Miben vesz részt a plazmamembrán? félig integrált membránfehérjék

Vastagsága 8-12 nm, ezért fénymikroszkóppal nem lehet vizsgálni. A membrán szerkezetét elektronmikroszkóppal vizsgálják.

A plazmamembránt két lipidréteg alkotja - a lipidréteg vagy kettősréteg. Mindegyik molekula egy hidrofil fejből és egy hidrofób farokból áll, és a biológiai membránokban a lipidek fejükkel kifelé, farkukkal befelé helyezkednek el.

Számos fehérjemolekula van elmerülve a bilipid rétegben. Egy részük a membrán felszínén található (külső vagy belső), mások áthatolnak a membránon.

A plazmamembrán funkciói

A membrán megvédi a sejt tartalmát a károsodástól, megtartja a sejt alakját, szelektíven juttatja be a sejtbe a szükséges anyagokat és eltávolítja az anyagcseretermékeket, valamint kommunikációt biztosít a sejtek között.

A membrán gát, határoló funkciója kettős lipidréteget biztosít. Nem engedi a sejt tartalmának szétterjedését, elkeveredését a környezettel vagy az intercelluláris folyadékkal, és megakadályozza a veszélyes anyagok bejutását a sejtbe.

A citoplazmatikus membrán számos legfontosabb funkciója a benne elmerült fehérjéknek köszönhetően valósul meg. A receptorfehérjék segítségével különféle irritációkat észlel a felületén. A transzportfehérjék alkotják a legvékonyabb csatornákat, amelyeken keresztül a kálium, kalcium és más kis átmérőjű ionok bejutnak a sejtbe és kijutnak onnan. Fehérjék – önmagukban létfontosságú folyamatokat biztosítanak.

A vékony membráncsatornákon át nem tudó nagy élelmiszerrészecskék fagocitózissal vagy pinocitózissal jutnak be a sejtbe. Ezeknek a folyamatoknak a közös neve endocitózis.

Hogyan történik az endocitózis - a nagy élelmiszer-részecskék behatolása a sejtbe

A táplálékrészecske érintkezésbe kerül a sejt külső membránjával, és ezen a helyen invagináció képződik. Ezután a membránnal körülvett részecske bejut a sejtbe, emésztőrendszer keletkezik, és az emésztőenzimek behatolnak a kialakult vezikulába.

Azokat a fehérvérsejteket, amelyek képesek felfogni és megemészteni az idegen baktériumokat, fagocitáknak nevezzük.

Pinocitózis esetén a membrán invaginációja nem szilárd részecskéket, hanem folyadékcseppeket, benne oldott anyagokkal fog fel. Ez a mechanizmus az anyagok sejtbe való behatolásának egyik fő útja.

A membránon szilárd sejtfalréteggel borított növényi sejtek nem képesek fagocitózisra.

Az endocitózis fordított folyamata az exocitózis. A szintetizált anyagokat (például hormonokat) membránvezikulákba csomagolják, megközelítik, beágyazzák, és a vezikula tartalma kilökődik a sejtből. Így a sejt a felesleges anyagcseretermékektől is megszabadulhat.

Univerzális biológiai membrán 6 mikron összvastagságú foszfolipidmolekulák kettős rétege alkotja. Ebben az esetben a foszfolipid molekulák hidrofób farka befelé, egymás felé, a poláris hidrofil fejek pedig a membránon kívülre, a víz felé fordulnak. A lipidek biztosítják a membránok fő fizikai-kémiai tulajdonságait, különösen azok folyékonyság testhőmérsékleten. A fehérjék ebbe a lipid kettős rétegbe ágyazódnak be.

Ezek fel vannak osztva integrál(áthatja a teljes lipid kettős réteget), félig integrált(a lipid kettős réteg legfeljebb feléig behatolnak), vagy felület (a lipid kettős réteg belső vagy külső felületén található).

Ugyanakkor a fehérjemolekulák a lipid kettős rétegben mozaikszerűen helyezkednek el, és a membránok folyékonyságának köszönhetően jéghegyekhez hasonlóan "úszhatnak" a "lipidtengerben". Funkciójuk szerint ezek a fehérjék lehetnek szerkezeti(megőrizni a membrán egy bizonyos szerkezetét), receptor(receptorok kialakítása a biológiailag aktív anyagok számára), szállítás(az anyagok membránon keresztüli szállítását végzi) és enzimatikus(egyes kémiai reakciókat katalizálnak). Jelenleg ez a legelismertebb folyékony mozaik modell A biológiai membránt 1972-ben Singer és Nikolson javasolta.

