Հատկապես կառուցվածքը եւ ֆունկցիան բջջային մեմբրաններ

1972 թ.-ին նա առաջ է քաշել այն տեսությունը, որ մասամբ permeable թաղանթ շրջապատող բջիջը եւ կատարում է մի շարք կենսական խնդիրներից, իսկ կառուցվածքը եւ ֆունկցիան բջջային մեմբրաններ են կարեւոր հարցեր պատշաճ գործունեության բոլոր բջիջների մարմնի. Բջջային տեսությունը դարձել է համատարած է 17-րդ դարում, ինչպես նաեւ գյուտի մանրադիտակով. Այն իմացել է, որ բուսական եւ կենդանական հյուսվածքների են կազմված բջիջների, բայց շնորհիվ ցածր լուծման ուղղությամբ սարքի անհնար էր տեսնել ցանկացած խոչընդոտ շուրջ կենդանիների բջիջների. 20-րդ դարում, քիմիական բնույթը մեմբրանի ուսումնասիրվել է ավելի մանրամասնորեն, այն էր, որ նրա հիմքը է lipids.

Կառուցվածքը եւ ֆունկցիան բջջային մեմբրաններ

Բջջային մեմբրանի շրջապատում է cytoplasm կենդանի բջիջների, ֆիզիկապես բաժանող intracellular բաղադրիչները ից արտաքին միջավայրում: Fungi, մանրէներ եւ բույսեր ունեն նաեւ բջջային պատերը, որոնք պաշտպանում եւ կանխել ընդունումը մեծ մոլեկուլների. Բջջային մեմբրաններ նույնպես դեր է ձեւավորման գործում cytoskeleton եւ կցվում է extracellular մատրիցով կենսական այլ մասնիկների. Սա անհրաժեշտ է, որպեսզի պահպանել դրանք միասին ձեւավորել հյուսվածքների եւ օրգանների. Առանձնահատկությունները բջջային մեմբրանի կառույցի ներառում է permeability. Հիմնական նպատակն է պաշտպանել: Փառ բաղկացած է ֆոսֆոլիպիդ շերտի հետ ներդրված սպիտակուցներ: Այս մասը ներգրավված է գործընթացներին, ինչպիսիք են բջջային հավատարմություն, իոնային ջերմահաղորդություն եւ ազդանշանային համակարգերի եւ ծառայում է որպես մոնտաժված մակերեսի մի քանի extracellular կառույցների, այդ թվում `պատի glycocalyx եւ ներքին cytoskeleton. Փառ նաեւ պահպանում ներուժը բջիջների, աշխատում է որպես ընտրովի զտիչ. Դա ընտրողաբար permeable է իոնների եւ օրգանական մոլեկուլների եւ վերահսկում շարժումը մասնիկների.

Կենսաբանական մեխանիզմներ ներառող բջջային մեմբրանի

1. Պասիվ դիֆուզիոն որոշ նյութեր (փոքր մոլեկուլները, իոններ), ինչպիսիք են ածխածնի երկօքսիդի (CO2) եւ թթվածին (O2), կարող է թափանցել պլազմայի թաղանթ դիֆուզիոն: Այն պատյաններ հանդես է գալիս որպես խոչընդոտ որոշակի մոլեկուլների եւ իոնների, նրանք կարող են կենտրոնացված երկու կողմերի համար:

2. transmembrane սպիտակուցային ալիքները եւ transporters: nutrients, ինչպիսիք են գլյուկոզայի կամ amino թթուներ, պետք է վանդակի մեջ, եւ որոշ metabolic արտադրանքը պետք է թողնել այն:

3. endocytosis - այն գործընթացն է, որի միջոցով մոլեկուլներ են կլանել: փոքր աղավաղում (intussusception), որը ստեղծվել է պլազմայի մեմբրանի, ուր նյութ պետք է տեղափոխել, կուլ. Սա պահանջում է էներգիա, եւ այդպիսով, մի ձեւ ակտիվ տրանսպորտի.

4. Exocytosis: տեղի է ունենում տարբեր խցերում է հեռացնել undigested նյութերի մնացորդային քանակները բերել endocytosis արտազատել նյութեր, ինչպիսիք են, հորմոնների, enzymes, եւ տրանսպորտային նյութական ամբողջ ճանապարհը միջոցով բջջային արգելքը.

