпомпва Na + йони, докато абсорбира K - йони. Поради това в клетката се поддържа по-висока концентрация на K - и по-ниска концентрация на Na + в сравнение с околната среда. Този процес изисква ATP енергия.

В резултат на активен транспорт с помощта на мембранна помпа в клетката се регулира и концентрацията на Mg 2- и Ca 2+.

По време на процеса на активен транспорт на йони в клетката различни захари, нуклеотиди и аминокиселини проникват през цитоплазмената мембрана.

Макромолекулите на протеините, нуклеиновите киселини, полизахаридите, липопротеиновите комплекси и др. не преминават през клетъчните мембрани, за разлика от йоните и мономерите. Транспортирането на макромолекули, техните комплекси и частици в клетката става по съвсем различен начин - чрез ендоцитоза. При ендоцитоза (ендо...- навътре) определена област от плазмалемата улавя и, така да се каже, обгръща извънклетъчен материал, затваряйки го в мембранна вакуола, която възниква в резултат на инвагинация на мембраната. Впоследствие такава вакуола се свързва с лизозома, чиито ензими разграждат макромолекулите до мономери.

Обратният процес на ендоцитоза е екзоцитоза (екзо...- навън). Благодарение на него клетката отстранява вътреклетъчни продукти или несмлени остатъци, затворени във вакуоли или пу-

зирики. Везикулата се приближава до цитоплазмената мембрана, слива се с нея и съдържанието й се освобождава в околната среда. Така се отстраняват храносмилателни ензими, хормони, хемицелулоза и др.

По този начин биологичните мембрани, като основни структурни елементи на клетката, служат не само като физически граници, но са динамични функционални повърхности. Върху мембраните на органелите протичат множество биохимични процеси, като активно усвояване на вещества, преобразуване на енергия, синтез на АТФ и др.

Функции на биологичните мембраниследното:

Те разграничават съдържанието на клетката от външната среда и съдържанието на органелите от цитоплазмата.

Те осигуряват транспорта на вещества в и извън клетката, от цитоплазмата до органелите и обратно.

Те действат като рецептори (получават и преобразуват химикали от околната среда, разпознават клетъчни вещества и др.).

Те са катализатори (осигуряващи химически процеси в близост до мембраната).

Участвайте в преобразуването на енергия.

Клетъчната мембрана, наричана още плазмалема, цитолема или плазмена мембрана, е молекулярна структура, еластична по природа, която се състои от различни протеини и липиди. Той отделя съдържанието на всяка клетка от външната среда, като по този начин регулира нейните защитни свойства и също така осигурява обмена между външната среда и непосредственото вътрешно съдържание на клетката.

Плазмалема е преграда, разположена вътре, непосредствено зад мембраната. Той разделя клетката на определени отделения, които са насочени към отделения или органели. Те съдържат специални условия на околната среда. Клетъчната стена покрива изцяло цялата клетъчна мембрана. Изглежда като двоен слой от молекули.

Основна информация

Съставът на плазмалемата е фосфолипиди или, както се наричат ​​още, сложни липиди. Фосфолипидите имат няколко части: опашка и глава. Експертите наричат ​​хидрофобни и хидрофилни части: в зависимост от структурата на животинската или растителната клетка. Областите, наречени глава, са обърнати към вътрешността на клетката, а опашките - към външната страна. Плазмалемите са непроменливи по структура и са много сходни в различните организми; Най-често изключение могат да бъдат археите, чиито прегради се състоят от различни алкохоли и глицерол.

Дебелина на плазмалемата приблизително 10 nm.

Има прегради, които са разположени от външната страна или извън частта, прилежаща към мембраната - те се наричат ​​повърхностни. Някои видове протеини могат да бъдат уникални контактни точки за клетъчната мембрана и мембраната. Вътре в клетката има цитоскелет и външна стена. Някои видове интегрални протеини могат да се използват като канали в рецепторите за йонен транспорт (успоредно с нервните окончания).

Ако използвате електронен микроскоп, можете да получите данни, въз основа на които можете да изградите диаграма на структурата на всички части на клетката, както и на основните компоненти и мембрани. Горният апарат ще се състои от три подсистеми:

• сложно надмембранно включване;
• опорно-съкратителният апарат на цитоплазмата, който ще има подмембранна част.

Този апарат включва цитоскелета на клетката. Цитоплазмата с органели и ядро ​​се нарича ядрен апарат. Цитоплазмената или с други думи плазмена клетъчна мембрана се намира под клетъчната мембрана.