A membránok határoló funkciót látnak el a sejtben. Felosztják a sejtet kompartmentekre, kompartmentekre, amelyekben a folyamatok és a kémiai reakciók egymástól függetlenül is lezajlhatnak. Például a lizoszómák agresszív hidrolitikus enzimjeit, amelyek képesek a legtöbb szerves molekula lebontására, membrán választja el a citoplazma többi részétől. Megsemmisülése esetén önemésztés és sejtpusztulás következik be.

A közös szerkezeti tervvel rendelkező különböző biológiai sejtmembránok kémiai összetételükben, felépítésükben és tulajdonságaikban különböznek az általuk kialakított struktúrák funkcióitól függően.

Plazma membrán, szerkezete, funkciói.

A citolemma a sejt külsejét körülvevő biológiai membrán. Ez a legvastagabb (10 nm) és bonyolultan szervezett sejtmembrán. Egy univerzális biológiai membránon alapul, kívülről fedett glikokalixés belülről, a citoplazma oldaláról, szubmembrán réteg(2-1B ábra). Glycocalyx(3-4 nm vastag) a membránt alkotó komplex fehérjék - glikoproteinek és glikolipidek - külső, szénhidrát szakaszai képviselik. Ezek a szénhidrátláncok olyan receptorok szerepét töltik be, amelyek biztosítják, hogy a sejt felismerje a szomszédos sejteket és az intercelluláris anyagot, és kölcsönhatásba léphessen velük. Ez a réteg felszíni és félig integrált fehérjéket is tartalmaz, amelyek funkcionális helyei a szupramembrán zónában helyezkednek el (például immunglobulinok). A glikokalix hisztokompatibilitási receptorokat, számos hormon és neurotranszmitter receptort tartalmaz.

Submembrán, kortikális réteg mikrotubulusok, mikrofibrillumok és kontraktilis mikrofilamentumok alkotják, amelyek a sejt citoszkeletonjának részét képezik. A membrán alatti réteg megtartja a sejt alakját, megteremti annak rugalmasságát, változást biztosít a sejtfelszínen. Ennek köszönhetően a sejt részt vesz az endo- és exocitózisban, a szekrécióban és a mozgásban.

A Cytolemma teljesíti sok funkciókat:

1) elhatárolás (a citolemma elválasztja, elhatárolja a sejtet a környezettől és biztosítja kapcsolatát a külső környezettel);

2) más sejtek felismerése és ezekhez való kapcsolódása e sejt által;

3) az intercelluláris anyag sejt általi felismerése és az elemeihez (rostok, alapmembrán) való kötődés;

4) anyagok és részecskék citoplazmába és onnan történő szállítása;

5) kölcsönhatás jelzőmolekulákkal (hormonokkal, mediátorokkal, citokinekkel), mivel a felületén specifikus receptorok vannak jelen;

1. sejtmozgást (pszeudopodia képződést) biztosít a citolemma és a citoszkeleton összehúzó elemeivel való kapcsolata miatt.

A citolemma számos receptorok, amelyen keresztül biológiailag aktív anyagok ( ligandumok, szignálmolekulák, első hírvivők: hormonok, mediátorok, növekedési faktorok) hatnak a sejtre. A receptorok genetikailag meghatározott makromolekuláris szenzorok (fehérjék, gliko- és lipoproteinek), amelyek a citolemmába vannak beépítve, vagy a sejt belsejében helyezkednek el, és speciális kémiai vagy fizikai jelek érzékelésére specializálódtak. A biológiailag aktív anyagok a receptorral kölcsönhatásba lépve biokémiai változások kaszkádját idézik elő a sejtben, miközben specifikus fiziológiai válaszrá alakulnak át (sejtfunkció változás).

Minden receptornak közös szerkezeti terve van, és három részből áll: 1) szupramembrán, amely kölcsönhatásba lép egy anyaggal (ligandum); 2) intramembrán, amely jelátvitelt végez, és 3) intracelluláris, a citoplazmába merülve.

Az intercelluláris kontaktusok típusai.

A citolemma speciális struktúrák kialakításában is részt vesz - sejtközi kapcsolatok, kapcsolatok, amelyek szoros kölcsönhatást biztosítanak a szomszédos sejtek között. Megkülönböztetni egyszerűés összetett sejtközi kapcsolatok. NÁL NÉL egyszerű Az intercelluláris találkozási pontokon a sejtek citolemmái 15-20 nm távolságra közelednek egymáshoz, és glikokalix molekuláik kölcsönhatásba lépnek egymással (2-3. ábra). Néha az egyik sejt citolemmájának kiemelkedése behatol a szomszédos sejt mélyedésébe, és fogazott és ujjszerű kapcsolatokat képez ("zárszerű" kapcsolatok).

