U što je uključena plazma membrana? poluintegralne membranske proteine

Debljina mu je 8-12 nm, pa ga je nemoguće pregledati svjetlosnim mikroskopom. Struktura membrane proučava se pomoću elektronskog mikroskopa.

Plazmatsku membranu čine dva sloja lipida - bilipidni sloj ili dvosloj. Svaka se molekula sastoji od hidrofilne glave i hidrofobnog repa, au biološkim membranama lipidi su smješteni glavom prema van, a repom prema unutra.

Brojne proteinske molekule uronjene su u bilipidni sloj. Neki od njih nalaze se na površini membrane (vanjskoj ili unutarnjoj), drugi prodiru kroz membranu.

Funkcije plazma membrane

Membrana štiti sadržaj stanice od oštećenja, održava oblik stanice, selektivno propušta potrebne tvari u stanicu i uklanja produkte metabolizma, a također osigurava komunikaciju između stanica.

Zaštitnu, graničnu funkciju membrane osigurava dvostruki sloj lipida. Sprječava širenje sadržaja stanice, miješanje s okolinom ili međustaničnom tekućinom te sprječava prodor opasnih tvari u stanicu.

Niz najvažnijih funkcija citoplazmatske membrane obavljaju proteini uronjeni u nju. Uz pomoć receptorskih proteina, može uočiti različite iritacije na svojoj površini. Transportni proteini tvore najfinije kanale kroz koje kalij, kalcij i drugi ioni malog promjera prolaze u i iz stanice. Proteini osiguravaju vitalne procese u samom tijelu.

Velike čestice hrane koje ne mogu proći kroz tanke membranske kanale ulaze u stanicu fagocitozom ili pinocitozom. Opći naziv za ove procese je endocitoza.

Kako nastaje endocitoza – prodor velikih čestica hrane u stanicu?

Čestica hrane dolazi u kontakt s vanjskom membranom stanice i na tom se mjestu stvara invaginacija. Zatim čestica okružena membranom ulazi u stanicu, stvara se probavni mjehurić, a probavni enzimi prodiru u nastali mjehurić.

Bijele krvne stanice koje mogu uhvatiti i probaviti strane bakterije nazivaju se fagociti.

U slučaju pinocitoze, invaginacija membrane ne hvata čvrste čestice, već kapljice tekućine s tvarima otopljenim u njoj. Ovaj mehanizam jedan je od glavnih načina ulaska tvari u stanicu.

Biljne stanice prekrivene tvrdim slojem stanične stijenke na vrhu membrane nisu sposobne za fagocitozu.

Obrnuti proces od endocitoze je egzocitoza. Sintetizirane tvari (npr. hormoni) pakiraju se u membranske vezikule, približavaju se membrani, ugrađuju se u nju, a sadržaj vezikule oslobađa se iz stanice. Na taj se način stanica može riješiti nepotrebnih produkata metabolizma.

Univerzalna biološka membrana koju čini dvostruki sloj fosfolipidnih molekula ukupne debljine 6 mikrona. U tom su slučaju hidrofobni repovi fosfolipidnih molekula okrenuti prema unutra, jedni prema drugima, a polarne hidrofilne glave okrenute su prema van od membrane, prema vodi. Lipidi osiguravaju osnovna fizikalno-kemijska svojstva membrana, posebice njihovih fluidnost na tjelesnoj temperaturi. Unutar ovog lipidnog dvosloja nalaze se proteini.

Dijele se na sastavni(prožimaju cijeli lipidni dvosloj), poluintegralni(prodiru do polovice lipidnog dvosloja), ili površinski (nalaze se na unutarnjoj ili vanjskoj površini lipidnog dvosloja).

U ovom slučaju, proteinske molekule su smještene u mozaičnom uzorku u lipidnom dvosloju i mogu "plutati" u "lipidnom moru" poput santi leda, zbog fluidnosti membrana. Ovi proteini prema svojoj funkciji mogu biti strukturalni(održavaju određenu strukturu membrane), receptor(tvore receptore za biološki aktivne tvari), prijevoz(transportiraju tvari kroz membranu) i enzimski(kataliziraju određene kemijske reakcije). Ovo je trenutno najprepoznatljivije model fluidnog mozaika biološku membranu predložili su 1972. Singer i Nikolson.

