În ce este implicată membrana plasmatică? Proteine ​​membranare semi-integrale

Are o grosime de 8-12 nm, deci este imposibil să-l examinezi cu un microscop cu lumină. Structura membranei este studiată cu ajutorul unui microscop electronic.

Membrana plasmatică este formată din două straturi de lipide - un strat bilipid sau dublu strat. Fiecare moleculă este alcătuită dintr-un cap hidrofil și o coadă hidrofobă, iar în membranele biologice lipidele sunt localizate cu capul spre exterior și cozile spre interior.

Numeroase molecule de proteine ​​sunt scufundate în stratul bilipid. Unele dintre ele sunt situate pe suprafața membranei (externă sau internă), altele pătrund în membrană.

Funcțiile membranei plasmatice

Membrana protejează conținutul celulei de deteriorare, menține forma celulei, permite selectiv substanțele necesare în celulă și elimină produsele metabolice și asigură, de asemenea, comunicarea între celule.

Funcția de barieră, delimitare a membranei este asigurată de un strat dublu de lipide. Împiedică răspândirea conținutului celulei, amestecarea cu mediul sau fluidul intercelular și împiedică pătrunderea substanțelor periculoase în celulă.

Un număr dintre cele mai importante funcții ale membranei citoplasmatice sunt îndeplinite de proteinele scufundate în ea. Cu ajutorul proteinelor receptorilor, poate percepe diverse iritații pe suprafața sa. Proteinele de transport formează cele mai fine canale prin care potasiul, calciul și alți ioni de diametru mic trec în și din celulă. Proteinele asigură procese vitale în organismul însuși.

Particulele mari de alimente care nu pot trece prin canalele subțiri ale membranei intră în celulă prin fagocitoză sau pinocitoză. Denumirea generală a acestor procese este endocitoză.

Cum apare endocitoza - pătrunderea particulelor mari de alimente în celulă?

Particula alimentară intră în contact cu membrana exterioară a celulei și în acest punct se formează o invaginare. Apoi, particula, înconjurată de o membrană, intră în celulă, se formează o veziculă digestivă, iar enzimele digestive pătrund în vezicula rezultată.

Globulele albe care pot capta și digera bacteriile străine se numesc fagocite.

În cazul pinocitozei, invaginarea membranei nu captează particule solide, ci picături de lichid cu substanțe dizolvate în ea. Acest mecanism este una dintre principalele căi prin care substanțele pătrund în celulă.

Celulele vegetale acoperite cu un strat dur de perete celular deasupra membranei nu sunt capabile de fagocitoză.

Procesul invers al endocitozei este exocitoza. Substanțele sintetizate (de exemplu, hormonii) sunt ambalate în vezicule membranare, se apropie de membrană, sunt încorporate în ea, iar conținutul veziculei este eliberat din celulă. În acest fel, celula poate scăpa de produsele metabolice inutile.

Membrană biologică universală format dintr-un strat dublu de molecule de fosfolipide cu o grosime totală de 6 microni. În acest caz, cozile hidrofobe ale moleculelor de fosfolipide sunt întoarse spre interior, unele către altele, iar capetele hidrofile polare sunt întoarse spre exteriorul membranei, spre apă. Lipidele asigură proprietățile fizico-chimice de bază ale membranelor, în special ale acestora fluiditate la temperatura corpului. În acest dublu strat lipidic sunt încorporate proteine.

Ele sunt împărțite în integrală(penetrează întregul strat dublu lipidic), semi-integral(penetrează până la jumătate din stratul dublu lipidic) sau suprafața (situată pe suprafața interioară sau exterioară a stratului dublu lipidic).

În acest caz, moleculele de proteine ​​sunt situate într-un model mozaic în stratul dublu lipidic și pot „pluti” în „marea lipidică” ca aisbergurile, datorită fluidității membranelor. În funcție de funcția lor, aceste proteine ​​pot fi structural(menține o anumită structură a membranei), receptor(formă receptori pentru substanțele biologic active), transport(transport substante prin membrana) si enzimatic(cataliza anumite reactii chimice). Acesta este în prezent cel mai recunoscut model mozaic fluid membrana biologică a fost propusă în 1972 de Singer și Nikolson.