Összetett Az intercelluláris kapcsolatoknak többféle típusa van: reteszelés, rögzítésés kommunikáció(2-3. ábra). Nak nek záró vegyületek közé tartozik szoros érintkezés vagy blokkoló zóna. Ugyanakkor a szomszédos sejtek glikokalixének integrált fehérjéi egyfajta hálóhálót alkotnak a szomszédos hámsejtek kerülete mentén a csúcsi részeikben. Emiatt az intercelluláris rések záródnak, elhatárolódnak a külső környezettől (2-3. ábra).

Rizs. 2-3. Különféle típusú intercelluláris kapcsolatok.

1. Egyszerű csatlakozás.
2. Szoros csatlakozás.
3. Ragasztószalag.
4. Desmosome.
5. Hemidesmosome.
6. Rétes (kommunikációs) kapcsolat.
7. Microvilli.

(Yu. I. Afanasiev, N. A. Yurina szerint).

Nak nek linkelés, a rögzítő vegyületek közé tartozik ragasztóanyag övés desmoszómák. Ragasztószalag egyrétegű hám sejtjeinek apikális részei körül helyezkedik el. Ebben a zónában a szomszédos sejtek integrált glikokalix glikoproteinjei kölcsönhatásba lépnek egymással, és a citoplazmából közelednek hozzájuk a szubmembrán fehérjék, beleértve az aktin mikrofilamentum kötegeit. Dezmoszómák (tapadó foltok)– körülbelül 0,5 µm méretű páros szerkezetek. Ezekben a szomszédos sejtek citolemmájának glikoproteinekjei szorosan kölcsönhatásba lépnek egymással, és ezeken a területeken a sejtek oldaláról a sejt citoszkeleton köztes filamentumainak kötegei fonódnak be a citolemmába (2-3. ábra).

Nak nek kommunikációs kapcsolatokat utal rés csomópontok (nexusok) és szinapszisok. Nexusok 0,5-3 mikron méretűek. Bennük a szomszédos sejtek citolemmái 2-3 nm-ig konvergálnak, és számos ioncsatornával rendelkeznek. Rajtuk keresztül az ionok átjuthatnak egyik sejtből a másikba, gerjesztést továbbítva például a szívizomsejtek között. szinapszisok az idegszövetre jellemző, és az idegsejtek között, valamint az ideg- és effektorsejtek (izom, mirigy) között találhatók. Szinaptikus hasadékkal rendelkeznek, ahol a szinapszis preszinaptikus részéből idegimpulzus áthaladásakor egy neurotranszmitter szabadul fel, amely idegimpulzust továbbít egy másik sejtnek (további részletekért lásd az "Idegszövet" című fejezetet).

plazma membrán , vagy plasmalemma,- a legállandóbb, legalapvetőbb, univerzális membrán minden sejt számára. Ez a legvékonyabb (körülbelül 10 nm-es) film, amely az egész cellát lefedi. A plazmalemma fehérjék és foszfolipidek molekuláiból áll (1.6. ábra).

A foszfolipidek molekulái két sorban vannak elrendezve - hidrofób végek befelé, hidrofil fejek a belső és külső vízi környezetbe. Egyes helyeken a foszfolipidek kétrétegű (kettős rétege) fehérjemolekulákkal (integrált fehérjékkel) hatol át. Az ilyen fehérjemolekulák belsejében csatornák vannak - pórusok, amelyeken keresztül vízben oldódó anyagok haladnak át. Más fehérjemolekulák egyik vagy másik oldalról átjárják a lipid kettősréteg felét (félig integrált fehérjék). Az eukarióta sejtek membránjának felületén perifériás fehérjék találhatók. A lipid- és fehérjemolekulákat hidrofil-hidrofób kölcsönhatások tartják össze.

A membránok tulajdonságai és funkciói. Minden sejtmembrán mozgékony folyékony szerkezet, mivel a lipidek és fehérjék molekulái nem kapcsolódnak kovalens kötésekkel, és meglehetősen gyorsan képesek mozogni a membrán síkjában. Ennek köszönhetően a membránok megváltoztathatják konfigurációjukat, azaz folyékonyak.

A membránok nagyon dinamikus szerkezetek. Gyorsan felépülnek a sérülésekből, és a sejtmozgások hatására megnyúlnak és összehúzódnak.

