Unit permukaan sel: struktur dan fungsi

Sel unit permukaan ialah subsistem universal. Ia menentukan sempadan antara persekitaran luaran dan sitoplasma. PAK menyediakan peraturan interaksi mereka. Kami seterusnya mempertimbangkan keunikan organisasi struktur fungsi radas permukaan sel.

komponen

Mengenalpasti komponen-komponen berikut permukaan peranti sel eukariot: membran plasma, nadmembranny dan kompleks submemranny. Pertama diwakili dalam bentuk unsur sfera tertutup. Plasmolemma dianggap tulang belakang permukaan unit sel. Nadmembranny kompleks (ia juga dikenali sebagai glycocalyx) - adalah satu ahli luar dilupuskan lebih membran plasma. Ia terdiri daripada pelbagai komponen. Khususnya, ini termasuk:

1. Karbohidrat bahagian glycoproteins dan glikolipid.
2. Membran protein periferal.
3. karbohidrat tertentu.
4. Poluintegralnye dan protein yang penting.

Submembranny kompleks terletak di plasmolemma. Ia terdiri daripada sistem sokongan-contractile terpencil dan hyaloplasm periferal.

kompleks elemen submembrannogo

Memandangkan struktur radas daripada permukaan sel, ia mengambil rupa yang berasingan di hyaloplasm periferal. Ia adalah sebahagian cytoplasmic khusus dan terletak di atas plasmolemma. hyaloplasm Peripheral diwakili sebagai sangat berbeza bahan cecair heterogen. Ia mengandungi pelbagai komponen berat molekul yang tinggi dan rendah dalam penyelesaian. Malah, ia adalah satu mikro di mana proses aliran tertentu dan metabolisme am. hyaloplasm Peripheral menyediakan kepelbagaian fungsi permukaan mesin.

sistem contractile otot

Ia terletak di hyaloplasm periferal. Pembebasan sistem sokongan-contractile:

1. Microfibrils.
2. gentian halus rangka (filamen perantaraan).
3. Microtubules.

Microfibrils adalah struktur filamen. gentian halus rangka dibentuk oleh pempolimeran beberapa molekul protein. bilangan dan panjang mereka ditadbir oleh aturan khas. Apabila mereka menukar anomali timbul fungsi selular. Paling jauh dari microtubules plasmalemma. dinding mereka terbentuk tubulins protein.

Struktur dan fungsi unit permukaan sel

Metabolisme dilakukan dengan mempunyai mekanisme pengangkutan. Struktur sel unit permukaan membolehkan bergerak sebatian dengan beberapa kaedah. Khususnya, berikut jenis pengangkutan:

1. resapan ringkas.
2. pengangkutan pasif.
3. pergerakan aktif.
4. Cytosis (membran pertukaran dalam pakej).

Selain pengangkutan, mendedahkan ciri-ciri permukaan radas seperti sel, seperti:

1. Barrier (membahagikan).
2. Reseptor.
3. Pengenalan.
4. pergerakan sel fungsi melalui pendidikan ahli falsafah, pseudo dan lamellipodia.

pergerakan bebas

resapan ringkas melalui sel unit permukaan dijalankan secara eksklusif di hadapan kedua-dua belah membran kecerunan elektrik. Saiznya menentukan kelajuan dan arah pergerakan. lapisan Bilipidny boleh melangkau mana-mana jenis hidrofobik molekul. Walau bagaimanapun, kebanyakan biologi unsur-unsur aktif hydrophilic. Oleh itu, pergerakan bebas mereka sukar.

pengangkutan pasif

Ini jenis gerakan sebatian juga dikenali sebagai penyebaran dipermudahkan. Ia juga dijalankan melalui sel-sel unit permukaan di hadapan kecerunan dan tanpa penggunaan ATP. pengangkutan pasif adalah lebih cepat daripada percuma. Dalam proses meningkatkan perbezaan dalam kecerunan kepekatan berlaku satu tahap di mana kelajuan yang bergerak menjadi malar.