Membranele îndeplinesc o funcție de demarcație în celulă. Ele împart celula în compartimente, în care procesele și reacțiile chimice pot avea loc independent unele de altele. De exemplu, enzimele hidrolitice agresive ale lizozomilor, capabile să descompună majoritatea moleculelor organice, sunt separate de restul citoplasmei printr-o membrană. Dacă este distrus, are loc autodigestia și moartea celulelor.

Având un plan structural general, diferitele membrane celulare biologice diferă prin compoziția chimică, organizarea și proprietățile lor, în funcție de funcțiile structurilor pe care le formează.

Membrana plasmatica, structura, functiile.

Citolema este o membrană biologică care înconjoară celula din exterior. Aceasta este cea mai groasă (10 nm) și cea mai complexă membrană celulară organizată. Se bazează pe o membrană biologică universală acoperită la exterior glicocalixși din interior, din partea citoplasmei, stratul submembranar(Fig. 2-1B). Glicocalix(3-4 nm grosime) este reprezentată de regiunile exterioare, carbohidrate, ale proteinelor complexe - glicoproteinele și glicolipidele care alcătuiesc membrana. Aceste lanțuri de carbohidrați joacă rolul de receptori care asigură faptul că celula recunoaște celulele vecine și substanța intercelulară și interacționează cu acestea. Acest strat include, de asemenea, proteine ​​de suprafață și semi-integrale, ale căror regiuni funcționale sunt situate în zona supramembrană (de exemplu, imunoglobuline). Glicocalixul conține receptori de histocompatibilitate, receptori pentru mulți hormoni și neurotransmițători.

Strat submembranos, cortical format din microtubuli, microfibrile și microfilamente contractile, care fac parte din citoscheletul celular. Stratul submembranar menține forma celulei, îi creează elasticitatea și asigură modificări ale suprafeței celulei. Datorită acestui fapt, celula participă la endo- și exocitoză, secreție și mișcare.

Citolema funcționează o multime de funcții:

1) delimitare (citolema separă, delimitează celula de mediu și asigură legătura acesteia cu mediul extern);

2) recunoașterea de către această celulă a altor celule și atașarea la acestea;

3) recunoașterea de către celulă a substanței intercelulare și atașarea la elementele acesteia (fibre, membrana bazală);

4) transportul de substanțe și particule în și din citoplasmă;

5) interacțiunea cu moleculele de semnalizare (hormoni, mediatori, citokine) datorită prezenței unor receptori specifici pentru acestea pe suprafața sa;

1. asigură deplasarea celulară (formarea pseudopodiilor) datorită conexiunii citolemei cu elementele contractile ale citoscheletului.

Citolema conține numeroase receptori, prin care substanțe biologic active ( liganzi, molecule de semnalizare, primi mesageri: hormoni, mediatori, factori de crestere) actioneaza asupra celulei. Receptorii sunt senzori macromoleculari determinați genetic (proteine, glico- și lipoproteine) încorporați în citolemă sau localizați în interiorul celulei și specializați în perceperea unor semnale specifice de natură chimică sau fizică. Substanțele biologic active, atunci când interacționează cu un receptor, provoacă o cascadă de modificări biochimice în celulă, transformându-se într-un răspuns fiziologic specific (modificarea funcției celulare).

Toți receptorii au un plan structural general și sunt formați din trei părți: 1) supramembrană, care interacționează cu substanța (ligand); 2) intramembranar, care efectuează transferul de semnal și 3) intracelular, cufundat în citoplasmă.

Tipuri de contacte intercelulare.

Citolema este, de asemenea, implicată în formarea de structuri speciale - conexiuni intercelulare, contacte, care asigură o interacțiune strânsă între celulele adiacente. Distinge simpluȘi complex conexiuni intercelulare. ÎN simplu La joncțiunile intercelulare, citolemele celulelor se apropie de o distanță de 15-20 nm și moleculele glicocalixului lor interacționează între ele (Fig. 2-3). Uneori, proeminența citolemei unei celule intră în adâncitura unei celule adiacente, formând conexiuni zimțate și asemănătoare degetelor (conexiuni „de tip blocare”).