Думата "мембрана" идва от латинската дума membrum, която може да се преведе като "кожа" или "обвивка". Терминът е предложен преди повече от 200 години и по-често се използва за обозначаване на краищата на клетката, но през периода, когато започва използването на различни електронни устройства, се установява, че плазмените цитолеми съставляват много различни елементи на мембраната .

Елементите най-често са структурни, като:

• митохондриите;
• лизозоми;
• пластиди;
• прегради.

Една от първите хипотези относно молекулярния състав на плазмалемата е представена през 1940 г. от британски научен институт. Още през 1960 г. Уилям Робъртс предлага на света хипотезата за „Елементарната мембрана“. Тя приема, че всички клетъчни плазмалеми се състоят от определени части и всъщност се образуват по общ принцип за всички царства на организмите.

В началото на седемдесетте години на 20-ти век бяха открити много данни, въз основа на които през 1972 г. учени от Австралия предложиха нов мозаично-течен модел на клетъчната структура.

Структура на плазмената мембрана

Моделът от 1972 г. е общопризнат и до днес. Тоест в съвременната наука различни учени, работещи с черупката, разчитат на теоретичната работа „Структура на биологичната мембрана на течно-мозаечния модел“.

Протеиновите молекули са свързани с липидния двоен слой и напълно проникват през цялата мембрана - интегрални протеини (едно от общите имена е трансмембранни протеини).

Обвивката съдържа различни въглехидратни компоненти, които ще изглеждат като полизахарид или захаридна верига. Веригата от своя страна ще бъде свързана с липиди и протеини. Вериги, свързани с протеинови молекули, се наричат ​​гликопротеини, а с липидни молекули - гликозиди. Въглехидратите се намират от външната страна на мембраната и функционират като рецептори в животинските клетки.

Гликопротеин - представляват комплекс от надмембранни функции. Нарича се още гликокаликс (от гръцките думи glyk и kalix, което означава „сладко“ и „чаша“). Комплексът насърчава клетъчната адхезия.

Функции на плазмената мембрана

Бариера

Помага за отделянето на вътрешните компоненти на клетъчната маса от онези вещества, които са външни. Предпазва организма от навлизането на различни вещества, които биха били чужди за него, и спомага за поддържането на вътреклетъчния баланс.

транспорт

Клетката има свой собствен „пасивен транспорт“ и го използва, за да намали консумацията на енергия. Транспортната функция се осъществява в следните процеси:

• ендоцитоза;
• екзоцитоза;
• метаболизъм на натрий и калий.

От външната страна на мембраната има рецептор, на мястото на който се извършва смесване на хормони и различни регулаторни молекули.

Пасивен транспорт- процес, при който вещество преминава през мембрана без изразходване на енергия. С други думи, веществото се доставя от област на клетката с висока концентрация до страната, където концентрацията ще бъде по-ниска.

Има два вида:

• Проста дифузия- присъщо е на малките неутрални молекули H2O, CO2 и O2 и някои хидрофобни органични вещества с ниско молекулно тегло и съответно преминават безпроблемно през мембранните фосфолипиди. Тези молекули могат да проникнат през мембраната, докато концентрационният градиент е стабилен и непроменен.
• Улеснена дифузия- характеристика на различни хидрофилни молекули. Те могат също така да преминават през мембраната според концентрационен градиент. Процесът обаче ще се осъществява с помощта на различни протеини, които ще образуват специфични канали от йонни съединения в мембраната.

Активен транспорт- това е движението на различни компоненти през стената на мембраната, за разлика от градиента. Такъв трансфер изисква значителен разход на енергийни ресурси в клетката. Най-често активният транспорт е основният източник на енергия.

Има няколко разновидностиактивен транспорт с участието на протеини носители:

• Натриево-калиева помпа.Получаване на необходимите минерали и микроелементи от клетката.
• Ендоцитоза- процес, при който клетката улавя твърди частици (фагоцитоза) или различни капчици всяка течност (пиноцитоза).
• Екзоцитоза- процес, при който определени частици се отделят от клетката във външната среда. Процесът е противовес на ендоцитозата.

