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 - липиден слой или двуслой. Всяка молекула се състои от хидрофилна глава и хидрофобна опашка, а в биологичните мембрани липидите са разположени с глави навън, опашки навътре.

Множество протеинови молекули са потопени в билипидния слой. Някои от тях са 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 комуникация между клетките.

Бариерната, ограничителна функция на мембраната осигурява двоен слой липиди. Не позволява съдържанието на клетката да се разпространява, смесва с околната среда или междуклетъчната течност и предотвратява проникването на опасни вещества в клетката.

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

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 възниква ендоцитозата - проникването на големи хранителни частици в клетката

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

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

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

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

Обратният процес на ендоцитоза е екзоцитоза. Синтезираните вещества (например хормони) се опаковат в мембранни везикули, приближават се, вграждат се в нея и съдържанието на везикулата се изхвърля от клетката. Така клетката може да се освободи и 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. Протеините са вградени в този липиден двоен слой.

Те се подразделят 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 същото време протеиновите молекули са разположени в липидния бислой мозаечно и могат да „плуват“ в „липидното море“ като айсберги, поради флуидността на мембраните. Според функцията си тези протеини могат да бъдат структурен(поддържат определена структура на мембраната), рецептор(за образуване на рецептори за биологично активни вещества), транспорт(извършват транспортирането на 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 Сингър и Николсън.

Мембраните изпълняват ограничителна функция в клетката. Те разделят клетката на отделения, отделения, в които процесите и химичните реакции могат да протичат независимо един от друг. Например, агресивните хидролитични ензими на лизозомите, които са способни да разграждат повечето органични молекули, са отделени от останалата част от цитоплазмата с мембрана. В случай на разрушаването му 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 биологичната мембрана, която обгражда външната страна на клетката. Това е най-дебелата (10 nm) и сложно организирана клетъчна мембрана. Основава се на универсална биологична мембрана, покрита отвън гликокаликс, и отвътре, от страната на цитоплазмата, подмембранен слой(Фиг.2-1В). Гликокаликс(3-4 nm дебелина) е представена от външните, въглехидратни участъци от 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 места са разположени в надмембранната зона (например имуноглобулини). Гликокаликсът съдържа рецептори за хистосъвместимост, рецептори за много хормони и невротрансмитери.

Подмембрана, кортикален слойобразувани от микротубули, микрофибрили и контрактилни микрофиламенти, които са част от цитоскелета на клетката. 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.

Cytolemma 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 движение 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 рецептора, предизвикват каскада от биохимични промени в клетката, като същевременно се трансформират 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 вещество (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 една към друга на разстояние 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 съседната клетка, образувайки назъбени и пръстовидни връзки (връзки "като ключалка").

КомплексМеждуклетъчните връзки са няколко вида: заключване, закопчаванеИ комуникация(фиг. 2-3). ДА СЕ заключванесъединения включват тесен контактили блокираща зона. В същото време интегралните протеини на гликокаликса на съседните клетки образуват вид мрежеста мрежа по периметъра на съседните епителни клетки в техните апикални части. Поради това междуклетъчните празнини са заключени, ограничени от външната среда (фиг. 2-3).

Ориз. 2-3. Различни видове междуклетъчни връзки.

1. Проста връзка.
2. Тясна връзка.
3. Залепваща лента.
4. Десмозома.
5. Хемидесмозома.
6. Слотова (комуникационна) връзка.
7. микровили.

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

ДА СЕ свързване, анкерните съединения включват лепило коланИ десмозоми. Залепваща лентаразположени около апикалните части на клетките на еднослоен епител. В тази зона интегралните гликокаликсни гликопротеини на съседни клетки взаимодействат помежду си и субмембранните протеини, включително снопове от актинови микрофиламенти, се приближават към тях от цитоплазмата. Десмозоми (лепенки)– сдвоени структури с размер около 0,5 µm. 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 връзкисе отнасят междинни връзки (нексуси) и синапси. Nexusesимат размер 0,5-3 микрона. В тях цитолемите на съседните клетки се събират 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 се намират между нервните клетки, както и между нервните и ефекторните клетки (мускулни, жлезисти). Те имат синаптична цепнатина, където при преминаване на нервен импулс от пресинаптичната част на синапса се освобождава невротрансмитер, който предава нервен импулс на друга клетка (за повече подробности вижте глава "Нервна тъкан").

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

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

Свойства и функции на мембраните.Всички клетъчни мембрани са подвижни течни структури, тъй като молекулите на липидите и протеините не са свързани с 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, а също така се разтягат и свиват с клетъчни движения.

Мембраните на различните видове клетки се различават значително както по химичен състав, така и по относителното съдържание на протеини, гликопротеини и липиди в тях и следователно по естеството на присъстващите в тях рецептори. Следователно всеки тип клетка се характеризира с индивидуалност, която се определя главно гликопротеини.Гликопротеините с разклонена верига, излизащи от клетъчната мембрана, участват в факторно разпознаваневъншна среда, както и във взаимното разпознаване на сродни клетки. Например яйцеклетката и сперматозоидът 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 клетките, подобни по структура, с помощта на разпознаване на участъци от плазмалемата правилно се ориентират една спрямо друга, като по този начин осигуряват 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 (подобно на протеините и нуклеиновите киселини). Мембраните съдържат и специфични рецептори, преносители на електрони, преобразуватели на енергия, ензимни протеини. Протеините участват в осигуряването на транспорта на определени молекули в или извън клетката, осъществяват структурната връзка на цитоскелета с 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-бавно е преминаването им 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 осмоза.