Complex Există mai multe tipuri de conexiuni intercelulare: blocare, interblocareȘi comunicare(Fig. 2-3). LA blocare compușii includ contact strâns sau zona de blocare. În acest caz, proteinele integrale ale glicocalixului celulelor învecinate formează un fel de rețea celulară de-a lungul perimetrului celulelor epiteliale învecinate în părțile lor apicale. Datorită acesteia, golurile intercelulare sunt închise și delimitate de mediul extern (Fig. 2-3).

Orez. 2-3. Diverse tipuri de conexiuni intercelulare.

1. Conexiune simplă.
2. Conexiune strânsă.
3. Curea adezivă.
4. Desmosom.
5. Hemidesmosom.
6. Slot (comunicare) conexiune.
7. Microvilli.

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

LA închegată, racordurile de ancorare includ adeziv centuraȘi desmozomi. Curea adezivă situat în jurul părților apicale ale celulelor epiteliale cu un singur strat. În această zonă, glicoproteinele integrale ale glicocalixului celulelor învecinate interacționează între ele, iar proteinele submembranare, inclusiv mănunchiuri de microfilamente de actină, se apropie de ele din citoplasmă. Desmozomi (pete de aderență)– structuri pereche cu o dimensiune de aproximativ 0,5 microni. În ele, glicoproteinele citolemei celulelor învecinate interacționează strâns, iar din partea celulelor din aceste zone, mănunchiuri de filamente intermediare ale citoscheletului celular sunt țesute în citolemă (Fig. 2-3).

LA conexiuni de comunicare include joncțiuni gap (nexus) și sinapse. Legături au o dimensiune de 0,5-3 microni. În ele, citolemele celulelor învecinate se apropie de 2-3 nm și au numeroase canale ionice. Prin intermediul acestora, ionii pot trece de la o celulă la alta, transmitând excitația, de exemplu, între celulele miocardice. Sinapsele caracteristice țesutului nervos și apar între celulele nervoase, precum și între celulele nervoase și efectoare (mușchi, glandulare). Au o despicatură sinaptică, unde, la trecerea unui impuls nervos, un neurotransmițător este eliberat din partea presinaptică a sinapsei, care transmite impulsul nervos către o altă celulă (pentru mai multe detalii, vezi capitolul „Țesut nervos”).

Membrană plasmatică , sau plasmalema,- cea mai permanentă, de bază, membrană universală pentru toate celulele. Este o peliculă subțire (aproximativ 10 nm) care acoperă întreaga celulă. Plasmalema este formată din molecule proteice și fosfolipide (Fig. 1.6).

Moleculele de fosfolipide sunt dispuse pe două rânduri - cu capete hidrofobe spre interior, capete hidrofile spre mediul apos intern și extern. În unele locuri, stratul dublu (dublu strat) de fosfolipide este pătruns prin și prin molecule de proteine ​​(proteine ​​integrale). În interiorul unor astfel de molecule de proteine ​​există canale - pori prin care trec substanțele solubile în apă. Alte molecule proteice penetrează bistratul lipidic pe jumătate pe o parte sau pe cealaltă (proteine ​​semi-integrale). Există proteine ​​periferice pe suprafața membranelor celulelor eucariote. Moleculele de lipide și proteine ​​sunt ținute împreună datorită interacțiunilor hidrofil-hidrofobe.

Proprietățile și funcțiile membranelor. Toate membranele celulare sunt structuri fluide mobile, deoarece moleculele de lipide și proteine ​​nu sunt interconectate prin legături covalente și sunt capabile să se miște destul de repede în planul membranei. Datorită acestui fapt, membranele își pot schimba configurația, adică au fluiditate.

Membranele sunt structuri foarte dinamice. Ele se recuperează rapid după daune și, de asemenea, se întind și se contractă cu mișcările celulare.

Membranele diferitelor tipuri de celule diferă semnificativ atât în ​​​​compoziția chimică, cât și în conținutul relativ de proteine, glicoproteine, lipide din ele și, în consecință, în natura receptorilor pe care îi conțin. Prin urmare, fiecare tip de celulă este caracterizat de o individualitate, care este determinată în principal glicoproteine. Sunt implicate glicoproteinele cu lanț ramificat care ies din membrana celulară recunoașterea factorilor mediului extern, precum și în recunoașterea reciprocă a celulelor înrudite. De exemplu, un ovul și un spermatozoid se recunosc unul pe celălalt prin glicoproteinele de suprafață celulară, care se potrivesc împreună ca elemente separate ale unei întregi structuri. O astfel de recunoaștere reciprocă este o etapă necesară premergătoare fertilizării.

