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 - stratul lipidic sau dublu strat. Fiecare moleculă este alcătuită dintr-un cap hidrofil și o coadă hidrofobă, iar în membranele biologice, lipidele sunt localizate cu capetele spre exterior, cozile spre interior.

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

Funcțiile membranei plasmatice

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

Funcția de barieră, delimitare a membranei asigură un strat dublu de lipide. Nu permite raspandirea continutului celulei, amestecarea cu mediul sau fluidul intercelular si previne patrunderea substantelor periculoase in celula.

O serie dintre cele mai importante funcții ale membranei citoplasmatice sunt îndeplinite datorită proteinelor scufundate în ea. Cu ajutorul proteinelor receptorilor, poate percepe diverse iritații pe suprafața sa. Proteinele de transport formează cele mai subțiri canale prin care potasiul, calciul și alți ioni de diametru mic trec în și din celulă. Proteine ​​- asigură procese vitale în sine.

Particulele mari de alimente care nu pot trece prin canalele subțiri ale membranei intră în celulă prin fagocitoză sau pinocitoză. Numele comun pentru aceste procese este endocitoza.

Cum apare endocitoza - pătrunderea particulelor mari de alimente în celulă

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

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 de pătrundere a substanțelor în celulă.

Celulele vegetale acoperite peste membrană cu un strat solid al peretelui celular nu sunt capabile de fagocitoză.

Procesul invers al endocitozei este exocitoza. Substanțele sintetizate (de exemplu, hormonii) sunt împachetate în vezicule membranare, se apropie, sunt încorporate în ea, iar conținutul veziculei este ejectat din celulă. Astfel, celula poate scăpa și 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 oferă principalele proprietăți fizico-chimice ale membranelor, în special, ale acestora fluiditate la temperatura corpului. Proteinele sunt încorporate în acest strat dublu lipidic.

Ele sunt subdivizate 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 același timp, moleculele proteice sunt situate în bistratul lipidic mozaic și pot „înota” 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(pentru a forma receptori pentru substanțele biologic active), transport(efectuează transportul de substanţe prin membrană) şi 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 delimitare în celulă. Ele împart celula în compartimente, compartimente în care procesele și reacțiile chimice pot decurge independent unele de altele. De exemplu, enzimele hidrolitice agresive ale lizozomilor, care sunt capabile să descompună majoritatea moleculelor organice, sunt separate de restul citoplasmei printr-o membrană. În cazul distrugerii acestuia, au loc autodigestia și moartea celulelor.

Având un plan structural comun, 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 membrana biologică care înconjoară exteriorul celulei. Aceasta este cea mai groasă (10 nm) și cea mai complexă membrană celulară organizată. Are la bază 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 secțiunile 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 locuri funcționale sunt situate în zona supramembrană (de exemplu, imunoglobuline). Glicocalixul conține receptori de histocompatibilitate, receptori pentru mulți hormoni și neurotransmițători.

Submembrană, strat cortical format din microtubuli, microfibrile și microfilamente contractile, care fac parte din citoscheletul celulei. 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 împlinește Multe 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 semnal, 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 receptorul, provoacă o cascadă de modificări biochimice în celulă, transformându-se în același timp într-un răspuns fiziologic specific (modificarea funcției celulare).

Toți receptorii au un plan structural comun și sunt formați din trei părți: 1) supramembrană, care interacționează cu o substanță (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. LA simplu La joncțiunile intercelulare, citolemele celulelor se apropie unele de altele la o distanță de 15-20 nm și moleculele glicocalixului lor interacționează între ele (Fig. 2-3). Uneori, proeminența citolemei unei celule intră în depresiunea celulei vecine, formând conexiuni zimțate și asemănătoare degetelor (conexiuni „ca o încuietoare”).

Complex conexiunile intercelulare sunt de mai multe tipuri: blocare, fixareși comunicare(Fig. 2-3). La blocare compușii includ contact strâns sau zona de blocare. În același timp, proteinele integrale ale glicocalixului celulelor învecinate formează un fel de rețea de plasă de-a lungul perimetrului celulelor epiteliale învecinate în părțile lor apicale. Din acest motiv, golurile intercelulare sunt blocate, delimitate de mediul extern (Fig. 2-3).