Membrane obavljaju demarkacijsku funkciju u stanici. Oni dijele stanicu u odjeljke u kojima se procesi i kemijske reakcije mogu odvijati neovisno jedni o drugima. Na primjer, agresivni hidrolitički enzimi lizosoma, sposobni razgraditi većinu organskih molekula, odvojeni su od ostatka citoplazme membranom. Ako se uništi, dolazi do samoprobave i smrti stanica.

Imajući opći strukturni plan, različite biološke stanične membrane razlikuju se po svom kemijskom sastavu, organizaciji i svojstvima, ovisno o funkcijama struktura koje tvore.

Plazma membrana, struktura, funkcije.

Cytolemma je biološka membrana koja okružuje stanicu izvana. Ovo je najdeblja (10 nm) i najsloženije organizirana stanična membrana. Temelji se na univerzalnoj biološkoj membrani obloženoj izvana glikokaliks, a iznutra, sa strane citoplazme, submembranski sloj(Slika 2-1B). Glikokaliks(3-4 nm debljine) predstavljena je vanjskim, ugljikohidratnim regijama složenih proteina – glikoproteina i glikolipida koji čine membranu. Ti lanci ugljikohidrata igraju ulogu receptora koji osiguravaju da stanica prepoznaje susjedne stanice i međustaničnu tvar te s njima stupa u interakciju. Ovaj sloj također uključuje površinske i polu-integralne proteine, čija se funkcionalna područja nalaze u supramembranskoj zoni (na primjer, imunoglobulini). Glikokaliks sadrži receptore histokompatibilnosti, receptore za mnoge hormone i neurotransmitere.

Submembranski, kortikalni sloj tvore ga mikrotubule, mikrofibrile i kontraktilni mikrofilamenti, koji su dio staničnog citoskeleta. Podmembranski sloj održava oblik stanice, stvara njezinu elastičnost i osigurava promjene na površini stanice. Zbog toga stanica sudjeluje u endo- i egzocitozi, sekreciji i kretanju.

Citolema izvodi gomila funkcije:

1) razgraničenje (citolema odvaja, odvaja stanicu od okoline i osigurava njezinu vezu s vanjskim okolišem);

2) prepoznavanje od strane ove stanice drugih stanica i vezivanje za njih;

3) prepoznavanje međustanične tvari od strane stanice i vezanje na njegove elemente (vlakna, bazalna membrana);

4) transport tvari i čestica u i iz citoplazme;

5) interakcija sa signalnim molekulama (hormoni, medijatori, citokini) zbog prisutnosti specifičnih receptora za njih na svojoj površini;

1. osigurava kretanje stanica (formiranje pseudopodija) zbog veze citoleme s kontraktilnim elementima citoskeleta.

Citolema sadrži brojne receptore, kroz koje biološki aktivne tvari ( ligandi, signalne molekule, prvi glasnici: hormoni, medijatori, faktori rasta) djeluju na stanicu. Receptori su genetski determinirani makromolekularni senzori (proteini, gliko- i lipoproteini) ugrađeni u citolemu ili smješteni unutar stanice i specijalizirani za percepciju specifičnih signala kemijske ili fizičke prirode. Biološki aktivne tvari u interakciji s receptorom izazivaju kaskadu biokemijskih promjena u stanici, pretvarajući se u specifičan fiziološki odgovor (promjenu funkcije stanice).

Svi receptori imaju opći strukturni plan i sastoje se od tri dijela: 1) nadmembrane, koja je u interakciji s tvari (ligand); 2) intramembranski, koji provodi prijenos signala i 3) intracelularni, uronjen u citoplazmu.

Vrste međustaničnih kontakata.

Citolema je također uključena u stvaranje posebnih struktura - međustanične veze, kontakti, koji osiguravaju blisku interakciju između susjednih stanica. razlikovati jednostavan I kompleks međustanične veze. U jednostavan Na međustaničnim spojevima, citoleme stanica se približavaju na udaljenost od 15-20 nm i molekule njihovog glikokaliksa međusobno djeluju (slika 2-3). Ponekad izbočina citoleme jedne stanice ulazi u udubinu susjedne stanice, stvarajući nazubljene i prstaste veze (veze tipa "lokota").