Un fenomen similar se observă în procesul de diferențiere a țesuturilor. În acest caz, celulele similare ca structură, cu ajutorul zonelor de recunoaștere ale plasmalemei, sunt orientate corect unele față de altele, asigurându-le astfel aderența și formarea țesuturilor. Asociat cu recunoașterea reglementarea transporturilor molecule și ioni prin membrană, precum și un răspuns imunologic în care glicoproteinele joacă rolul de antigene. Zaharurile pot funcționa astfel ca molecule informaționale (cum ar fi proteinele și acizii nucleici). Membranele conțin, de asemenea, receptori specifici, purtători de electroni, convertoare de energie și proteine ​​enzimatice. Proteinele sunt implicate în asigurarea transportului anumitor molecule în sau din celulă, asigură o conexiune structurală între citoschelet și membranele celulare sau servesc ca receptori pentru recepția și convertirea semnalelor chimice din mediu.

Proprietatea cea mai importantă a membranei este, de asemenea permeabilitate selectivă. Aceasta înseamnă că moleculele și ionii trec prin el cu viteze diferite și, cu cât dimensiunea moleculelor este mai mare, cu atât viteza cu care trec prin membrană este mai mică. Această proprietate definește membrana plasmatică ca barieră osmotică. Apa și gazele dizolvate în ea au capacitatea maximă de penetrare; Ionii trec prin membrană mult mai încet. Difuzia apei printr-o membrană se numește prin osmoză.

Există mai multe mecanisme pentru transportul substanțelor prin membrană.

Difuzie- patrunderea substantelor printr-o membrana de-a lungul unui gradient de concentratie (de la o zona in care concentratia lor este mai mare pana la o zona in care concentratia lor este mai mica). Transportul difuz al substanțelor (apă, ioni) se realizează cu participarea proteinelor membranare, care au pori moleculari, sau cu participarea fazei lipidice (pentru substanțele solubile în grăsimi).

Cu difuzie facilitată proteinele speciale de transport membranar se leagă selectiv de unul sau altul ion sau moleculă și le transportă prin membrană de-a lungul unui gradient de concentrație.

Transport activ implică costuri energetice și servește la transportul substanțelor împotriva gradientului lor de concentrație. El realizat de proteine ​​transportoare speciale care formează așa-numitele pompe ionice. Cea mai studiată este pompa Na - / K - din celulele animale, care pompează activ ionii Na + în timp ce absoarbe ionii K -. Datorită acestui fapt, în celulă se menține o concentrație mai mare de K - și o concentrație mai mică de Na + în comparație cu mediul. Acest proces necesită energie ATP.

Ca rezultat al transportului activ folosind o pompă cu membrană în celulă, concentrația de Mg 2- și Ca 2+ este de asemenea reglată.

În timpul procesului de transport activ al ionilor în celulă, diferite zaharuri, nucleotide și aminoacizi pătrund prin membrana citoplasmatică.

Macromoleculele de proteine, acizi nucleici, polizaharide, complexe lipoproteice etc. nu trec prin membranele celulare, spre deosebire de ionii și monomerii. Transportul macromoleculelor, complexele și particulele lor în celulă are loc într-un mod complet diferit - prin endocitoză. La endocitoza (endo...- în interior) o anumită zonă a plasmalemei captează și, parcă, învelește materialul extracelular, înglobându-l într-o vacuola membranară care apare ca urmare a invaginării membranei. Ulterior, o astfel de vacuola se conectează cu un lizozom, ale cărui enzime descompun macromoleculele în monomeri.

Procesul invers al endocitozei este exocitoză (exo...- afară). Datorită acesteia, celula elimină produsele intracelulare sau reziduurile nedigerate închise în vacuole sau pu-

zyryki. Vezicula se apropie de membrana citoplasmatică, se contopește cu aceasta și conținutul ei este eliberat în mediu. Așa se îndepărtează enzimele digestive, hormonii, hemiceluloza etc.