Терминът "ендоцитоза" идва от гръцките думи "enda" (отвътре) и "ketosis" (чаша, контейнер). Процесът характеризира улавянето на външни съединения от клетката и се извършва по време на производството на мембранни везикули. Този термин е въведен през 1965 г. от Кристиан Бейлс, професор по цитология в Белгия, който изучава усвояването на различни вещества от клетките на бозайниците, както и фагоцитозата и пиноцитозата.

Фагоцитоза

Възниква, когато клетката улавя определени твърди частици или живи клетки. А пиноцитозата е процесът, при който капчици течност се улавят от клетката. Фагоцитозата (от гръцките думи "поглъщащ" и "вместилище") е процесът, при който се улавят и абсорбират много малки живи обекти, както и твърди части от различни едноклетъчни организми.

Откриването на процеса принадлежи на физиолог от Русия - Вячеслав Иванович Мечников, който определя самия процес, докато провежда различни тестове с морски звезди и малки дафнии.

Храненето на едноклетъчните хетеротрофни организми се основава на способността им да смилат и също да улавят различни частици.

Мечников описва алгоритъма за абсорбция на бактерии от амеба и общия принцип на фагоцитозата:

• адхезия - залепване на бактерии към клетъчната мембрана;
• абсорбция;
• образуване на везикула с бактериална клетка;
• отпушване на бутилката.

Въз основа на това процесът на фагоцитоза се състои от следните етапи:

1. Абсорбираната частица е прикрепена към мембраната.
2. Обгръщане на абсорбираната частица с мембрана.
3. Образуване на мембранна везикула (фагозома).
4. Отделяне на мембранна везикула (фагозома) във вътрешността на клетката.
5. Комбинация от фагозома и лизозома (смилане), както и вътрешно движение на частиците.

Може да се наблюдава пълно или частично храносмилане.

При частично смилане най-често се образува остатъчно тяло, което ще остане вътре в клетката за известно време. Тези остатъци, които не са усвоени, се отстраняват (евакуират) от клетката чрез екзоцитоза. По време на процеса на еволюция тази функция на предразположение към фагоцитоза постепенно се отделя и преминава от различни едноклетъчни клетки към специализирани клетки (като храносмилателната клетка при коелентерати и гъби), а след това към специализирани клетки при бозайници и хора.

Лимфоцитите и левкоцитите в кръвта са предразположени към фагоцитоза. Самият процес на фагоцитоза изисква голямо количество енергия и е пряко свързан с активността на външната клетъчна мембрана и лизозомата, където се намират храносмилателните ензими.

Пиноцитоза

Пиноцитозата е улавяне на течност, съдържаща различни вещества, от клетъчната повърхност. Откриването на феномена пиноцитоза принадлежи на учения Фицджералд Луис. Това събитие се случи през 1932 г.

Пиноцитозата е един от основните механизми, при които високомолекулни съединения, например различни гликопротеини или разтворими протеини, навлизат в клетката. Пиноцитозната активност от своя страна е невъзможна без физиологичното състояние на клетката и зависи от нейния състав и състава на околната среда. Най-активна пиноцитоза можем да наблюдаваме при амебата.

При хората пиноцитозата се наблюдава в чревни клетки, кръвоносни съдове, бъбречни тубули, а също и в растящи ооцити. За да се изобрази процесът на пиноцитоза, който ще се извърши с помощта на човешки левкоцити, може да се направи издатина на плазмената мембрана. В този случай частите ще бъдат развързани и разделени. Процесът на пиноцитоза изисква енергия.

Етапи на процеса на пиноцитоза:

1. На външната клетъчна плазмалема се появяват тънки израстъци, които обграждат капчици течност.
2. Тази част от външната обвивка става по-тънка.
3. Образуване на мембранна везикула.
4. Стената се пробива (пропада).
5. Везикулата се движи в цитоплазмата и може да се слее с различни везикули и органели.

Екзоцитоза

Терминът идва от гръцките думи “exo” - външен, външен и “cytosis” - съд, чаша. Процесът включва освобождаване на определени частици от клетката във външната среда. Процесът на екзоцитоза е противоположен на пиноцитозата.

По време на процеса на екоцитоза мехурчета от вътреклетъчна течност излизат от клетката и се придвижват към външната мембрана на клетката. Съдържанието вътре във везикулите може да се освободи навън и клетъчната мембрана се слива с мембраната на везикулите. По този начин повечето макромолекулни връзки ще се появят по този начин.