Kompleks Postoji nekoliko vrsta međustaničnih veza: zaključavanje, međusobno zaključavanje I komunikacija(Slika 2-3). DO zaključavanje spojevi uključuju tijesan kontakt ili zona zaključavanja. U tom slučaju integralni proteini glikokaliksa susjednih stanica tvore svojevrsnu staničnu mrežu duž perimetra susjednih epitelnih stanica u njihovim apikalnim dijelovima. Zahvaljujući tome, međustanične praznine su zatvorene i omeđene od vanjskog okoliša (slika 2-3).

Riža. 2-3. Razne vrste međustaničnih veza.

1. Jednostavno spajanje.
2. Čvrsta veza.
3. Ljepljivi pojas.
4. Desmosom.
5. Hemidesmosoma.
6. Utorna (komunikacijska) veza.
7. Mikrovili.

(Prema Yu. I. Afanasyev, N. A. Yurina).

DO kohezivni, uključuju veze za sidrenje ljepilo pojas I dezmosomi. Ljepljivi pojas smještene oko apikalnih dijelova jednoslojnih epitelnih stanica. U ovoj zoni, integralni glikoproteini glikokaliksa susjednih stanica međusobno djeluju, a submembranski proteini, uključujući snopove aktinskih mikrofilamenata, pristupaju im iz citoplazme. Desmosomi (adhezijske mrlje)– uparene strukture veličine oko 0,5 mikrona. U njima, glikoproteini citoleme susjednih stanica blisko djeluju, a sa strane stanica u tim područjima, snopovi intermedijarnih filamenata staničnog citoskeleta utkani su u citolemu (slika 2-3).

DO komunikacijske veze uključiti rascjepne spojeve (neksuse) i sinapse. Nexusi imaju veličinu od 0,5-3 mikrona. U njima se citoleme susjednih stanica približavaju na 2-3 nm i imaju brojne ionske kanale. Kroz njih, ioni mogu prijeći iz jedne stanice u drugu, prenoseći uzbuđenje, na primjer, između stanica miokarda. sinapse karakteristični za živčano tkivo i javljaju se između živčanih stanica, kao i između živčanih i efektorskih stanica (mišićnih, žljezdanih). Imaju sinaptičku pukotinu, gdje se prilikom prolaska živčanog impulsa iz presinaptičkog dijela sinapse oslobađa neurotransmiter koji prenosi živčani impuls na drugu stanicu (više detalja vidi u poglavlju “Živčano tkivo”).

plazma membrana , ili plazmalema,- najtrajnija, osnovna, univerzalna membrana za sve stanice. To je tanki (oko 10 nm) film koji prekriva cijelu stanicu. Plazmalema se sastoji od proteinskih molekula i fosfolipida (slika 1.6).

Molekule fosfolipida raspoređene su u dva reda - s hidrofobnim krajevima prema unutra, hidrofilnim glavama prema unutarnjoj i vanjskoj vodenoj sredini. Na nekim mjestima, dvosloj (dvostruki sloj) fosfolipida prodiru skroz i skroz proteinske molekule (integralni proteini). Unutar takvih proteinskih molekula postoje kanali - pore kroz koje prolaze tvari topive u vodi. Druge proteinske molekule prodiru lipidni dvosloj do pola s jedne ili s druge strane (poluintegralni proteini). Na površini membrana eukariotskih stanica nalaze se periferni proteini. Molekule lipida i proteina drže se zajedno zahvaljujući hidrofilno-hidrofobnim interakcijama.

Svojstva i funkcije membrana. Sve stanične membrane su pokretne fluidne strukture, budući da molekule lipida i proteina nisu međusobno povezane kovalentnim vezama i mogu se prilično brzo kretati u ravnini membrane. Zahvaljujući tome, membrane mogu mijenjati svoju konfiguraciju, tj. imaju fluidnost.

Membrane su vrlo dinamične strukture. Brzo se oporavljaju od oštećenja, a također se rastežu i skupljaju pokretima stanica.

Membrane različitih tipova stanica značajno se razlikuju kako u kemijskom sastavu tako iu relativnom sadržaju proteina, glikoproteina, lipida u njima, a posljedično i u prirodi receptora koje sadrže. Svaki tip stanice stoga karakterizira individualnost, koja je uglavnom određena glikoproteini. Uključeni su glikoproteini razgranatog lanca koji strše iz stanične membrane prepoznavanje faktora vanjskom okruženju, kao i u međusobnom prepoznavanju srodnih stanica. Na primjer, jajašce i spermij međusobno se prepoznaju pomoću glikoproteina na površini stanice, koji se međusobno uklapaju kao zasebni elementi cijele strukture. Takvo međusobno prepoznavanje nužna je faza koja prethodi oplodnji.