Astfel, membranele biologice, ca principalele elemente structurale ale unei celule, servesc nu doar ca granițe fizice, ci sunt suprafețe funcționale dinamice. Pe membranele organelelor au loc numeroase procese biochimice, precum absorbția activă a substanțelor, conversia energiei, sinteza ATP etc.

Funcțiile membranelor biologice următoarele:

Ele delimitează conținutul celulei de mediul extern și conținutul de organele din citoplasmă.

Ele asigură transportul substanțelor în și în afara celulei, de la citoplasmă la organite și invers.

Acţionează ca receptori (primind şi transformând substanţele chimice din mediu, recunoscând substanţele celulare etc.).

Sunt catalizatori (prevăzând procese chimice aproape de membrană).

Participa la conversia energiei.

Membrana celulara, numita si plasmalema, citolema sau membrana plasmatica, este o structura moleculara, de natura elastica, care este formata din diverse proteine ​​si lipide. Separă conținutul oricărei celule de mediul extern, reglând astfel proprietățile sale protectoare și, de asemenea, asigură schimbul dintre mediul extern și conținutul intern imediat al celulei.

Plasmalema este o partiție situată în interior, direct în spatele membranei. Împarte celula în anumite compartimente, care sunt direcționate către compartimente sau organite. Acestea conțin condiții de mediu specializate. Peretele celular acoperă complet întreaga membrană celulară. Arată ca un strat dublu de molecule.

Informatii de baza

Compoziția plasmalemei este fosfolipide sau, așa cum sunt numite și lipide complexe. Fosfolipidele au mai multe părți: o coadă și un cap. Experții numesc părți hidrofobe și hidrofile: în funcție de structura celulei animale sau vegetale. Zonele numite cap sunt orientate spre interiorul celulei, iar cozile spre exterior. Plasmalemele sunt invariabile ca structură și sunt foarte asemănătoare în diferite organisme; Cel mai adesea, excepția poate fi arheea, ale cărei partiții constau din diverși alcooli și glicerol.

Grosimea plasmalemei de aproximativ 10 nm.

Există pereți despărțitori care sunt situate în exterior sau în exteriorul părții adiacente membranei - se numesc superficiale. Unele tipuri de proteine ​​pot fi puncte de contact unice pentru membrana celulară și membrana. În interiorul celulei există un citoschelet și un perete exterior. Anumite tipuri de proteine ​​integrale pot fi folosite ca canale în receptorii de transport ionic (în paralel cu terminațiile nervoase).

Dacă utilizați un microscop electronic, puteți obține date pe baza cărora puteți construi o diagramă a structurii tuturor părților celulei, precum și a principalelor componente și membrane. Aparatul superior va consta din trei subsisteme:

• incluziune supramembranară complexă;
• aparatul de susținere-contractil al citoplasmei, care va avea o porțiune submembranară.

Acest aparat include citoscheletul celulei. Citoplasma cu organele și un nucleu se numește aparat nuclear. Membrana citoplasmatică sau, cu alte cuvinte, membrana celulară este situată sub membrana celulară.

Cuvântul „membrană” provine din cuvântul latin membrum, care poate fi tradus ca „piele” sau „teacă”. Termenul a fost propus cu mai bine de 200 de ani în urmă și a fost folosit mai des pentru a se referi la marginile celulei, dar în perioada în care a început utilizarea diferitelor echipamente electronice, s-a stabilit că citolemele plasmatice alcătuiesc multe elemente diferite ale membranei. .

Elementele sunt cel mai adesea structurale, cum ar fi:

• mitocondriile;
• lizozomi;
• plastide;
• despărțitori.

Una dintre primele ipoteze privind compoziția moleculară a plasmalemei a fost înaintată în 1940 de un institut științific britanic. Deja în 1960, William Roberts a propus lumii ipoteza „membranei elementare”. Ea a presupus că toate plasmalemele celulare constau din anumite părți și, de fapt, sunt formate conform unui principiu general pentru toate regnurile organismelor.

La începutul anilor șaptezeci ai secolului al XX-lea, au fost descoperite o mulțime de date, pe baza cărora, în 1972, oamenii de știință din Australia au propus un nou model mozaic-lichid al structurii celulare.

Structura membranei plasmatice

Modelul din 1972 este recunoscut în general până astăzi. Adică, în știința modernă, diverși oameni de știință care lucrează cu coaja se bazează pe lucrarea teoretică „Structura membranei biologice a modelului lichid-mozaic”.