A különböző sejttípusok membránjai jelentősen eltérnek mind kémiai összetételükben, mind a bennük lévő fehérjék, glikoproteinek és lipidek relatív tartalmában, és ebből következően a bennük lévő receptorok jellegében. Ezért minden sejttípust egyéniség jellemez, amely elsősorban meghatározott glikoproteinek. A sejtmembránból kiálló elágazó láncú glikoproteinek vesznek részt faktor felismerés külső környezet, valamint a kapcsolódó sejtek kölcsönös elismerése terén. Például egy petesejt és egy hímivarsejt a sejtfelszíni glikoproteinekről ismeri fel egymást, amelyek egy teljes szerkezet különálló elemeiként illeszkednek egymáshoz. Az ilyen kölcsönös elismerés a megtermékenyítést megelőző szükséges szakasz.

Hasonló jelenség figyelhető meg a szöveti differenciálódás folyamatában. Ebben az esetben a hasonló szerkezetű sejtek a plazmalemma metszeteinek felismerésével egymáshoz képest helyesen orientálódnak, biztosítva ezzel adhéziójukat és szövetképződésüket. Az elismeréshez kapcsolódik közlekedési szabályozás molekulák és ionok a membránon keresztül, valamint egy immunológiai válasz, amelyben a glikoproteinek játsszák az antigének szerepét. A cukrok így információs molekulákként működhetnek (hasonlóan a fehérjékhez és a nukleinsavakhoz). A membránok specifikus receptorokat, elektronhordozókat, energiaátalakítókat, enzimatikus fehérjéket is tartalmaznak. A fehérjék részt vesznek bizonyos molekulák sejtbe vagy onnan történő szállításának biztosításában, a citoszkeleton szerkezeti összekapcsolását végzik a sejtmembránokkal, vagy receptorként szolgálnak a környezetből érkező kémiai jelek fogadására és átalakítására.

A membrán legfontosabb tulajdonsága az is szelektív permeabilitás. Ez azt jelenti, hogy a molekulák és ionok különböző sebességgel haladnak át rajta, és minél nagyobb a molekulák mérete, annál lassabban haladnak át a membránon. Ez a tulajdonság határozza meg a plazmamembránt, mint ozmotikus gát. A víz és a benne oldott gázok a legnagyobb áthatoló erővel rendelkeznek; az ionok sokkal lassabban haladnak át a membránon. A víz membránon keresztüli diffúzióját ún ozmózis.

Számos mechanizmus létezik az anyagoknak a membránon keresztül történő szállítására.

Diffúzió- anyagok behatolása a membránon a koncentráció gradiens mentén (a nagyobb koncentrációjú területről a kisebb koncentrációjú területre). Az anyagok (víz, ionok) diffúz transzportja molekuláris pórusokkal rendelkező membránfehérjék részvételével vagy a lipidfázis részvételével történik (zsíroldható anyagok esetében).

Könnyített diffúzióval speciális membránhordozó fehérjék szelektíven kötődnek egyik vagy másik ionhoz vagy molekulához, és koncentrációgradiens mentén viszik át a membránon.

aktiv szállitás energiaköltségekkel jár, és az anyagok koncentráció-gradiensével szembeni szállítására szolgál. Ő speciális hordozófehérjék végzik, amelyek az ún ionszivattyúk. A legtöbbet tanulmányozott Na - / K - pumpa állati sejtekben, amely aktívan pumpálja ki a Na + ionokat, miközben elnyeli a K - ionokat. Ennek köszönhetően a sejtben a K - nagy koncentrációja és a környezethez képest alacsonyabb Na + marad fenn. Ez a folyamat az ATP energiáját fogyasztja.

A membránpumpa segítségével történő aktív transzport eredményeként a sejtben a Mg 2- és Ca 2+ koncentrációja is szabályozódik.

Az ionok sejtbe történő aktív szállítása során különböző cukrok, nukleotidok és aminosavak hatolnak be a citoplazma membránon.

A fehérjék makromolekulái, nukleinsavak, poliszacharidok, lipoprotein komplexek stb. nem jutnak át a sejtmembránokon, ellentétben az ionokkal és a monomerekkel. A makromolekulák, komplexeik és részecskéik sejtbe jutása teljesen más módon - endocitózison keresztül - történik. Nál nél endocitózis (endo...- belül) a plazmalemma egy bizonyos szakasza befogja és mintegy beburkolja az extracelluláris anyagot, bezárva azt egy membrán vakuólumba, amely a membrán invaginációja következtében keletkezett. Ezt követően egy ilyen vakuólum egy lizoszómához kapcsolódik, amelynek enzimei a makromolekulákat monomerekké bontják.

Az endocitózis fordított folyamata az exocitózis (exo...- kívül). Neki köszönhetően a sejt eltávolítja az intracelluláris termékeket vagy az emésztetlen maradványokat, amelyek vakuolákba vagy pu-

buborékok. A vezikula megközelíti a citoplazma membránt, összeolvad vele, és tartalma a környezetbe kerül. Hogyan ürülnek ki az emésztőenzimek, hormonok, hemicellulóz stb.