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

1. Conexiune simplă.
2. Conexiune strânsă.
3. Banda adezivă.
4. Desmosom.
5. Hemidesmozom.
6. Conexiune cu fante (comunicare).
7. Microvilli.

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

La legarea, compușii de ancorare includ adeziv centurași desmozomi. Banda adezivă situat în jurul părților apicale ale celulelor unui epiteliu cu un singur strat. În această zonă, glicoproteinele glicocalice integrale ale celulelor învecinate interacționează între ele, iar proteinele submembranare, inclusiv mănunchiuri de microfilamente de actină, se apropie de ele din citoplasmă. Desmozomi (plasturi de aderență)– structuri pereche cu dimensiunea de aproximativ 0,5 µm. 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 referi joncțiuni gap (nexus) și sinapse. Legături au o dimensiune de 0,5-3 microni. În ele, citolemele celulelor învecinate converg până la 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 tesutului nervos si se gasesc intre celulele nervoase, precum si intre celulele nervoase si efectoare (musculare, glandulare). Au o despicatură sinaptică, unde, atunci când un impuls nervos trece din partea presinaptică a sinapsei, este eliberat un neurotransmițător care transmite un impuls 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 cel mai subțire film (aproximativ 10 nm) care acoperă întreaga celulă. Plasmalema este formată din molecule de proteine ​​și fosfolipide (Fig. 1.6).

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

Proprietățile și funcțiile membranelor. Toate membranele celulare sunt structuri fluide mobile, deoarece moleculele de lipide și proteine ​​nu sunt legate 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. 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 ​​și lipide din ele și, în consecință, în natura receptorilor prezenți în ele. 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 recunoașterii secțiunilor plasmalemei, se orientează 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 (asemănătoare cu proteinele și acizii nucleici). Membranele mai conțin receptori specifici, purtători de electroni, convertoare de energie, proteine ​​enzimatice. Proteinele sunt implicate în asigurarea transportului anumitor molecule în sau în afara celulei, realizează legătura structurală a citoscheletului cu 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 trecerea lor prin membrană este mai lentă. Această proprietate definește membrana plasmatică ca barieră osmotică. Apa si gazele dizolvate in ea au puterea maxima de patrundere; ionii trec prin membrană mult mai încet. Difuzia apei pe o membrană se numește osmoză.

Există mai multe mecanisme pentru transportul substanțelor prin membrană.

Difuzie- patrunderea substantelor prin membrana de-a lungul gradientului de concentratie (din zona in care concentratia lor este mai mare pana in 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 purtătoare membranare speciale se leagă selectiv de unul sau altul ion sau moleculă și le transportă de-a lungul membranei de-a lungul unui gradient de concentrație.

transport activ este asociat cu costurile 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, pompând activ ionii Na +, în timp ce absoarbe ionii K -. Datorită acestui fapt, în celulă se menține o concentrație mare de K - și un Na + mai scăzut în comparație cu mediul. Acest proces consumă energia ATP.

Ca urmare a transportului activ cu ajutorul unei pompe cu membrană, concentrația de Mg 2- și Ca 2+ este de asemenea reglată în celulă.

În procesul 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 secțiune a plasmalemei captează și, parcă, învăluie materialul extracelular, înglobându-l într-o vacuola membranară care a apărut ca urmare a invaginării membranei. Ulterior, o astfel de vacuola este conectată la un lizozom, ale cărui enzime descompun macromoleculele în monomeri.

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

bule. Vezicula se apropie de membrana citoplasmatică, se contopește cu aceasta și conținutul ei este eliberat în mediu. Cum sunt excretate enzimele digestive, hormonii, hemiceluloza etc.