Sličan fenomen se opaža u procesu diferencijacije tkiva. U ovom slučaju, stanice slične strukture, uz pomoć područja prepoznavanja plazmaleme, pravilno su usmjerene jedna prema drugoj, čime se osigurava njihova adhezija i stvaranje tkiva. Povezano s prepoznavanjem prometna regulacija molekula i iona kroz membranu, kao i imunološki odgovor u kojem glikoproteini imaju ulogu antigena. Šećeri stoga mogu funkcionirati kao informacijske molekule (poput proteina i nukleinskih kiselina). Membrane također sadrže specifične receptore, prijenosnike elektrona, pretvarače energije i enzimske proteine. Proteini sudjeluju u osiguravanju transporta određenih molekula u ili iz stanice, osiguravaju strukturnu vezu između citoskeleta i staničnih membrana ili služe kao receptori za primanje i pretvaranje kemijskih signala iz okoline.

Najvažnije svojstvo membrane je također selektivna propusnost. To znači da molekule i ioni kroz nju prolaze različitim brzinama, a što su molekule veće, to sporije prolaze kroz membranu. Ovo svojstvo definira plazma membranu kao osmotska barijera. Voda i plinovi otopljeni u njoj imaju maksimalnu sposobnost prodiranja; Ioni mnogo sporije prolaze kroz membranu. Difuzija vode kroz membranu naziva se osmozom.

Postoji nekoliko mehanizama za prijenos tvari kroz membranu.

Difuzija- prodiranje tvari kroz membranu po koncentracijskom gradijentu (od područja gdje je njihova koncentracija viša do područja gdje je njihova koncentracija niža). Difuzni transport tvari (voda, ioni) provodi se uz sudjelovanje membranskih proteina, koji imaju molekularne pore, ili uz sudjelovanje lipidne faze (za tvari topljive u mastima).

Uz olakšanu difuziju posebni membranski transportni proteini se selektivno vežu za jedan ili drugi ion ili molekulu i transportiraju ih kroz membranu duž koncentracijskog gradijenta.

Aktivni transport uključuje troškove energije i služi za prijenos tvari u odnosu na njihov koncentracijski gradijent. On provode posebni proteini nosači koji tvore tzv ionske pumpe. Najviše je proučavana Na - / K - pumpa u životinjskim stanicama, koja aktivno pumpa Na + ione dok apsorbira K - ione. Zbog toga se u stanici održava viša koncentracija K - i niža koncentracija Na + u odnosu na okolinu. Ovaj proces zahtijeva ATP energiju.

Kao rezultat aktivnog transporta pomoću membranske pumpe u stanici, također se regulira koncentracija Mg 2- i Ca 2+.

Tijekom procesa aktivnog transporta iona u stanicu, različiti šećeri, nukleotidi i aminokiseline prodiru kroz citoplazmatsku membranu.

Makromolekule proteina, nukleinskih kiselina, polisaharida, lipoproteinskih kompleksa itd. ne prolaze kroz stanične membrane, za razliku od iona i monomera. Transport makromolekula, njihovih kompleksa i čestica u stanicu odvija se na potpuno drugačiji način - endocitozom. Na endocitoza (endo...- prema unutra) određeno područje plazmaleme hvata i, takoreći, obavija izvanstanični materijal, zatvarajući ga u membransku vakuolu koja nastaje kao rezultat invaginacije membrane. Zatim se takva vakuola povezuje s lizosomom, čiji enzimi razgrađuju makromolekule u monomere.

Obrnuti proces od endocitoze je egzocitoza (egzo...- van). Zahvaljujući njemu, stanica uklanja unutarstanične proizvode ili neprobavljene ostatke zatvorene u vakuolama ili pu-

zyryki. Vezikula se približava citoplazmatskoj membrani, stapa se s njom i njen sadržaj izlazi u okolinu. Tako se uklanjaju probavni enzimi, hormoni, hemiceluloza itd.