Így a biológiai membránok, mint a sejt fő szerkezeti elemei, nemcsak fizikai határként, hanem dinamikus funkcionális felületként is szolgálnak. Az organellumok membránján számos biokémiai folyamat megy végbe, mint például az anyagok aktív felszívódása, energiaátalakítás, ATP szintézis stb.

A biológiai membránok funkciói a következő:

Elhatárolják a sejt tartalmát a külső környezettől, az organellumok tartalmát a citoplazmától.

Biztosítják az anyagok szállítását a sejtbe és onnan ki, a citoplazmából az organellumokba és fordítva.

A receptorok szerepét töltik be (a környezetből érkező jelek vétele és átalakítása, sejtanyagok felismerése stb.).

Katalizátorok (membránkémiai folyamatokat biztosítanak).

Vegyen részt az energia átalakításában.

A sejtmembrán, más néven plazmalemma, citolemma vagy plazmamembrán, egy rugalmas természetű molekulaszerkezet, amely különböző fehérjékből és lipidekből áll. Bármely sejt tartalmát elválasztja a külső környezettől, ezáltal szabályozza annak védő tulajdonságait, valamint cserét biztosít a külső környezet és a sejt közvetlenül belső tartalma között.

A plazmalemma egy septum, amely belül, közvetlenül a héj mögött található. A sejtet bizonyos részekre osztja, amelyek kompartmentekre vagy organellumokra irányulnak. Speciális környezeti feltételeket tartalmaznak. A sejtfal teljesen befedi a teljes sejtmembránt. Úgy néz ki, mint egy kettős molekularéteg.

Alapinformációk

A plazmalemma összetétele foszfolipidek vagy, ahogyan ezeket is nevezik, összetett lipidek. A foszfolipidek több részből állnak: egy farokból és egy fejből. A szakemberek hidrofób és hidrofil részeknek nevezik: az állati vagy növényi sejt szerkezetétől függően. A fejnek nevezett szakaszok a sejt belseje felé néznek, a farok pedig a külső felé néz. A plazmalemmok szerkezetileg változatlanok és nagyon hasonlóak a különböző szervezetekben; a leggyakoribb kivétel az archaea lehet, amelyben a válaszfalak különféle alkoholokból és glicerinből állnak.

A plazmalemma vastagsága körülbelül 10 nm.

Vannak válaszfalak, amelyek a membrán melletti rész külső oldalán vagy kívül vannak - ezeket felületesnek nevezik. Egyes típusú fehérjék egyfajta érintkezési pontok lehetnek a sejtmembrán és a héj számára. A sejt belsejében található a citoszkeleton és a külső fal. Az integrál fehérjék bizonyos típusai csatornaként használhatók az iontranszport receptorokban (párhuzamosan az idegvégződésekkel).

Ha elektronmikroszkópot használunk, akkor olyan adatokhoz juthatunk, amelyek alapján diagramot készíthetünk a sejt összes részének felépítéséről, valamint a fő alkotóelemekről, membránokról. A felső berendezés három alrendszerből áll majd:

• komplex szupramembrán zárvány;
• a citoplazma mozgásszervi apparátusa, amelynek submembrán része lesz.

Ez a berendezés a sejt citoszkeletonának tulajdonítható. Az organellumokkal és a sejtmaggal rendelkező citoplazmát nukleáris apparátusnak nevezzük. A sejtmembrán alatt található a citoplazmatikus vagy más szóval plazmasejtmembrán.

A "membrán" szó a latin membrum szóból származik, amelyet "bőrnek" vagy "héjnak" lehet fordítani. A kifejezést több mint 200 évvel ezelőtt javasolták, és gyakrabban a sejt széleinek nevezték, de abban az időszakban, amikor elkezdődött a különféle elektronikus berendezések használata, megállapították, hogy a plazma citolemmák a membrán sok különböző elemét alkotják.

Az elemek leggyakrabban szerkezetiek, mint például:

• mitokondriumok;
• lizoszómák;
• plasztidok;
• válaszfalak.

A plazmalemma molekuláris összetételére vonatkozó első hipotézisek egyikét 1940-ben állította fel egy nagy-britanniai tudományos intézet. William Roberts már 1960-ban felvetette a világnak az „Az elemi membránról” hipotézist. Feltételezte, hogy a sejt minden plazmamembránja bizonyos részekből áll, valójában az élőlények minden birodalmára vonatkozó általános elv szerint vannak kialakítva.