Astfel, membranele biologice, ca principalele elemente structurale ale celulei, servesc nu doar ca limite fizice, ci ca suprafețe funcționale dinamice. Pe membranele organelelor se desfășoară numeroase procese biochimice, cum ar fi absorbția activă a substanțelor, conversia energiei, sinteza ATP etc.

Funcțiile membranelor biologice următoarele:

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

Ele asigură transportul de substanțe în și în afara celulei, de la citoplasmă la organele și invers.

Aceștia joacă rolul de receptori (primirea și transformarea semnalelor din mediu, recunoașterea substanțelor celulare etc.).

Sunt catalizatori (care asigură procese chimice membranare).

Participa la transformarea energiei.

Membrana celulară, numită și plasmalemă, citolemă sau membrană plasmatică, este o structură moleculară care este de natură elastică și este alcătuită din diferite proteine ​​și lipide. Separă conținutul oricărei celule de mediul extern, reglând astfel proprietățile sale protectoare și, de asemenea, asigură un schimb între mediul extern și conținutul direct intern al celulei.

Plasmalema este un sept situat în interior, direct în spatele cochiliei. 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 unei celule animale sau vegetale. Secțiunile, care se numesc cap, sunt orientate spre interiorul celulei, iar cozile spre exterior. Plasmalemms sunt structural invariabile și foarte asemănătoare în diferite organisme; cea mai comună excepție poate fi arheea, în care partițiile sunt formate din diverși alcooli și glicerol.

Grosimea plasmalemei de aproximativ 10 nm.

Există pereți despărțitori care se află în exteriorul sau în exteriorul părții adiacente membranei - se numesc superficiale. Unele tipuri de proteine ​​pot fi un fel de puncte de contact pentru membrana celulară și înveliș. În interiorul celulei se află citoscheletul și peretele 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 musculo-scheletic al citoplasmei, care va avea o porțiune submembranară.

Acest aparat poate fi atribuit citoscheletului celulei. Citoplasma cu organele și nucleul se numește aparat nuclear. Membrana citoplasmatică sau, cu alte cuvinte, membrana celulelor plasmatice, este situată sub membrana celulară.

Cuvântul „membrană” provine din cuvântul latin membrum, care poate fi tradus ca „piele” sau „cochilie”. Termenul a fost propus acum mai bine de 200 de ani și a fost numit mai des 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 din Marea Britanie. Deja în 1960, William Roberts a propus lumii ipoteza „Pe membrana elementară”. Ea a presupus că toate membranele plasmatice ale unei celule constau din anumite părți, de fapt, ele sunt formate conform unui principiu general pentru toate regnurile organismelor.

La începutul anilor șaptezeci ai secolului XX, 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 universal recunoscut până astăzi. Adică, în știința modernă, diverși oameni de știință care lucrează cu coaja se bazează pe lucrarea teoretică „Structura membranei biologice a modelului fluid-mozaic”.

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

Învelișul din compoziție are 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 de molecule proteice se numesc glicoproteine, iar moleculele de lipide sunt numite glicozide. Carbohidrații sunt localizați pe partea exterioară a membranei și acționează ca receptori în celulele animale.

Glicoproteine ​​- sunt un complex de funcții supramembranare. Se mai numește și glicocalix (din cuvintele grecești glik și kalyx, 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 se află în exterior. Protejează organismul de pătrunderea diferitelor substanțe care îi vor 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 funcționează în următoarele procese:

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

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

Transport pasiv 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:

• difuzie simplă- inerente micilor molecule neutre 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 de tip hidrofil. De asemenea, pot trece prin membrană urmând 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 o cheltuială semnificativă 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. Obținerea de către celulă a mineralelor și oligoelementelor necesare.
• Endocitoza- un proces prin care celula captează particule solide (fagocitoză) sau diverse picături de orice lichid (pinocitoză).
• exocitoză- procesul prin care anumite particule sunt eliberate din 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 compoziției externe de către celulă și se efectuează în timpul producției de vezicule membranare. Acest termen a fost propus în 1965 de profesorul belgian de citologie Christian Bales, 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. Și pinocitoza este un proces în care picăturile de lichid sunt captate de celulă. Fagocitoza (din cuvintele grecești „devorator” și „receptacul”) este procesul prin care sunt capturate și consumate obiecte foarte mici ale vieții sălbatice, precum și părți solide ale diferitelor organisme unicelulare.