Dakle, biološke membrane, kao glavni strukturni elementi stanice, ne služe samo kao fizičke granice, već su dinamičke funkcionalne površine. Na membranama organela odvijaju se brojni biokemijski procesi, kao što su aktivna apsorpcija tvari, pretvorba energije, sinteza ATP-a itd.

Funkcije bioloških membrana sljedeće:

Oni odvajaju sadržaj stanice od vanjske sredine i sadržaj organela od citoplazme.

Oni osiguravaju transport tvari u i iz stanice, iz citoplazme u organele i obrnuto.

Djeluju kao receptori (primaju i pretvaraju kemikalije iz okoline, prepoznaju stanične tvari itd.).

Oni su katalizatori (omogućuju kemijske procese u blizini membrane).

Sudjelujte u pretvorbi energije.

Stanična membrana, također nazvana plazmalema, citolema ili plazma membrana, je molekularna struktura, elastične prirode, koja se sastoji od različitih proteina i lipida. Odvaja sadržaj bilo koje stanice od vanjskog okoliša, čime regulira njegova zaštitna svojstva, a također osigurava razmjenu između vanjskog okoliša i neposrednog unutarnjeg sadržaja stanice.

Plazmalema je septum koji se nalazi unutar, neposredno iza ljuske. Dijeli stanicu na određene odjeljke, koji su usmjereni na odjeljke ili organele. Sadrže posebne uvjete okoliša. Stanična stijenka potpuno prekriva cijelu staničnu membranu. Izgleda kao dvostruki sloj molekula.

Osnovne informacije

Sastav plazmaleme su fosfolipidi ili, kako se još nazivaju, složeni lipidi. Fosfolipidi imaju nekoliko dijelova: rep i glavu. Stručnjaci nazivaju hidrofobne i hidrofilne dijelove: ovisno o građi životinjske ili biljne stanice. Područja koja se zovu glava okrenuta su prema unutrašnjosti ćelije, a repovi prema van. Plazmalemi su strukturno nepromjenjivi i vrlo slični u različitim organizmima; najčešći izuzetak mogu biti arheje, kod kojih se pregrade sastoje od raznih alkohola i glicerola.

Debljina plazmaleme približno 10 nm.

Postoje pregrade koje se nalaze izvana ili izvan dijela uz membranu - nazivaju se površinske. Neke vrste proteina mogu biti jedinstvene kontaktne točke za staničnu membranu i membranu. Unutar stanice nalazi se citoskelet i vanjska stijenka. Određene vrste integralnih proteina mogu se koristiti kao kanali u receptorima za transport iona (paralelno sa živčanim završecima).

Ako koristite elektronski mikroskop, možete dobiti podatke na temelju kojih možete konstruirati dijagram strukture svih dijelova stanice, kao i glavnih komponenti i membrana. Gornji aparat će se sastojati od tri podsustava:

• složena nadmembranska inkluzija;
• potporno-kontraktilni aparat citoplazme koji će imati submembranski dio.

Ovaj aparat uključuje citoskelet stanice. Citoplazma s organelama i jezgrom naziva se nuklearni aparat. Ispod stanične membrane nalazi se citoplazmatska ili drugim riječima plazma stanična membrana.

Riječ "membrana" dolazi od latinske riječi membrum, što se može prevesti kao "koža" ili "omotač". Termin je predložen prije više od 200 godina i češće se koristio za označavanje rubova stanice, ali u razdoblju kada je počela uporaba različite elektroničke opreme ustanovljeno je da plazma citoleme čine mnogo različitih elemenata membrane. .

Elementi su najčešće strukturni, kao što su:

• mitohondriji;
• lizosomi;
• plastidi;
• pregrade.

Jednu od prvih hipoteza o molekularnom sastavu plazmaleme iznio je 1940. godine britanski znanstveni institut. Već 1960. William Roberts je svijetu predložio hipotezu o “elementarnoj membrani”. Pretpostavila je da se sve stanične plazmaleme sastoje od određenih dijelova i da su zapravo formirane prema općem principu za sva carstva organizama.

Početkom sedamdesetih godina 20. stoljeća otkriveno je mnogo podataka na temelju kojih su 1972. australski znanstvenici predložili novi mozaično-tekući model stanične strukture.

Građa plazma membrane

Model iz 1972. opće je poznat do danas. Odnosno, u modernoj znanosti, razni znanstvenici koji rade sa školjkom oslanjaju se na teorijski rad "Struktura biološke membrane modela tekućeg mozaika."