A XX. század hetvenes éveinek elején rengeteg adatot fedeztek fel, amelyek alapján 1972-ben ausztrál tudósok a sejtszerkezet új mozaik-folyadék modelljét javasolták.

A plazmamembrán szerkezete

Az 1972-es modell a mai napig általánosan elismert. Vagyis a modern tudományban a héjjal dolgozó különféle tudósok "A folyadék-mozaik modell biológiai membránjának szerkezete" című elméleti munkára támaszkodnak.

A fehérjemolekulák a lipid kettősréteghez kapcsolódnak, és teljesen áthatolnak a teljes membránon - integrált fehérjék (az egyik általános elnevezés a transzmembrán fehérjék).

A készítmény héja különféle szénhidrát komponenseket tartalmaz, amelyek poliszacharid vagy szacharid láncra hasonlítanak. A láncot viszont lipidek és fehérjék kötik majd össze. A fehérjemolekulákkal összekapcsolt láncokat glikoproteineknek, a lipidmolekulákat glikozidoknak nevezzük. A szénhidrátok a membrán külső oldalán találhatók, és receptorként működnek az állati sejtekben.

A glikoprotein a membrán feletti funkciók komplexe. Glikokalyxnak is nevezik (a görög glik és kalyx szavakból, ami „édes” és „pohár”). A komplex elősegíti a sejtek adhézióját.

A plazmamembrán funkciói

Akadály

Segít elválasztani a sejttömeg belső összetevőit a kívül lévő anyagoktól. Megvédi a szervezetet a különféle anyagok behatolásától, amelyek idegenek lesznek tőle, és segít fenntartani az intracelluláris egyensúlyt.

Szállítás

A cella saját "passzív transzporttal" rendelkezik, és ezt használja az energiafogyasztás csökkentésére. A szállítási funkció a következő folyamatokban működik:

• endocitózis;
• exocitózis;
• nátrium és kálium anyagcseréje.

A membrán külső oldalán egy receptor található, melynek helyén hormonok és különféle szabályozó molekulák keverednek.

Passzív szállítás Olyan folyamat, amelyben egy anyag energiafelhasználás nélkül áthalad a membránon. Más szavakkal, az anyagot a sejt nagy koncentrációjú területéről szállítják arra az oldalra, ahol a koncentráció alacsonyabb lesz.

Két típusa van:

• egyszerű diffúzió- a kis semleges molekulákban rejlő H2O, CO2 és O2, valamint néhány alacsony molekulatömegű hidrofób szerves anyag, és ennek megfelelően probléma nélkül áthaladnak a membrán foszfolipideken. Ezek a molekulák áthatolhatnak a membránon, amíg a koncentráció gradiens stabil és változatlan nem lesz.
• Könnyített diffúzió- jellemző a különböző hidrofil típusú molekulákra. A membránon is átjuthatnak egy koncentrációgradiens után. Az eljárást azonban különféle fehérjék segítségével hajtják végre, amelyek ionos vegyületek specifikus csatornáit képezik a membránban.

aktiv szállitás- ez a különböző komponensek mozgása a membrán falán, szemben a gradienssel. Az ilyen átvitel jelentős energiaforrás-ráfordítást igényel a sejtben. Leggyakrabban az aktív közlekedés az energiafogyasztás fő forrása.

Több fajta is létezik aktív transzport hordozófehérjék részvételével:

• Nátrium-kálium pumpa. A szükséges ásványi anyagok és nyomelemek sejt általi beszerzése.
• Endocitózis- olyan folyamat, amelyben a sejt szilárd részecskéket (fagocitózis) vagy bármilyen folyadék cseppjét (pinocitózis) rögzíti.
• Exocitózis- az a folyamat, amelynek során bizonyos részecskék a sejtből a külső környezetbe kerülnek. A folyamat az endocitózis ellensúlyozása.

Az "endocitózis" kifejezés a görög "enda" (belülről) és a "ketosis" (csésze, tartály) szavakból származik. Az eljárás a külső összetétel sejt általi befogását jellemzi, és a membrán vezikulák termelése során hajtják végre. Ezt a kifejezést 1965-ben javasolta Christian Bales belga citológus professzor, aki különféle anyagok emlőssejtek általi felszívódását, valamint a fagocitózist és a pinocitózist tanulmányozta.

Fagocitózis

Akkor fordul elő, amikor egy sejt befog bizonyos szilárd részecskéket vagy élő sejteket. A pinocitózis pedig egy olyan folyamat, amelyben a folyadékcseppeket befogja a sejt. A fagocitózis (a görög „faló” és „befogadó” szavakból) az a folyamat, amelynek során a vadon élő állatok nagyon kicsi tárgyait, valamint különféle egysejtű szervezetek szilárd részeit befogják és elfogyasztják.