Moleculele de proteine ​​sunt asociate cu stratul dublu lipidic și pătrund complet în întreaga membrană - proteine ​​integrale (una dintre denumirile comune este proteinele transmembranare).

Învelișul conține diverse componente de carbohidrați care vor arăta ca un lanț de polizaharidă sau zaharidă. Lanțul, la rândul său, va fi conectat prin lipide și proteine. Lanțurile legate prin molecule proteice se numesc glicoproteine, iar prin molecule lipidice - glicozide. Carbohidrații sunt localizați în exteriorul membranei și funcționează ca receptori în celulele animale.

Glicoproteina - reprezinta un complex de functii supramembranare. Se mai numește și glicocalix (din cuvintele grecești glyk și kalix, care înseamnă „dulce” și „cană”). Complexul favorizează aderența celulară.

Funcțiile membranei plasmatice

Barieră

Ajută la separarea componentelor interne ale masei celulare de acele substanțe care sunt externe. Protejează organismul de pătrunderea diferitelor substanțe care i-ar fi străine și ajută la menținerea echilibrului intracelular.

Transport

Celula are propriul său „transport pasiv” și îl folosește pentru a reduce consumul de energie. Funcția de transport operează în următoarele procese:

• endocitoză;
• exocitoză;
• metabolismul sodiului și potasiului.

Pe partea exterioară a membranei există un receptor, la locul căruia are loc amestecul de hormoni și diferite molecule de reglare.

Transport pasiv- un proces în care o substanță trece printr-o membrană fără a consuma energie. Cu alte cuvinte, substanța este livrată dintr-o zonă a celulei cu o concentrație mare în partea în care concentrația va fi mai mică.

Există două tipuri:

• Difuziune simplă- este inerent moleculelor neutre mici H2O, CO2 si O2 si unor substante organice hidrofobe cu greutate moleculara mica si, in consecinta, trec fara probleme prin fosfolipidele membranare. Aceste molecule pot pătrunde în membrană până când gradientul de concentrație este stabil și nemodificat.
• Difuzare facilitată- caracteristica diverselor molecule hidrofile. De asemenea, pot trece prin membrană în funcție de un gradient de concentrație. Totuși, procesul se va desfășura cu ajutorul diferitelor proteine, care vor forma canale specifice de compuși ionici în membrană.

Transport activ- aceasta este mișcarea diferitelor componente prin peretele membranei spre deosebire de un gradient. Un astfel de transfer necesită cheltuieli semnificative de resurse energetice în celulă. Cel mai adesea, transportul activ este principala sursă de consum de energie.

Există mai multe soiuri transport activ cu participarea proteinelor purtătoare:

• Pompa sodiu-potasiu. Primirea de minerale și oligoelemente necesare de către celulă.
• Endocitoza- un proces prin care celula captează particule solide (fagocitoză) sau diverse picături de orice lichid (pinocitoză).
• exocitoză- un proces prin care anumite particule sunt eliberate dintr-o celulă în mediul extern. Procesul este o contrabalansare a endocitozei.

Termenul „endocitoză” provine din cuvintele grecești „enda” (din interior) și „cetoză” (cană, recipient). Procesul caracterizează captarea compușilor externi de către celulă și se efectuează în timpul producției de vezicule membranare. Acest termen a fost inventat în 1965 de Christian Bayles, profesor de citologie în Belgia, care a studiat absorbția diferitelor substanțe de către celulele mamiferelor, precum și fagocitoza și pinocitoza.

Fagocitoză

Apare atunci când o celulă captează anumite particule solide sau celule vii. Iar pinocitoza este procesul prin care picăturile de lichid sunt captate de o celulă. Fagocitoza (din cuvintele grecești „devorator” și „receptacul”) este procesul prin care obiectele vii foarte mici sunt capturate și absorbite, precum și părți solide ale diferitelor organisme unicelulare.

Descoperirea procesului îi aparține fiziologului din Rusia - Vyacheslav Ivanovich Mechnikov, care a determinat procesul în sine, în timp ce a efectuat diverse teste cu stele de mare și daphnie minuscule.

Nutriția organismelor heterotrofe unicelulare se bazează pe capacitatea lor de a digera și de a captura diverse particule.