Има няколко механизма за транспортиране на вещества през мембраната.

дифузия- проникване на вещества през мембраната по концентрационния градиент (от областта, където концентрацията им е по-висока, към зоната, 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 носители протеини селективно се свързват с един или друг йон или молекула и ги пренасят през мембраната по концентрационен градиент.

активен транспорте свързано с енергийни разходи и служи за транспортиране на вещества срещу градиента на тяхната концентрация. Тойосъществявани от специални белтъци-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. Благодарение на това в клетката се поддържа висока концентрация на K - и по-ниска Na + в сравнение с околната среда. Този процес изразходва енергията на АТФ.

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

В 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...- вътре) определен участък от плазмалемата улавя и, така да се каже, обгръща извънклетъчния материал, затваряйки го в мембранна вакуола, възникнала в резултат на инвагинацията на мембраната. Впоследствие такава вакуола е свързана с лизозома, чиито ензими разграждат макромолекулите до мономери.

Обратният процес на ендоцитоза е екзоцитоза (екзо...- отвън). Благодарение на него клетката премахва вътреклетъчните продукти или несмлени остатъци, затворени във вакуоли или пу-

мехурчета. Везикулата се приближава до цитоплазмената мембрана, слива се с нея и съдържанието й се освобождава в околната среда. Как се отделят храносмилателни ензими, хормони, хемицелулоза и др.

По този начин биологичните мембрани, като основни структурни елементи на клетката, служат не само като физически граници, но и като динамични функционални повърхности. На мембраните на органелите се извършват множество биохимични процеси, като активна абсорбция 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 транспорт на веществата в и извън клетката, от цитоплазмата към органелите и обратно.

Те играят ролята на рецептори (приемане и преобразуване на сигнали от околната среда, разпознаване на клетъчни вещества и др.).

Те са катализатори (осигуряващи мембранни химични процеси).

Участвайте в трансформацията на енергията.

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

Плазмалема е преграда, разположена вътре, непосредствено зад черупката. 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 животинска или растителна клетка. Участъците, които се наричат ​​глава, са обърнати към вътрешната страна на клетката, а опашките към външната страна. Плазмалемите са структурно непроменливи и много сходни в различните организми; най-често срещаното изключение може да бъде археята, в която преградите се състоят от различни алкохоли и глицерол.

Дебелина на плазмалемата приблизително 10 nm.

Има прегради, които са от външната или външната страна на частта, прилежаща към мембраната - те се наричат ​​повърхностни. Някои видове протеини могат да бъдат вид контактни точки за клетъчната мембрана и черупката. Вътре в клетката е цитоскелетът и външната 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;
• мускулно-скелетния апарат на цитоплазмата, който ще има подмембранна част.

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

Думата "мембрана" идва от латинската дума membrum, която може да се преведе като "кожа" или "черупка". Терминът е предложен преди повече от 200 години и по-често се нарича ръбовете на клетката, но в 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 за молекулярния състав на плазмалемата е представена през 1940 г. от научен институт във Великобритания. Още през 1960 г. Уилям Робъртс предлага на света хипотезата "За елементарната мембрана". Тя приема, че всички плазмени мембрани на клетката се състоят от определени части, всъщност те се формират по общ принцип за всички царства на организмите.

В началото на седемдесетте години на ХХ век са открити много данни, въз основа на които през 1972 г. учени от Австралия предлагат нов мозаечно-течен модел на клетъчната структура.

Структурата на плазмената мембрана

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

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

Черупката в състава има различни въглехидратни компоненти, които ще изглеждат като полизахарид или захаридна верига. Веригата от своя страна ще бъде свързана с липиди и протеини. Веригите, свързани с протеинови молекули, се наричат ​​гликопротеини, а липидните молекули се наричат ​​гликозиди. Въглехидратите са разположени от външната страна на мембраната и действат като рецептори в животинските клетки.

Гликопротеини - представляват комплекс от надмембранни функции. Нарича се още гликокаликс (от гръцките думи glik и kalyx, 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 отвън. Предпазва тялото от навлизането на различни вещества, които ще бъдат чужди за него, и помага за поддържане на вътреклетъчния баланс.

транспорт

Клетката има собствен "пасивен транспорт" и го използва, за да намали консумацията на енергия. Транспортната функция работи в следните процеси:

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

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

Пасивен транспортПроцес, при който веществото преминава през мембрана без разход 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- присъщи 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 стане стабилен и непроменен.
• Улеснена дифузия- характеристика на различни молекули от хидрофилен тип. Те могат също така да преминат през мембраната след градиент на концентрация. 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 потребление на енергия.