A folyamat felfedezése egy oroszországi fiziológusé - Vjacseszlav Ivanovics Mecsnyikové, aki közvetlenül meghatározta a folyamatot, miközben különféle teszteket végzett tengeri csillaggal és apró daphniával.

Az egysejtű heterotróf szervezetek táplálkozása azon a képességen alapul, hogy képesek megemészteni és megragadni a különböző részecskéket.

Mechnikov leírta a baktériumok amőba általi felszívódásának algoritmusát és a fagocitózis általános elvét:

• adhézió - a baktériumok tapadása a sejtmembránhoz;
• abszorpció;
• vezikulák kialakulása bakteriális sejttel;
• a buborék bugyborékolása.

Ennek alapján a fagocitózis folyamata a következő szakaszokból áll:

1. Az elnyelt részecske a membránhoz kapcsolódik.
2. Az elnyelt részecskét a membrán veszi körül.
3. Membránvezikulum (fagoszóma) kialakulása.
4. Membránvezikulum (fagoszóma) leválása a sejt belsejébe.
5. A fagoszóma és lizoszóma asszociációja (emésztés), valamint a részecskék belső mozgása.

Teljes vagy részleges emésztés figyelhető meg.

Részleges emésztés esetén leggyakrabban maradványtest képződik, amely egy ideig a sejtben marad. Azokat a maradékokat, amelyek nem emészthetők meg, exocitózissal eltávolítják (kiürítik) a sejtből. Az evolúció során ez a fagocita hajlam funkció fokozatosan elvált, és a különböző egysejtű sejtekből a speciális sejtekbe (például az emésztőrendszerbe a coelenterátumokban és a szivacsokban), majd az emlősökben és az emberekben speciális sejtekbe került.

A vérben lévő limfociták és leukociták fagocitózisra hajlamosak. Maga a fagocitózis folyamata nagy energiaráfordítást igényel, és közvetlenül kombinálódik a külső sejtmembrán és a lizoszóma aktivitásával, amelyek emésztőenzimeket tartalmaznak.

pinocitózis

A pinocitózis egy olyan folyadék befogása a sejt felszínén, amelyben különféle anyagok találhatók. A pinocitózis jelenségének felfedezése Fitzgerald Lewis tudósé. Ez az esemény 1932-ben történt.

A pinocitózis az egyik fő mechanizmus, amellyel a makromolekuláris vegyületek, például különböző glikoproteinek vagy oldható fehérjék belépnek a sejtbe. A pinocitotikus aktivitás viszont lehetetlen a sejt fiziológiás állapota nélkül, és annak összetételétől és a környezet összetételétől függ. A legaktívabb pinocitózist amőbában figyelhetjük meg.

Emberben pinocitózis figyelhető meg a bélsejtekben, az erekben, a vesetubulusokban és a növekvő petesejtekben. A pinocitózis folyamatának ábrázolása érdekében, amelyet emberi leukociták segítségével hajtanak végre, a plazmamembrán kiemelkedése készíthető. Ebben az esetben az alkatrészeket befűzik és szétválasztják. A pinocitózis folyamata energiafelhasználást igényel.

A pinocitózis folyamatának lépései:

1. Vékony kinövések jelennek meg a külső sejtplazmalemmán, amely körülveszi a folyadékcseppeket.
2. A külső héj ezen része elvékonyodik.
3. Membrános vezikulum kialakulása.
4. A fal áttör (meghibásodik).
5. A vezikula a citoplazmában halad, és különféle vezikulumokkal és organellumokkal egyesülhet.

Exocitózis

A kifejezés a görög "exo" szavakból származik - külső, külső és "citózis" - edény, tál. A folyamat abból áll, hogy bizonyos részecskéket a sejtes rész kibocsát a külső környezetbe. Az exocitózis folyamata a pinocitózis ellentéte.

Az ökocitózis folyamatában az intracelluláris folyadék buborékai elhagyják a sejtet, és átjutnak a sejt külső membránjába. A vezikulák belsejében lévő tartalom kijuthat a külvilágba, és a sejtmembrán összeolvad a hólyagok héjával. Így a legtöbb makromolekuláris vegyület ilyen módon fog előfordulni.

Az exocitózis számos feladatot lát el:

• molekulák szállítása a külső sejtmembránhoz;
• olyan anyagok szállítása a sejtben, amelyekre szükség lesz a növekedéshez és a membrán területének növekedéséhez, például bizonyos fehérjék vagy foszfolipidek;
• különböző alkatrészek kioldása vagy csatlakoztatása;
• az anyagcsere során megjelenő káros és mérgező termékek kiválasztása, például a gyomornyálkahártya sejtjei által kiválasztott sósav;
• pepszinogén szállítása, valamint jelzőmolekulák, hormonok vagy neurotranszmitterek.