Mechnikov a descris algoritmul pentru absorbția bacteriilor de către amibe și principiul general al fagocitozei:

• aderență - lipirea bacteriilor de membrana celulară;
• absorbţie;
• formarea unei vezicule cu o celulă bacteriană;
• descuind sticla.

Pe baza acestui fapt, procesul de fagocitoză constă din următoarele etape:

1. Particula absorbită este atașată de membrană.
2. Înconjurarea particulei absorbite cu o membrană.
3. Formarea unei vezicule membranare (fagozom).
4. Detașarea unei vezicule membranare (fagozom) în interiorul celulei.
5. Combinație de fagozom și lizozom (digestia), precum și mișcarea internă a particulelor.

Se poate observa digestia completă sau parțială.

În cazul digestiei parțiale, cel mai adesea se formează un corp rezidual, care va rămâne în interiorul celulei pentru o perioadă de timp. Acele reziduuri care sunt nedigerate sunt îndepărtate (evacuate) din celulă prin exocitoză. În timpul procesului de evoluție, această funcție de predispoziție la fagocitoză s-a separat treptat și a trecut de la diferite celule unicelulare la celule specializate (cum ar fi celula digestivă în celenterate și bureți), iar apoi la celule specializate la mamifere și oameni.

Limfocitele și leucocitele din sânge sunt predispuse la fagocitoză. Procesul de fagocitoză în sine necesită cantități mari de energie și este direct combinat cu activitatea membranei celulare exterioare și a lizozomului, unde se află enzimele digestive.

Pinocitoza

Pinocitoza este captarea de către suprafața celulei a unui fluid care conține diverse substanțe. Descoperirea fenomenului de pinocitoză aparține omului de știință Fitzgerald Lewis. Acest eveniment a avut loc în 1932.

Pinocitoza este unul dintre principalele mecanisme prin care compușii cu molecule înalte, de exemplu, diverse glicoproteine ​​sau proteine ​​solubile, intră în celulă. Activitatea pinocitotică, la rândul său, este imposibilă fără starea fiziologică a celulei și depinde de compoziția acesteia și de compoziția mediului. Putem observa cea mai activă pinocitoză la amibe.

La om, pinocitoza este observată în celulele intestinale, vasele de sânge, tubii renali și, de asemenea, în ovocitele în creștere. Pentru a descrie procesul de pinocitoză, care va fi efectuat folosind leucocite umane, se poate face o proeminență a membranei plasmatice. În acest caz, piesele vor fi desfăcute și separate. Procesul de pinocitoză necesită energie.

Etapele procesului de pinocitoză:

1. Creșteri subțiri apar pe plasmalema celulară exterioară, care înconjoară picăturile de lichid.
2. Această secțiune a carcasei exterioare devine mai subțire.
3. Formarea unei vezicule membranare.
4. Zidul se sparge (eșuează).
5. Vezicula se mișcă în citoplasmă și poate fuziona cu diferite vezicule și organite.

exocitoză

Termenul provine din cuvintele grecești „exo” - extern, extern și „citoză” - vas, cupă. Procesul implică eliberarea anumitor particule de către celulă în mediul extern. Procesul de exocitoză este opusul pinocitozei.

În timpul procesului de ecocitoză, bule de lichid intracelular ies din celulă și se deplasează către membrana exterioară a celulei. Conținutul din interiorul veziculelor poate fi eliberat în exterior, iar membrana celulară se contopește cu membrana veziculelor. Astfel, majoritatea conexiunilor macromoleculare se vor produce în acest fel.

Exocitoza îndeplinește o serie de sarcini:

• livrarea de molecule către membrana celulară exterioară;
• transportul în întreaga celulă a substanțelor care vor fi necesare pentru creștere și creșterea zonei membranei, de exemplu, anumite proteine ​​sau fosfolipide;
• eliberarea sau conectarea diferitelor piese;
• îndepărtarea produselor dăunătoare și toxice care apar în timpul metabolismului, de exemplu, acidul clorhidric secretat de celulele mucoasei gastrice;
• transportul pepsinogenului, precum și al moleculelor de semnalizare, hormonilor sau neurotransmițătorilor.

