Uređaj površine ćelija: Struktura i funkcije

Površinski aparat ćelije je univerzalni podsustav. On definira granicu između vanjskog okruženja i citoplazme. PAC osigurava regulaciju njihove interakcije. Dalje razmotrimo značajke strukturalne i funkcionalne organizacije površinskog aparata ćelije.

komponente

Razlikuju se sljedeće komponente površinskih aparata eukariotskih stanica: plazma membrana, supramembrane i submembranske komplekse. Prva se prikazuje u obliku sferno zatvorenog elementa. Plasmolemma se smatra osnovom površinskog staničnog aparata. Supramembranski kompleks (također označen kao glikokaliza) je vanjski element koji se nalazi iznad plazmatske membrane. Sastoji se od različitih komponenti. Konkretno, oni uključuju:

1. Ugljikohidratni dijelovi glikoproteina i glikolipida.
2. Periferni proteini membrane.
3. Specifični ugljikohidrati.
4. Polu-integralni i integralni proteini.

Submarinska kompleks nalazi se ispod plazmolemne. U svom sastavu, izolirani su sustavi potpomognute kontrakcije i periferna hijaloplasta.

Elementi submembranskog kompleksa

S obzirom na strukturu površinskog aparata ćelije, treba se zasebno zaustaviti na perifernoj hialoplazmi. To je specijalizirani citoplazmatski dio i nalazi se iznad plazmolemne. Periferna hijaloplasta predstavljena je kao tekućina visoko diferencirana heterogena tvar. Sadrži niz elemenata visokih i niskih molekula u rješenju. Zapravo, to je mikro okruženje u kojem se pojavljuju specifični i zajednički metabolički procesi. Periferna hijaloplazma pruža performanse mnogih funkcija površinskog aparata.

Sustav podrške i kontrakcije

Nalazi se u perifernoj hialoplazmi. U sustavu potpore-kontrakta postoje:

1. Mikrovlakna.
2. Skeletni fibrili (međufazni filamenti).
3. Mikrotubula.

Mikrofibrili su konstrukcije poput konca. Skeletni fibrili nastaju zbog polimerizacije brojnih molekula proteina. Njihov broj i dužina reguliraju se posebnim mehanizmima. Kad se mijenjaju, pojavljuju se anomalije stanične funkcije. Mikrotubule su najdalje od plasmalema. Njihove zidine formiraju bjelančevine tubuline.

Struktura i funkcije aparata površinske ćelije

Razmjena tvari provodi se zbog prisustva transportnih mehanizama. Struktura površinskog aparata ćelije pruža mogućnost pomicanja zglobova na nekoliko načina. Posebno se provode sljedeće vrste transporta:

1. Jednostavna difuzija.
2. Pasivni prijevoz.
3. Aktivno kretanje.
4. Citoza (zamjena u membranskom pakiranju).

Osim transporta, takve funkcije aparata površinske ćelije kao:

1. Barijera (demarkacija).
2. Receptora.
3. Identifikacija.
4. Funkcija kretanja ćelije formiranjem filo, pseudo i lamelopodije.

Slobodno kretanje

Jednostavna difuzija kroz površinski aparat ćelije izvodi se isključivo kada se na obje strane membrane nalazi električni gradijent. Njegova veličina određuje brzinu i smjer putovanja. Bilipidni sloj može proći bilo koji hidrofobni tip molekula. Međutim, većina biološki aktivnih elemenata je hidrofilna. Prema tome, njihovo slobodno kretanje je teško.

Pasivni prijevoz

Ova vrsta kretanja spoja također se naziva i difuzija svjetlosti. Također se provodi kroz površinski aparat stanice u prisutnosti gradijenta i bez troška ATP. Pasivni prijevoz ide brže nego besplatno. U procesu povećanja koncentracijske razlike u gradijentu dolazi vrijeme u kojem brzina kretanja postaje konstantna.

nositelji

Prijevoz kroz površinu stanice daje posebne molekule. Uz pomoć ovih vektora gradijent koncentracije prolaze velike molekule hidrofilnog tipa (aminokiseline, osobito). Uređaji površinu eukariotske stanice uključuju vektore za razne pasivnih iona: K +, Na +, Ca +, Cl, HCO3-. Te posebne molekule su visoko selektivne za transportirane elemente. Osim toga, njihova važna svojstva su velika brzina kretanja. Može doseći 104 ili više molekula u sekundi.

Aktivni prijevoz

Karakterizira ga premještanje elemenata prema gradijentu. Molekule se prevoze iz područja niske koncentracije na područja s većom koncentracijom. Ovo kretanje uključuje određene troškove ATP-a. Za provedbu aktivnog transporta, specifični vektori su uključeni u strukturu površinskog aparata životinjske stanice. Naziva se "pumpom" ili "pumpama". Mnogi od ovih nosača karakteriziraju aktivnost ATPaze. To znači da su sposobni cijepati adenozin trifosfat i izvući energiju za svoje aktivnosti. Aktivni prijevoz osigurava stvaranje ionskih gradijenata.

cytosis

Ova metoda se koristi za pomicanje čestica različitih tvari ili velikih molekula. Tijekom procesa citoze transportni element je okružen membranskom vezikulom. Ako se kretanje izvodi u kavezu, naziva se endocitoza. Prema tome, obrnuti smjer naziva se egzocitoza. U nekim ćelijama, elementi prolaze. Ova vrsta transporta se naziva transcitoza ili diva.