Има няколко разновидностиактивен транспорт с участието на протеини носители:

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

Терминът "ендоцитоза" идва от гръцките думи "enda" (отвътре) и "ketosis" (чаша, съд). Процесът характеризира улавянето на външния състав от клетката и се извършва по време на производството на мембранни везикули. Този термин е предложен през 1965 г. от белгийския професор по цитология Кристиан Бейлс, който изучава абсорбцията 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 процес, при който капчици течност се улавят от клетката. Фагоцитозата (от гръцките думи "поглъщащ" и "вместилище") е процесът, при който се улавят и консумират много малки обекти от дивата природа, както и твърди части от различни едноклетъчни организми.

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

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

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

• адхезия - адхезия на бактерии към клетъчната мембрана;
• абсорбция;
• образуването на везикула с бактериална клетка;
• бълбукане на балона.

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

1. Абсорбираната частица е прикрепена към мембраната.
2. Обгръщане на абсорбираната частица от мембраната.
3. Образуването на мембранна везикула (фагозома).
4. Отделяне на мембранна везикула (фагозома) във вътрешността на клетката.
5. Асоциация на фагозома и лизозома (храносмилане), както и вътрешно движение на частици.

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 няма да бъдат усвоени, се изтеглят (евакуират) от клетката чрез екзоцитоза. В хода на еволюцията тази функция на фагоцитна склонност постепенно се отделя и се премества от различни едноклетъчни клетки към специализирани клетки (като храносмилателни при коелентерати и гъби), а след това към специални клетки при бозайници и хора.

Лимфоцитите и левкоцитите в кръвта са предразположени към фагоцитоза. Самият процес на фагоцитоза изисква голям разход на енергия и е пряко свързан с дейността на външната клетъчна мембрана и лизозомата, които съдържат храносмилателни ензими.

пиноцитоза

Пиноцитозата е улавяне от повърхността на клетката на течност, в която се намират различни вещества. Откриването на феномена пиноцитоза принадлежи на учения Фицджералд Луис. Това събитие се случи през 1932 г.

Пиноцитозата е един от основните механизми, чрез които макромолекулни съединения навлизат в клетката, например различни гликопротеини или разтворими протеини. 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 чревните клетки, в съдовете, бъбречните тубули, а също и в растящите ооцити. За да се изобрази процесът на пиноцитоза, който ще се извършва с помощта на човешки левкоцити, може да се направи издатина на плазмената мембрана. В този случай частите ще бъдат завързани и разделени. Процесът на пиноцитоза изисква разход на енергия.

Стъпки в процеса на пиноцитоза:

1. На външната клетъчна плазмалема се появяват тънки израстъци, които обграждат капките течност.
2. Тази част от външната обвивка става по-тънка.
3. Образуване на мембранен везикул.
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, купа. Процесът се състои в освобождаване на определени частици от клетъчната част във външната среда. Процесът на екзоцитоза е противоположен на пиноцитозата.

В процеса на екоцитоза мехурчета от вътреклетъчна течност напускат клетката и преминават към външната мембрана на клетката. Съдържанието вътре във везикулите може да се освободи навън и клетъчната мембрана се слива с обвивката на везикулите. По този начин повечето макромолекулни съединения 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 площта на мембраната, например определени протеини или фосфолипиди;
• освобождаване или свързване на различни части;
• отделяне 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, който се случва на нервно ниво, вътре в невронната мембрана;
• синтез на полипептиди, както и липиди и въглехидрати от грубата и гладка мрежа 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.

Биологичните мембрани формират основата на структурната организация на клетката. Плазмената мембрана (плазмалема) е мембраната, която обгражда цитоплазмата на живата клетка. Мембраните са изградени от липиди и протеини. Липидите (предимно фосфолипидите) образуват двоен слой, в който хидрофобните "опашки" на молекулите са обърнати навътре в мембраната, а хидрофилните опашки - към нейните повърхности. Протеиновите молекули могат да бъдат разположени на външната и вътрешната повърхност на мембраната, те могат да бъдат частично потопени в липидния слой или да проникнат през него. Повечето от потопените 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 съдържат и 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 (секреторна функция), се екскретират във външната среда.
3. транспорт. Транспортът през мембраната може да се осъществи по различни начини. Пасивният транспорт се осъществява без разход на енергия, чрез проста дифузия, осмоза или улеснена дифузия с помощта на протеини-носители. Активният транспорт се извършва от протеини носители и изисква внасяне на енергия (напр. натриево-калиева 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 увисва, образувайки вдлъбнатина.

Образува се храносмилателна вакуола. Той смила веществата, попаднали в клетката. При хората и животните левкоцитите са способни на фагоцитоза. Левкоцитите поглъщат бактерии и други твърди частици.

Пиноцитозата е процес на улавяне и абсорбиране на капчици течност с разтворени в тях 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. Секреция - освобождаване от клетката на вещества, синтезирани в клетката, във външната среда. Хормони, полизахариди, протеини, мастни капчици са затворени в свързани с мембрана везикули 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. В мембраните има голям брой рецептори - специални протеини, чиято роля е да предават сигнали отвън към вътрешността на клетката.

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката

На тази страница материал по темите:

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