Екзоцитозата изпълнява редица задачи:

• доставка на молекули към външната клетъчна мембрана;
• транспортиране през клетката на вещества, които ще са необходими за растеж и увеличаване на мембранната площ, например определени протеини или фосфолипиди;
• освобождаване или свързване на различни части;
• отстраняване на вредни и токсични продукти, които се появяват по време на метаболизма, например солна киселина, секретирана от клетките на стомашната лигавица;
• транспорт на пепсиноген, както и сигнални молекули, хормони или невротрансмитери.

Специфични функции на биологичните мембрани:

• генериране на импулс, възникващ на ниво нерв, вътре в невронната мембрана;
• синтез на полипептиди, както и липиди и въглехидрати на грапавия и гладък ретикулум на ендоплазмения ретикулум;
• промяна на светлинната енергия и превръщането й в химическа енергия.

Видео

От нашето видео ще научите много интересни и полезни неща за структурата на клетката.

Не получихте отговор на въпроса си? Предложете тема на авторите.

В основата на структурната организация на клетката са биологичните мембрани. Плазмената мембрана (плазмалема) е мембраната около цитоплазмата на жива клетка. Мембраните са съставени от липиди и протеини. Липидите (предимно фосфолипидите) образуват двоен слой, в който хидрофобните „опашки” на молекулите са обърнати към вътрешността на мембраната, а хидрофилните към нейните повърхности. Протеиновите молекули могат да бъдат разположени на външната и вътрешната повърхност на мембраната, могат да бъдат частично потопени в липидния слой или да проникнат през него. Повечето от заровените мембранни протеини са ензими. Това е течно-мозаечен модел на структурата на плазмената мембрана. Протеиновите и липидните молекули са подвижни, което осигурява динамичността на мембраната. Мембраните включват също въглехидрати под формата на гликолипиди и гликопротеини (гликокаликс), разположени на външната повърхност на мембраната. Наборът от протеини и въглехидрати на повърхността на мембраната на всяка клетка е специфичен и е своеобразен индикатор за типа клетка.

Функции на мембраната:

1. Разделяне. Състои се в образуването на бариера между вътрешното съдържание на клетката и външната среда.
2. Осигуряване на обмен на вещества между цитоплазмата и външната среда. В клетката навлизат вода, йони, неорганични и органични молекули (транспортна функция). Продуктите, образувани в клетката, се отделят във външната среда (секреторна функция).
3. транспорт. Транспортът през мембраната може да се осъществи по различни начини. Пасивният транспорт се извършва без разход на енергия, чрез проста дифузия, осмоза или улеснена дифузия с помощта на протеини-носители. Активният транспорт се осъществява с помощта на протеини-носители и изисква енергия (например натриево-калиевата помпа). Материал от сайта

Големи молекули биополимери навлизат в клетката в резултат на ендоцитоза. Разделя се на фагоцитоза и пиноцитоза. Фагоцитозата е улавянето и абсорбирането на големи частици от клетката. Феноменът е описан за първи път от I.I. Мечников. Първо, веществата се придържат към плазмената мембрана, към специфични рецепторни протеини, след което мембраната се огъва, образувайки вдлъбнатина.

Образува се храносмилателна вакуола. Веществата, които влизат в клетката, се усвояват в нея. При хората и животните левкоцитите са способни на фагоцитоза. Белите кръвни клетки абсорбират бактерии и други твърди частици.

Пиноцитозата е процес на улавяне и абсорбиране на капчици течност с разтворени в нея вещества. Веществата се придържат към мембранните протеини (рецептори) и капка разтвор е заобиколена от мембрана, образувайки вакуола. Пиноцитозата и фагоцитозата възникват с изразходването на енергия от АТФ.

1. Секреторна. Секрецията е освобождаване от клетка на вещества, синтезирани в клетката, във външната среда. Хормони, полизахариди, протеини и мастни капчици се съдържат във везикули, ограничени от мембрана и се приближават до плазмалемата. Мембраните се сливат и съдържанието на везикулата се освобождава в околната среда около клетката.
2. Свързване на клетки в тъкан (поради сгънати израстъци).
3. Рецептор. Мембраните съдържат голям брой рецептори - специални протеини, чиято роля е да предават сигнали отвън навътре в клетката.

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката

На тази страница има материали по следните теми:

• структура и функции на плазмената мембрана
• структура и функция на плазмената мембрана
• структура на плазмената мембрана и функции за кратко
• плазмена мембрана за кратко
• структурата и функциите на клетъчната мембрана за кратко