Descoperirea procesului îi aparține unui fiziolog din Rusia - Vyacheslav Ivanovich Mechnikov, care a determinat direct procesul, 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 diferite particule.

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

• adeziune - aderența bacteriilor la membrana celulară;
• absorbţie;
• formarea unei vezicule cu o celulă bacteriană;
• barbotarea bulei.

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

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

Se poate observa digestia totală 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 nu vor fi digerate sunt retrase (evacuate) din celulă prin exocitoză. În cursul evoluției, această funcție de înclinație fagocitară s-a separat treptat și s-a mutat de la diferite celule unicelulare la celule specializate (cum ar fi cele digestive la celenterate și bureți), și apoi la celule speciale la mamifere și oameni.

Limfocitele și leucocitele din sânge sunt predispuse la fagocitoză. Procesul de fagocitoză în sine necesită o cheltuială mare de energie și este direct combinat cu activitatea membranei celulare exterioare și a lizozomului, care conțin enzime digestive.

pinocitoza

Pinocitoza este captarea de către suprafața unei celule a unui lichid în care se află 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 macromoleculari intră în celulă, de exemplu, diverse glicoproteine ​​sau proteine ​​solubile. 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, în vase, tubii renali și, de asemenea, în ovocitele în creștere. Pentru a descrie procesul de pinocitoză, care se va desfășura cu ajutorul leucocitelor umane, se poate face o proeminență a membranei plasmatice. În acest caz, piesele vor fi dantelate și separate. Procesul de pinocitoză necesită consum de energie.

Etape în procesul de pinocitoză:

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

exocitoză

Termenul provine din cuvintele grecești „exo” – extern, extern și „citoză” – un vas, un bol. Procesul constă în eliberarea anumitor particule de către partea celulară în mediul extern. Procesul de exocitoză este opusul pinocitozei.

În procesul de ecocitoză, bulele de lichid intracelular părăsesc celula și trec în membrana exterioară a celulei. Conținutul din interiorul veziculelor poate fi eliberat în exterior, iar membrana celulară se contopește cu învelișul veziculelor. Astfel, majoritatea compușilor macromoleculari 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 o creștere a zonei membranei, de exemplu, anumite proteine ​​sau fosfolipide;
• eliberarea sau conectarea diferitelor piese;
• excreția de produse nocive 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 rețeaua aspră și netedă a 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 celulei.

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

Membranele biologice formează baza organizării structurale a celulei. Membrana plasmatică (plasmalema) este membrana care înconjoară citoplasma unei celule vii. Membranele sunt formate din lipide și proteine. Lipidele (în principal fosfolipide) formează un strat dublu în care „cozile” hidrofobe ale moleculelor sunt orientate în interiorul membranei, iar cozile hidrofile - spre 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 imersate 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 conțin 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 (funcția secretorie) sunt excretate în mediul extern.
3. Transport. Transportul prin membrană poate avea loc în diferite moduri. Transportul pasiv se realizează fără consum de energie, prin difuzie simplă, osmoză sau difuzie facilitată cu ajutorul proteinelor purtătoare. Transportul activ se face prin proteine ​​​​portoare și necesită aport de energie (de exemplu, pompă 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 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 lasă, formând o depresiune.

Se formează o vacuolă digestivă. Digeră substanțele care au intrat în celulă. La oameni și animale, leucocitele sunt capabile de fagocitoză. Leucocitele înghit bacteriile și alte particule solide.

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

1. Secretar. Secreție - eliberarea de către celulă a substanțelor sintetizate în celulă în mediul extern. Hormonii, polizaharidele, proteinele, picăturile de grăsime sunt închise în vezicule legate de 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. Există un număr mare de receptori în membrane - 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, material pe teme:

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