Proteinske molekule povezane su s lipidnim dvoslojem i potpuno prodiru kroz cijelu membranu – integralni proteini (jedan od uobičajenih naziva je transmembranski proteini).

Ljuska sadrži različite ugljikohidratne komponente koje će izgledati kao polisaharid ili saharidni lanac. Lanac će pak biti povezan lipidima i proteinima. Lanci povezani proteinskim molekulama nazivaju se glikoproteini, a lipidnim molekulama - glikozidi. Ugljikohidrati se nalaze na vanjskoj strani membrane i djeluju kao receptori u životinjskim stanicama.

Glikoprotein - predstavlja kompleks supra-membranskih funkcija. Naziva se još i glikokaliks (od grčkih riječi glyk i kalix, što znači "slatko" i "čaša"). Kompleks potiče prianjanje stanica.

Funkcije plazma membrane

Prepreka

Pomaže u odvajanju unutarnjih komponenti stanične mase od onih tvari koje su vanjske. Štiti tijelo od ulaska različitih tvari koje bi mu bile strane te pomaže u održavanju unutarstanične ravnoteže.

Prijevoz

Stanica ima vlastiti “pasivni transport” i koristi ga za smanjenje potrošnje energije. Transportna funkcija djeluje u sljedećim procesima:

• endocitoza;
• egzocitoza;
• metabolizam natrija i kalija.

Na vanjskoj strani membrane nalazi se receptor na čijem mjestu dolazi do miješanja hormona i raznih regulatornih molekula.

Pasivni transport- proces u kojem tvar prolazi kroz membranu bez utroška energije. Drugim riječima, tvar se isporučuje iz područja stanice s visokom koncentracijom na stranu gdje će koncentracija biti niža.

Postoje dvije vrste:

• Jednostavna difuzija- svojstveno je malim neutralnim molekulama H2O, CO2 i O2 i nekim hidrofobnim organskim tvarima niske molekularne težine i, sukladno tome, bez problema prolaze kroz membranske fosfolipide. Ove molekule mogu prodrijeti kroz membranu sve dok koncentracijski gradijent ne postane stabilan i nepromijenjen.
• Olakšana difuzija- karakteristika raznih hidrofilnih molekula. Oni također mogu proći kroz membranu prema koncentracijskom gradijentu. Međutim, proces će se odvijati uz pomoć različitih proteina koji će formirati specifične kanale ionskih spojeva u membrani.

Aktivni transport- ovo je kretanje različitih komponenti kroz stijenku membrane za razliku od gradijenta. Takav prijenos zahtijeva značajan utrošak energetskih resursa u stanici. Najčešće je aktivni promet glavni izvor potrošnje energije.

Postoji nekoliko varijanti aktivni transport uz sudjelovanje proteina nosača:

• Natrij-kalijeva pumpa. Primanje potrebnih minerala i elemenata u tragovima od strane stanice.
• Endocitoza- proces u kojem stanica hvata čvrste čestice (fagocitoza) ili razne kapljice bilo koje tekućine (pinocitoza).
• Egzocitoza- proces kojim se određene čestice oslobađaju iz stanice u vanjski okoliš. Proces je protuteža endocitozi.

Pojam "endocitoza" dolazi od grčkih riječi "enda" (iznutra) i "ketosis" (čaša, spremnik). Proces karakterizira hvatanje vanjskog sastava od strane stanice i provodi se tijekom proizvodnje membranskih vezikula. Ovaj izraz skovao je 1965. godine Christian Bayles, profesor citologije u Belgiji, koji je proučavao unos različitih tvari u stanice sisavaca, kao i fagocitozu i pinocitozu.

Fagocitoza

Nastaje kada stanica uhvati određene čvrste čestice ili žive stanice. A pinocitoza je proces kojim stanica hvata kapljice tekućine. Fagocitoza (od grčkih riječi "žderač" i "spremnik") je proces kojim se hvataju i apsorbiraju vrlo mali živi objekti, kao i čvrsti dijelovi raznih jednostaničnih organizama.

Otkriće procesa pripada fiziologu iz Rusije - Vjačeslavu Ivanoviču Mečnikovu, koji je utvrdio sam proces, dok je vršio razne testove s morskim zvijezdama i sićušnim dafnijama.