մոլեկուլային կառուցվածքը

Բջջային թաղանթ - ը կենսաբանական Շենքերի բարակ տարածական ծածկույթների որը բաղկացած է հիմնականում ֆոսֆոլիպիդ եւ առանձնացման բովանդակությունը բոլոր բջիջների է շրջակա միջավայրի. Կազմավորման գործընթացը տեղի է ունենում տարերայնորեն տակ նորմալ պայմաններում: Որպեսզի հասկանանք, թե այս գործընթացը, եւ ճիշտ նկարագրել կառուցվածքը եւ ֆունկցիան բջջային մեմբրաններ, ինչպես նաեւ հատկությունների անհրաժեշտ է գնահատել բնույթը ֆոսֆոլիպիդ կառույցի, որը բնորոշ է կառուցվածքային բեւեռացման: Երբ phospholipids է նստվածքային շրջակա միջավայրի cytoplasm հասնել կրիտիկական համակենտրոնացում, դրանք համակցված micelles, որոնք ավելի կայուն է ջրային միջավայրում:

թաղանթ հատկությունները

• Կայունություն. Սա նշանակում է, որ այն բանից հետո ձեւավորման փլուզումից մեմբրանի քիչ հավանական է:
• Ուժ: Լիպիդային ծրարը առողջ բավական է կանխել ընդունումը սպիտակ նյութերի, ձեւավորված միջոցով սահմանի չեն կարող անցնել, քանի որ solutes (իոնների, գլյուկոզան amino թթուներ), եւ մի շատ ավելի մեծ մոլեկուլների (սպիտակուցներ):
• Դինամիկ բնույթը: Սա, թերեւս, ամենակարեւոր գույքը, եթե հաշվի առնենք, կառուցվածքը խցում: Բջջային մեմբրանի կարող է ենթարկվում տարբեր strains, եւ կարող է folded է թեքում եւ չի խախտում. Հատուկ հանգամանքների, ինչպիսիք են միաձուլման vesicles budding, կամ այն կարող է կոտրվել, բայց միայն ժամանակավորապես: Սենյակային ջերմաստիճանում, լիպիդային բաղադրիչները գտնվում են անընդհատ, քաոսային շարժման, ձեւավորելով կայուն հեղուկ սահմանը:

Հեղուկ խճանկար մոդելը

Խոսելով այն մասին, կառուցվածքի եւ ֆունկցիայի բջջային մեմբրաններ, դա կարեւոր է նշել, որ այսօրվա շնորհանդեսին մեմբրանի որպես Հեղուկի Մոզաիկա մոդելի, այն էր, ուսումնասիրվել է գիտնականների 1972 թ. Երգիչ եւ Nicholson. Նրանց տեսությունը արտացոլում երեք հիմնական հատկանիշները կառուցվածքի մեմբրանի. Integral թաղանթ սպիտակուցներ նպաստել է խճանկարի օրինակին համար մեմբրանի, եւ նրանք ընդունակ են կողային շարժման հարթության պայմանավորված է ցնդող բնույթով լիպիդային կազմակերպության: Transmembrane սպիտակուցներ են նաեւ պոտենցիալ բջջային. Կարեւոր առանձնահատկությունն է մեմբրանի կառույցի նրա ասիմետրիա: Որն է կառուցվածքը խցում. Բջջային մեմբրանի, կորիզ, սպիտակուցը եւ այլն: Բջջային հիմնական միավոր կյանքի, եւ բոլոր օրգանիզմները կազմված է մեկ կամ մի քանի բջիջների, որոնցից յուրաքանչյուրը ունի բնական պատնեշը, որը բաժանում այն միջավայրում: Այս արտաքին սահմանը խցում է նաեւ կոչվում է պլազմային թաղանթ: Այն բաղկացած է չորս տարբեր տեսակի մոլեկուլների `ֆոսֆոլիպիդներ, խոլեստերինի, սպիտակուցների եւ ածխաջրերի: Հեղուկ խճանկար մոդելը նկարագրում կառուցվածքը բջջային մեմբրանի հետեւյալն են. Ճկուն եւ առաձգական, հետեւողականությունը նման է բուսական յուղ, այնպես, որ բոլոր անհատական մոլեկուլները պարզապես բոց մի հեղուկ միջին, եւ նրանք կարողանում են շարժվել laterally շրջանակներում այս shell մասին: Խճանկար ներկայացնում մի բան, որը ներառում է տարբեր մասերի: Ի պլազմայի մեմբրանի այն ներկայացվում ֆոսֆոլիպիդներ, խոլեստերինի մոլեկուլները, սպիտակուցներ եւ ածխաջրեր:

phospholipids

Ֆոսֆոլիպիդներ կազմում է հիմնական կառուցվածքը բջջային մեմբրանի. Այս մոլեկուլները ունենք երկու տարբեր վերջ: Մի գլուխը եւ պոչ. Երկրի ղեկավարը վերջը ներառում է ֆոսֆատ խումբ է եւ hydrophilic. Սա նշանակում է, որ այն գրավում է ջրի մոլեկուլների. Պոչը բաղկացած է ջրածնից եւ ածխածնի ատոմների, որը կոչվում է ճարպային թթու շղթաներով: Այս օղակ են hydrophobic, նրանք չեն սիրում խառնել ջրի մոլեկուլների. Այս գործընթացը նման է, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ դուք թափել է նավթի ջրի մեջ, ինչը նշանակում է, որ այն չի արձակում է դրան: Առանձնահատկությունները բջջային մեմբրանի կառույցի հետ կապված այսպես կոչված լիպիդային երկշերտ, որը բաղկացած է phospholipids. Hydrophilic ֆոսֆատ ղեկավարները միշտ էլ դիրքերում, որտեղ կա ջուր ձեւով ներբջջային եւ արտաբջջային հեղուկի: The Hydrophobic պոչերը phospholipids է մեմբրանի կազմակերպվում են այնպես, որ պահում նրանց հեռու ջրի մեջ:

Խոլեստերինի, սպիտակուցներ եւ ածխաջրեր

Լսելով բառը "խոլեստերինի», մարդիկ սովորաբար կարծում են, որ դա վատ է: Սակայն, ըստ էության, խոլեստերինի մակարդակը, կարեւոր բաղադրիչն է բջջային մեմբրաններ: Նրա մոլեկուլ բաղկացած է չորս օղակների ջրածնի եւ ածխածնի ատոմների. Նրանք են, hydrophobic եւ հայտնաբերվել են թվում hydrophobic tails է լիպիդային bi-շերտ: Նրանց կարեւորությունը պետք է պահպանել հետեւողականությունը, նրանք ամրապնդում են թաղանթ, կանխելու խաչմերուկում. Խոլեստերին մոլեկուլները նաեւ անցկացնելու ֆոսֆոլիպիդ tails ից ուժի մեջ շփման եւ ամրապնդում: Սա ապահովում է fluidity եւ ճկունություն. Թաղանթ սպիտակուցներ ունենալ գործառույթը ֆերմենտների արագացնելու քիմիական ռեակցիաներ, հանդես է գալիս որպես ընկալիչների համար հատուկ մոլեկուլների կամ նյութերի տեղափոխվող բջջային մեմբրանի.

Ածխաջրեր, կամ sugars, հայտնաբերվել են միայն այն արտաբջջային կողմում բջջային մեմբրանի. Նրանք միասին ձեւավորել glycocalyx: Այն ապահովում է cushioning եւ պաշտպանությունը պլազմայի մեմբրանի. Հիման վրա կառույցների եւ տեսակների ածխաջրեր մարմնի glycocalyx բջիջների կարող է ճանաչել եւ որոշելու, թե արդյոք նրանք պետք է լինեն այնտեղ, թե ոչ:

թաղանթ սպիտակուցներ

Կառուցվածքը բջջային մեմբրանի վրա կենդանական խցում է պատկերացնել առանց նման նշանակալի բաղադրիչն է սպիտակուցային. Չնայած դրան, նրանք են, զգալիորեն զիջում է չափի մյուս կարեւոր բաղադրիչը - lipids. Գոյություն ունեն երեք հիմնական տիպի փառ սպիտակուցներ:

• Ինտեգրալ: Նրանք ամբողջությամբ ծածկել bi-շերտ, է cytoplasm եւ արտաբջջային միջին: Նրանք իրականացնում է տրանսպորտային եւ ազդանշանային գործառույթը:
• Ծայրամասային. Սպիտակուցներ կցվում է մեմբրանի օգտագործելով էլեկտրաստատիկ կամ ջրածնի պարտատոմսեր է իրենց cytoplasmic կամ extracellular մակերեսների. Նրանք կմասնակցեն էության որպես ամրացվող նշանակում ինտեգրալ սպիտակուցներ:
• Transmembrane: Նրանք գործում Enzymatic եւ ազդանշանային գործառույթները, եւ ելեվեջել հիմնական կառուցվածքը լիպիդային բի-շերտ մեմբրանի.

Գործառույթները կենսաբանական թաղանթների

Այն hydrophobic ազդեցությունը, որը ղեկավարում է վարքագիծը ածխաջրածնի է ջրի, վերահսկելով կառույցները ձեւավորված են մեմբրանի լիպիդների եւ թաղանթ սպիտակուցներ: Շատ թաղանթ հատկությունները շնորհվել կրիչներով lipid bi-շերտերը, ձեւավորելով բազային կառույց բոլոր կենսաբանական թաղանթների: Integral թաղանթ սպիտակուցներ են մասամբ թաքնված է լիպիդային bi-շերտ: Transmembrane սպիտակուցները ունեն մասնագիտացված կազմակերպություն amino թթուներ իրենց առաջնային հաջորդականությամբ.