cytolemma

Struktura uređaja stanične površine uključuje staničnu membranu načinjen uglavnom lipida i proteina u omjeru od oko 1: 1. Prvi „Sendvič model” elementa je predložen je 1935. U skladu s teorijom, na osnovu plasmolemma tvore lipidne molekule raspoređene u dva sloja (sloj bilipidny). Okrenuli su repove (hidrofobne regije) jedni druge, i izvana i iznutra - hidrofilna glava. Ove površine bilipidnog sloja pokrivaju proteinske molekule. Ovaj model je potvrđeno u 50 vulgarni ultrastrukturalne studije stoljeća provedena metodom pod elektronskim mikroskopom. Posebno je utvrđeno je da je površina jedinica sadrži tri sloja membrane životinjskih stanica. Njegova debljina iznosi 7,5-11 nm. Sadrži srednje svjetlo i dva tamna periferna sloja. Prvi odgovara hidrofobnom području lipidnih molekula. Tamna područja, zauzvrat, su kontinuirani površinski slojevi proteina i hidrofilnih glava.

Ostale teorije

Razne elektrone mikroskopske studije, provedena u kasnim 50-tih - početkom 60-ih godina. ukazao na univerzalnost troslojne membranske organizacije. To se odražava u teoriji J. Robertson. U međuvremenu, do kraja 60-ih. nakupila sam dosta činjenica koje nisu objašnjene u smislu postojećeg „modela sendvič”. To je dalo poticaj za razvoj novih programa, koja uključuje model koji se temelji na prisutnosti hidrofobno-hidrofilno vezivo proteinskih i lipidnih molekula. Jedna od njih bila je teorija "lipoproteinskog saga". Prema njemu, u membrani su prisutne dvije vrste proteina: integralni i periferni. Potonji su vezani elektrostatskim interakcijama s polarnim glavama na molekulama lipida. Međutim, nikada ne čine kontinuirani sloj. Ključna uloga u formiranju membrane pripada globularnim proteinima. Oni su uronjeni u njega djelomice i zovu se polu-integralni. Kretanje tih proteina događa se u tekućoj fazi lipida. To osigurava labilnost i dinamičnost cijelog membranskog sustava. Trenutačno se ovaj model smatra najčešćim.

lipidi

Ključni fizičke i kemijske karakteristike membranskog sloja nalaze, elemente prikazane - koja se sastoji od fosfolipida nepolarnog (hidrofobne) rep i polarnog (hidrofilni) glave. Najčešći od ovih su fosfogliceridi i sfingolipidi. Potonji se fokusira uglavnom na vanjsku monosloj. Oni imaju vezu s oligosaharidnim lancima. S obzirom na činjenicu da su veze izlaze izvan vanjskog dijela plasmolemma, stječe asimetričan oblik. Glikolipidi igraju važnu ulogu u funkciju receptora površinski aparat. Većina membrana također sadrži kolesterol (kolesterol) - steroidni lipid. Njegova je količina različita, što u velikoj mjeri određuje fluidnost membrane. Što je više kolesterola, to će biti veće. Razina likvidnosti također ovisi o omjeru nezasićenih i zasićenih ostataka masnih kiselina. Što više njih, to je veći. Tekućina utječe na aktivnost enzima u membrani.

proteini

Lipidi uglavnom određuju svojstva barijere. Proteini, za razliku od njih, pridonose ispunjenju ključnih funkcija ćelije. Posebno govorimo o reguliranom transportu spojeva, regulaciji metabolizma, recepciji i tako dalje. Proteinske molekule se distribuiraju u lipidnom dvoslojnom mozaiku. Mogu se kretati u deblu. Ovaj pokret kontrolira, najvjerojatnije, samu ćeliju. U mehanizmu pokreta uključeni su mikrofilamenti. Pridružuju se individualnim integralnim proteinima. Elementi membrane razlikuju se ovisno o njihovom položaju u odnosu na bilipidni sloj. Proteini, dakle, mogu biti periferni i integralni. Prvi su lokalizirani izvan sloja. Oni imaju slabu vezu s površinom membrane. Integralni proteini potpuno uronjen u njega. Oni imaju snažnu vezu s lipidima i ne puštaju se iz membrane bez oštećenja bilipidnog sloja. Proteini koji ga prožimaju nazivaju se transmembranski. Interakcija između molekula bjelančevina i lipida različitih prirode osigurava stabilnost plasmalema.

glycocalyx

Lipoproteini imaju bočne lance. Oligosaharidne molekule mogu se vezati na lipide i oblikovati glikolipide. Njihovi ugljikohidratni dijelovi, zajedno s sličnim elementima glikoproteina, daju negativan naboj na površinu stanice i čine osnovu glikokalize. Prikazuje ga labav sloj s elektronskom umjerenom gustoćom. Glikokalija pokriva vanjski dio plazmolema. Njegovi nalazi ugljikohidrata potiču prepoznavanje susjednih stanica i tvari između njih, a također osigurava i ljepljive veze s njima. U glikokalici postoje i receptori hormona i stanično kompatibilnost, enzimi.

dodatno

Membranski receptori uglavnom su zastupljeni glikoproteinima. Oni imaju sposobnost uspostavljanja visoko specifičnih veza s ligandima. Receptori prisutni u membrani, pored toga, mogu regulirati kretanje nekih molekula unutar stanice, propusnost plazmalema. Oni su u stanju pretvoriti vanjske okolišne signale u unutarnje, vezati elemente intercellularne matrice i citoskeleta. Neki istraživači vjeruju da sastav glikokalipse također uključuje polu-integrirane molekule proteina. Njihova funkcionalna područja nalaze se u superembralnom području površinskog staničnog aparata.