pembawa

Pengangkutan melalui radas permukaan sel disediakan oleh molekul khas. Dengan vektor ini dengan kecerunan kepekatan adalah molekul besar jenis hidrofilik (asid amino, khususnya). radas permukaan sel-sel eukariot termasuk vektor untuk pelbagai ion pasif: K +, Na +, Ca +, Cl-, HCO3-. Molekul tertentu mempunyai ciri-ciri pemilihan yang tinggi kepada barangan diangkut. Di samping itu, satu ciri penting adalah kelajuan perjalanan besar mereka. Ia boleh mencapai 104 atau lebih molekul sesaat.

pengangkutan aktif

Ia dicirikan dengan menggerakkan elemen terhadap kecerunan. Molekul diangkut dari kawasan kepekatan rendah dalam bahagian-bahagian yang lebih tinggi. pergerakan itu memerlukan kos tertentu ATP. Untuk melaksanakan pengangkutan aktif ke dalam struktur permukaan radas sel haiwan termasuk vektor tertentu. Mereka dipanggil "pam" atau "pam". Banyak vektor ini berbeza-beza aktiviti ATPase. Ini bermakna bahawa mereka mampu untuk memecahkan adenosina trifosfat dan untuk mengeluarkan tenaga untuk operasinya. Pengangkutan aktif membolehkan penciptaan kecerunan ion.

cytosis

Kaedah ini digunakan untuk menggerakkan zarah bahan yang berbeza atau molekul yang lebih besar. Semasa cytosis elemen diangkut dikelilingi oleh vesicle membran. Jika pergerakan itu adalah dalam sangkar, maka ia dipanggil endocytosis. Oleh itu, arah yang bertentangan dipanggil exocytosis. Dalam beberapa sel unsur-unsur melalui. jenis ini pengangkutan dipanggil transcytosis atau diatsiozom.

cytolemma

Struktur radas permukaan sel termasuk membran plasma terbentuk terutamanya lipid dan protein dalam nisbah kira-kira 1: 1. Yang pertama "model Sandwich" unsur telah dicadangkan pada tahun 1935 Menurut teori ini, molekul lipid asas plasmolemma membentuk disusun dalam dua lapisan (lapisan bilipidny). Mereka berpaling ekor mereka (wilayah hidrofobik) antara satu sama lain, dan bahagian luar dan dalam - kepala hydrophilic. Ini permukaan disalut dengan lapisan bilipidnogo molekul protein. Model ini telah disahkan dalam 50-an kesat kajian ultrastructural abad dijalankan dengan menggunakan mikroskop elektron. Ia telah mendapati bahawa terutamanya unit permukaan terdiri daripada membran sel haiwan tiga lapisan. ketebalan 7,5-11 nm. Ia adalah cahaya-rata yang hadir dan dua lapisan periferal gelap. Pertama sepadan dengan rantau ini hidrofobik molekul lipid. bahagian gelap pula mewakili lapisan permukaan pepejal protein dan kepala hydrophilic.

teori lain

Pelbagai kajian elektron-mikroskopik, yang dijalankan pada lewat 50-an - awal 60-ies. Mereka menunjuk kepada kesejagatan organisasi membran tiga lapisan. Ini dapat dilihat dalam teori J. Robertson. Sementara itu, pada akhir tahun 60-an. Saya terkumpul banyak fakta-fakta yang belum dijelaskan dari segi "model sandwich" yang sedia ada. Ini memberi dorongan kepada pembangunan skim-skim baru, termasuk model berdasarkan kehadiran pengikat hidrofobik-hydrophilic protein dan lipid molekul. Antara salah seorang daripada mereka adalah teori "lipoprotein permaidani." Selaras dengan itu, yang terdiri daripada protein membran hadir dua jenis: penting dan periferal. Baru-baru ini terikat dengan interaksi elektrostatik dengan kepala kutub pada molekul lipid. Walau bagaimanapun, mereka tidak pernah membentuk satu lapisan yang berterusan. Peranan utama dalam pembentukan membran tergolong protein globular. Mereka tenggelam di dalamnya dan sebahagiannya disebut poluintegralnymi. Bergerak protein ini dijalankan dalam fasa cecair lipid. Ini memastikan lability, dan kedinamikan sistem membran keseluruhan. Pada masa ini, model ini dianggap sebagai yang paling biasa.