Ծայրամասային թաղանթ սպիտակուցներ շատ նման են լուծվող, բայց նրանք նույնպես կապված են մեմբրաններ: Մասնագիտացված բջջային մեմբրաններ են մասնագիտացված բջջային գործառույթը: Քանի որ կառուցվածքին ու գործառույթներին բջջային մեմբրաններ է իր ազդեցությունն ունենալ մարմնի. Թե ինչպես կարելի է կառուցել կենսաբանական թաղանթների կախված ապահովմանը ֆունկցիոնալությունը ամբողջ օրգանիզմի: From ներբջջային organelles, extracellular եւ բջջային բջջային փոխազդեցությունների, թաղանթ կառույցները կազմակերպման համար անհրաժեշտ եւ կատարման կենսաբանական ֆունկցիաների. Շատերը կառուցվածքային եւ ֆունկցիոնալ առանձնահատկությունների են ընդհանուր բակտերիաներ, eukaryotic բջիջների եւ բռնկված վիրուսների. Բոլոր կենսաբանական մեմբրաններ կառուցվել է լիպիդային bi-շերտ, որն առաջացնում է ներկայությունը մի շարք ընդհանուր հատկանիշներով: Թաղանթ սպիտակուցներ ունեն մի շարք կոնկրետ գործառույթների.

• Վերահսկում. Պլազման մեմբրաններ բջիջների սահմանել սահմանները բջջային փոխազդեցության հետ, շրջակա միջավայրին:
• (Տուրիզմ). Ներբջջային թաղանթ բջջային բաժանվում են մի քանի ֆունկցիոնալ բլոկների տարբեր ներքին հորինվածքի, որոնցից յուրաքանչյուրը աջակցում է անհրաժեշտ տրանսպորտային ֆունկցիայի հետ համատեղ վերահսկման permeability.
• Ազդանշան transduction: թաղանթ ֆյուժն ապահովում է մեխանիզմ է ներբջջային vesicular նախազգուշացման եւ կանխարգելման բոլոր տեսակի վիրուսների ազատ մուտք գործել մեկուսարան:

Արժեքը եւ եզրակացությունները

Կառուցվածքը արտաքին մեմբրանի բանտախցում ազդում է ամբողջ մարմինը: Այն կարեւոր դեր ունի պաշտպանելու ամբողջականությունը, որը թույլ է տալիս ներթափանցումը միայն ընտրված նյութերի. Դա նաեւ լավ հիմք է ամրագրելիս են cytoskeleton եւ բջջային պատը, որն օգնում է պահպանելու բջջային ձեւավորել. Lipids կազմում մոտ 50% -ը զանգվածի մեմբրանի շատ բջիջների, չնայած այս տատանվում է կախված տեսակից մեմբրանի. Կառուցվածքը արտաքին բջջային մեմբրանի կաթնասունների են ավելի դժվար է, կան ինքնամփոփ չորս հիմնական Phospholipid: Կարեւոր սեփականությունը lipid Bi-շերտերի այն է, որ նրանք իրենց պահում են որպես երկչափ հեղուկ է, որի առանձին մոլեկուլներ են ազատ է պտտել եւ շարժվել կողային ուղղություններով. Այս fluidity - սա կարեւոր սեփականությունն է մեմբրանի, որը որոշվում կախված ջերմաստիճանից եւ լիպիդային կազմի. Շնորհիվ ածխաջրածին օղակաձեւ կառուցվածքը խոլեստերինի դեր է կատարում որոշելու թաղանթ fluidity. Ընտրողական թափանցելիությունը կենսաբանական թաղանթների փոքր մոլեկուլների թույլ է տալիս բջիջը է վերահսկել եւ պահպանել իր ներքին կառուցվածքը:

Հաշվի առնելով, որ կառուցվածքը բջիջների (բջջային մեմբրանի, կորիզ, եւ այլն), մենք կարող ենք եզրակացնել, որ օրգանիզմը - դա ինքնակարգավորվող համակարգ է, որը ինքնուրույն չի կարող վնասել ինքներդ ձեզ եւ միշտ փնտրում են եղանակներ վերականգնելու եւ պաշտպանելու պատշաճ գործունեությունը յուրաքանչյուր խցում.