A biológiai membránok sajátos funkciói:

• impulzus generálása, amely az ideg szintjén, az idegsejtek membránján belül fordul elő;
• polipeptidek, valamint az endoplazmatikus retikulum durva és sima hálózatának lipidjei és szénhidrátjainak szintézise;
• a fényenergia változása és átalakulása kémiai energiává.

Videó

Videónkból sok érdekes és hasznos dolgot megtudhat a sejt felépítéséről.

Nem kapott választ a kérdésére? Javasolj témát a szerzőknek.

A biológiai membránok képezik a sejt szerkezeti szerveződésének alapját. A plazmamembrán (plasmalemma) az élő sejt citoplazmáját körülvevő membrán. A membránok lipidekből és fehérjékből állnak. A lipidek (főleg a foszfolipidek) kettős réteget alkotnak, amelyben a molekulák hidrofób "farka" a membrán belsejébe, a hidrofil farok pedig a felületére néz. A fehérjemolekulák a membrán külső és belső felületén helyezkedhetnek el, részben elmerülhetnek a lipidrétegben, vagy áthatolhatnak azon. A bemerült membránfehérjék többsége enzim. Ez a plazmamembrán szerkezetének folyadék-mozaik modellje. A fehérje- és lipidmolekulák mobilak, ami biztosítja a membrán dinamizmusát. A membránok szénhidrátokat is tartalmaznak glikolipidek és glikoproteinek (glikokalix) formájában, amelyek a membrán külső felületén helyezkednek el. Az egyes sejtek membránjának felületén található fehérjék és szénhidrátok halmaza specifikus, és egyfajta indikátora a sejttípusnak.

A membrán funkciói:

1. Felosztás. A sejt belső tartalma és a külső környezet közötti gát kialakításából áll.
2. Anyagcsere biztosítása a citoplazma és a külső környezet között. Víz, ionok, szervetlen és szerves molekulák jutnak be a sejtbe (transzport funkció). A sejtben képződő termékek (szekréciós funkció) kiürülnek a külső környezetbe.
3. Szállítás. A membránon keresztül történő szállítás különböző módon történhet. A passzív transzport energiaráfordítás nélkül, egyszerű diffúzióval, ozmózissal vagy vivőfehérjék segítségével elősegített diffúzióval történik. Az aktív transzport hordozófehérjéken keresztül történik, és energiabevitelt igényel (pl. nátrium-kálium pumpa). anyag az oldalról

A biopolimerek nagy molekulái endocitózis eredményeként kerülnek a sejtbe. Fagocitózisra és pinocitózisra oszlik. A fagocitózis a nagy részecskék sejt általi befogása és felszívódása. A jelenséget először I.I. Mecsnyikov. Először az anyagok a plazmamembránhoz, specifikus receptorfehérjékhez tapadnak, majd a membrán megereszkedik, mélyedést képezve.

Emésztési vakuólum képződik. Megemészti a sejtbe jutott anyagokat. Emberekben és állatokban a leukociták képesek fagocitózisra. A leukociták elnyelik a baktériumokat és más szilárd részecskéket.

A pinocitózis a folyadékcseppek megkötésének és felszívásának folyamata a benne oldott anyagokkal. Az anyagok a membránfehérjékhez (receptorokhoz) tapadnak, és egy csepp oldatot membrán vesz körül, vakuólumot képezve. Pinocitózis és fagocitózis az ATP energia felhasználásával történik.

1. titkár. Kiválasztás - a sejtben szintetizált anyagoknak a sejt által a külső környezetbe történő kibocsátása. A hormonok, poliszacharidok, fehérjék, zsírcseppek membránhoz kötött vezikulákba záródnak, és megközelítik a plazmalemmát. A membránok egyesülnek, és a vezikula tartalma a sejtet körülvevő környezetbe kerül.
2. A sejtek összekapcsolódása a szövetben (a hajtogatott kinövések miatt).
3. Receptor. A membránokban nagyszámú receptor található - speciális fehérjék, amelyek feladata a jelek továbbítása kívülről a sejt belsejébe.

Nem találta meg, amit keresett? Használja a keresést

Ezen az oldalon a következő témákban található anyagok:

• plazmamembrán szerkezete és funkciója
• a plazmamembrán szerkezete és funkciója
• plazmamembrán szerkezete és funkciói röviden
• plazmamembrán röviden
• sejtmembrán szerkezete és működése röviden