Prehrana jednostaničnih heterotrofnih organizama temelji se na njihovoj sposobnosti probave i hvatanja različitih čestica.

Mečnikov je opisao algoritam za apsorpciju bakterija od strane amebe i opći princip fagocitoze:

• adhezija - lijepljenje bakterija na staničnu membranu;
• apsorpcija;
• stvaranje vezikule s bakterijskom stanicom;
• bubbling of the bubble.

Na temelju toga, proces fagocitoze sastoji se od sljedećih faza:

1. Apsorbirana čestica je pričvršćena na membranu.
2. Okruživanje apsorbirane čestice membranom.
3. Stvaranje membranskog vezikula (fagosoma).
4. Odvajanje membranske vezikule (fagosoma) u unutrašnjost stanice.
5. Kombinacija fagosoma i lizosoma (probava), kao i unutarnje kretanje čestica.

Može se uočiti potpuna ili djelomična probava.

Kod djelomične probave najčešće nastaje rezidualno tjelešce koje će neko vrijeme ostati unutar stanice. Oni ostaci koji nisu probavljeni uklanjaju se (evakuiraju) iz stanice egzocitozom. Tijekom procesa evolucije, ova predispozicijska funkcija fagocitoze postupno se odvojila i prešla s različitih jednostaničnih stanica na specijalizirane stanice (kao što je probavna stanica kod koelenterata i spužvi), a zatim na specijalizirane stanice sisavaca i ljudi.

Limfociti i leukociti u krvi predisponirani su za fagocitozu. Sam proces fagocitoze zahtijeva velike količine energije i izravno je povezan s aktivnošću vanjske stanične membrane i lizosoma, gdje su smješteni probavni enzimi.

Pinocitoza

Pinocitoza je hvatanje tekućine koja sadrži različite tvari površinom stanice. Otkriće fenomena pinocitoze pripada znanstveniku Fitzgeraldu Lewisu. Ovaj događaj zbio se 1932. godine.

Pinocitoza je jedan od glavnih mehanizama u kojem visokomolekularni spojevi, na primjer, različiti glikoproteini ili topljivi proteini, ulaze u stanicu. Pinocitotička aktivnost je pak nemoguća bez fiziološkog stanja stanice i ovisi o njezinom sastavu i sastavu okoliša. Najaktivniju pinocitozu možemo uočiti kod amebe.

U ljudi se pinocitoza opaža u crijevnim stanicama, krvnim žilama, bubrežnim tubulima, a također i u rastućim oocitima. Kako bi se prikazao proces pinocitoze, koji će se provoditi pomoću ljudskih leukocita, može se napraviti izbočina plazma membrane. U tom će slučaju dijelovi biti odvezani i razdvojeni. Proces pinocitoze zahtijeva energiju.

Faze procesa pinocitoze:

1. Na vanjskoj staničnoj plazmalemi pojavljuju se tanke izrasline koje okružuju kapljice tekućine.
2. Ovaj dio vanjske ljuske postaje tanji.
3. Stvaranje membranskog vezikula.
4. Zid se probija (propada).
5. Vezikula se kreće u citoplazmi i može se spojiti s raznim vezikulama i organelama.

Egzocitoza

Pojam dolazi od grčkih riječi "exo" - vanjski, vanjski i "cytosis" - posuda, šalica. Proces uključuje otpuštanje određenih čestica od strane stanice u vanjski okoliš. Proces egzocitoze je suprotan od pinocitoze.

Tijekom procesa ekocitoze, mjehurići unutarstanične tekućine izlaze iz stanice i kreću se prema vanjskoj membrani stanice. Sadržaj unutar vezikula može se osloboditi van, a stanična membrana se spaja s membranom vezikula. Stoga će se većina makromolekularnih veza dogoditi na ovaj način.

Egzocitoza obavlja niz zadataka:

• isporuka molekula na vanjsku staničnu membranu;
• transport kroz stanicu tvari koje će biti potrebne za rast i povećanje površine membrane, na primjer, određenih proteina ili fosfolipida;
• otpuštanje ili spajanje raznih dijelova;
• uklanjanje štetnih i otrovnih proizvoda koji se pojavljuju tijekom metabolizma, na primjer, klorovodične kiseline koju izlučuju stanice želučane sluznice;
• transport pepsinogena, kao i signalnih molekula, hormona ili neurotransmitera.