Funcții specifice ale membranelor biologice:

• generarea unui impuls care are loc la nivel nervos, în interiorul membranei neuronului;
• sinteza polipeptidelor, precum și a lipidelor și carbohidraților din reticulul aspru și neted al reticulului endoplasmatic;
• modificarea energiei luminoase și conversia acesteia în energie chimică.

Video

Din videoclipul nostru veți învăța o mulțime de lucruri interesante și utile despre structura unei celule.

Nu ai primit răspuns la întrebarea ta? Propuneți autorilor un subiect.

Baza organizării structurale a celulei o reprezintă membranele biologice. Membrana plasmatică (plasmalema) este membrana care înconjoară citoplasma unei celule vii. Membranele sunt compuse din lipide și proteine. Lipidele (în principal fosfolipidele) formează un strat dublu, în care „cozile” hidrofobe ale moleculelor sunt îndreptate spre interiorul membranei, iar cele hidrofile cu suprafețele acesteia. Moleculele de proteine ​​pot fi localizate pe suprafața exterioară și interioară a membranei, pot fi parțial scufundate în stratul lipidic sau pot pătrunde prin acesta. Majoritatea proteinelor membranare îngropate sunt enzime. Acesta este un model fluid-mozaic al structurii membranei plasmatice. Moleculele de proteine ​​si lipide sunt mobile, ceea ce asigura dinamismul membranei. Membranele includ și carbohidrați sub formă de glicolipide și glicoproteine ​​(glicocalix), situate pe suprafața exterioară a membranei. Setul de proteine ​​și carbohidrați de pe suprafața membranei fiecărei celule este specific și este un fel de indicator al tipului de celule.

Functiile membranei:

1. Împărțirea. Constă în formarea unei bariere între conținutul intern al celulei și mediul extern.
2. Asigurarea schimbului de substante intre citoplasma si mediul extern. Apa, ionii, moleculele anorganice și organice intră în celulă (funcția de transport). Produsele formate în celulă sunt eliberate în mediul extern (funcția secretorie).
3. Transport. Transportul prin membrană poate avea loc în diferite moduri. Transportul pasiv are loc fără consum de energie, prin difuzie simplă, osmoză sau difuzie facilitată cu ajutorul proteinelor purtătoare. Transportul activ se realizează folosind proteine ​​purtătoare și necesită energie (de exemplu, pompa de sodiu-potasiu). Material de pe site

Molecule mari de biopolimeri intră în celulă ca urmare a endocitozei. Se împarte în fagocitoză și pinocitoză. Fagocitoza este captarea și absorbția particulelor mari de către o celulă. Fenomenul a fost descris pentru prima dată de I.I. Mechnikov. Mai întâi, substanțele aderă la membrana plasmatică, la proteine ​​specifice receptorului, apoi membrana se îndoaie, formând o depresiune.

Se formează o vacuolă digestivă. Substanțele care intră în celulă sunt digerate în ea. La oameni și animale, leucocitele sunt capabile de fagocitoză. Celulele albe din sânge absorb bacteriile și alte particule solide.

Pinocitoza este procesul de captare și absorbție a picăturilor de lichid cu substanțe dizolvate în el. Substanțele aderă la proteinele membranei (receptori), iar o picătură de soluție este înconjurată de o membrană, formând o vacuolă. Pinocitoza și fagocitoza apar cu cheltuirea energiei ATP.

1. Secretar. Secreția este eliberarea de către o celulă a substanțelor sintetizate în celulă în mediul extern. Hormonii, polizaharidele, proteinele și picăturile de grăsime sunt conținute în vezicule delimitate de o membrană și se apropie de plasmalemă. Membranele fuzionează, iar conținutul veziculei este eliberat în mediul din jurul celulei.
2. Conectarea celulelor în țesut (datorită excrescențelor pliate).
3. Receptor. Membranele conțin un număr mare de receptori - proteine ​​speciale al căror rol este de a transmite semnale din exterior spre interiorul celulei.

Nu ați găsit ceea ce căutați? Utilizați căutarea

Pe această pagină există material pe următoarele subiecte:

• structura și funcțiile membranei plasmatice
• structura și funcția membranei plasmatice
• structura și funcțiile membranei plasmatice pe scurt
• membrana plasmatică pe scurt
• structura și funcțiile membranei celulare pe scurt