Specifične funkcije bioloških membrana:

• stvaranje impulsa koji se javlja na razini živaca, unutar membrane neurona;
• sinteza polipeptida, kao i lipida i ugljikohidrata hrapavog i glatkog retikuluma endoplazmatskog retikuluma;
• promjena svjetlosne energije i njezino pretvaranje u kemijsku energiju.

Video

Iz našeg videa saznat ćete puno zanimljivih i korisnih stvari o građi stanice.

Niste dobili odgovor na svoje pitanje? Predložite temu autorima.

Biološke membrane čine osnovu strukturne organizacije stanice. Plazmatska membrana (plasmalemma) je membrana koja okružuje citoplazmu žive stanice. Membrane se sastoje od lipida i proteina. Lipidi (uglavnom fosfolipidi) tvore dvostruki sloj, u kojem su hidrofobni "repovi" molekula okrenuti prema unutrašnjosti membrane, a hidrofilni prema njezinoj površini. Proteinske molekule mogu se nalaziti na vanjskoj i unutarnjoj površini membrane, mogu biti djelomično uronjene u lipidni sloj ili prodrijeti kroz njega. Većina proteina uronjene membrane su enzimi. Ovo je fluidno-mozaični model strukture plazma membrane. Molekule proteina i lipida su pokretne, što osigurava dinamičnost membrane. Membrane također uključuju ugljikohidrate u obliku glikolipida i glikoproteina (glikokaliksa), koji se nalaze na vanjskoj površini membrane. Skup bjelančevina i ugljikohidrata na površini membrane svake stanice je specifičan i svojevrstan je pokazatelj tipa stanice.

Funkcije membrane:

1. Dijeljenje. Sastoji se od stvaranja barijere između unutarnjeg sadržaja stanice i vanjskog okruženja.
2. Osiguravanje razmjene tvari između citoplazme i vanjskog okoliša. Voda, ioni, anorganske i organske molekule ulaze u stanicu (transportna funkcija). Produkti nastali u stanici otpuštaju se u vanjsku okolinu (sekretorna funkcija).
3. Prijevoz. Prijenos kroz membranu može se odvijati na različite načine. Pasivni transport odvija se bez utroška energije, jednostavnom difuzijom, osmozom ili olakšanom difuzijom uz pomoć proteina nosača. Aktivni transport se odvija pomoću proteina nosača i zahtijeva energiju (na primjer, natrij-kalijeva pumpa). Materijal sa stranice

Velike molekule biopolimera ulaze u stanicu kao rezultat endocitoze. Dijeli se na fagocitozu i pinocitozu. Fagocitoza je hvatanje i apsorpcija velikih čestica od strane stanice. Fenomen je prvi opisao I.I. Mečnikov. Najprije se tvari lijepe na plazma membranu, na specifične receptorske proteine, zatim se membrana savija, stvarajući udubljenje.

Formira se probavna vakuola. Probavlja tvari koje su ušle u stanicu. Kod ljudi i životinja leukociti su sposobni za fagocitozu. Leukociti gutaju bakterije i druge čvrste čestice.

Pinocitoza je proces hvatanja i upijanja kapljica tekućine s tvarima otopljenim u njoj. Tvari se lijepe na membranske proteine ​​(receptore), a kap otopine je okružena membranom, tvoreći vakuolu. Pinocitoza i fagocitoza nastaju uz utrošak ATP energije.

1. Sekretorni. Sekrecija je oslobađanje tvari sintetiziranih u stanici u vanjsku okolinu. Hormoni, polisaharidi, proteini i masne kapljice nalaze se u vezikulama omeđenim membranom i približavaju se plazmalemi. Membrane se spajaju, a sadržaj vezikule se oslobađa u okolinu koja okružuje stanicu.
2. Povezivanje stanica u tkivu (zbog presavijenih izraslina).
3. Receptor. Membrane sadrže veliki broj receptora – posebnih proteina čija je uloga prijenos signala izvana u unutrašnjost stanice.

Niste pronašli ono što ste tražili? Koristite pretraživanje

Na ovoj stranici nalazi se materijal o sljedećim temama:

• strukturu i funkcije plazma membrane
• struktura i funkcija plazma membrane
• struktura plazma membrane i kratko funkcionira
• plazma membrana kratko
• strukturu i funkcije stanične membrane kratko