lipid

ciri-ciri fizikal dan kimia utama lapisan membran disediakan, unsur-unsur yang ditunjukkan - phospholipid yang terdiri daripada nonpolar (hidrofobik) ekor dan kutub (hidrofilik) kepala. Yang paling biasa daripada mereka adalah dianggap phosphoglycerides sphingolipids. tumpuan baru-baru ini terutamanya dalam monolayer luar. Mereka mempunyai sambungan kepada rantaian oligosakarida. Kerana kenyataan bahawa pautan melampaui sebahagian plasmolemma luar, ia memperoleh bentuk yang simetri. Glycolipids memainkan peranan penting dalam pelaksanaan fungsi peranti permukaan reseptor. Sebagai sebahagian daripada majoriti membran juga kolesterol (kolesterol) - satu lipid steroid. bilangannya ialah yang berbeza, yang sebahagian besarnya ditentukan oleh membran cecair. kolesterol yang lebih, jadi ia adalah atas. tahap cecair juga bergantung kepada nisbah sisa-sisa asid lemak tak tepu dan tepu. Lebih daripada mereka, jadi ia adalah atas. Cecair menjejaskan aktiviti enzim dalam membran.

protein

Lipid ditentukan terutamanya ciri-ciri halangan. Protein, sebaliknya, menyumbang kepada pelaksanaan utama fungsi sel. Khususnya, pengangkutan sebatian, peraturan metabolisme, penerimaan dan sebagainya dikawal. molekul protein diedarkan dalam bilayer lipid daripada mozek. Mereka boleh bergerak di kawasan pedalaman. pergerakan ini dikawal oleh, nampaknya, sel itu sendiri. Mekanisme pengangkutan terlibat microfilaments. Mereka yang melekat pada protein penting individu. Unsur-unsur membran adalah berbeza bergantung kepada lokasi anda berhubung dengan lapisan bilipidnomu. Protein itu boleh menjadi periferal dan penting. Lapisan pertama adalah setempat. Mereka mempunyai sambungan renggang dengan permukaan membran. protein penting benar-benar tenggelam di dalamnya. Mereka mempunyai ikatan yang kuat dengan lipid dan dipisahkan daripada membran tanpa merosakkan lapisan bilipidnogo. Protein yang menembusi melaluinya, dipanggil transmembran itu. Interaksi antara protein dan lipid molekul alam yang berbeza menyediakan kestabilan plasmalemma.

glycocalyx

Lipoprotein mempunyai rantaian sampingan. Molekul oligosakarida boleh mengikat lipid dan glycolipids bentuk. bahagian karbohidrat mereka bersama-sama dengan unsur-unsur yang sama dilampirkan kepada sel glycoproteins permukaan cas negatif dan menjadi tulang belakang glycocalyx. Beliau menyampaikan dengan lapisan longgar ketumpatan elektron sederhana. Glycocalyx yang meliputi sebahagian plasmolemma luar. bahagian karbohidrat Its memudahkan pengiktirafan sel-sel dan bahan-bahan therebetween jiran, dan juga menyediakan pelekat berkaitan dengannya. glycocalyx juga gitosovmestimosti kini dan reseptor hormon, enzim.

tambahan

reseptor membran terutamanya diwakili glycoproteins. Mereka mempunyai keupayaan untuk mewujudkan komunikasi dengan ligan sangat khusus. Reseptor di dalam membran, sebagai tambahan, boleh mengawal pergerakan molekul tertentu ke dalam ketelapan sel membran plasma. Mereka mampu untuk menukar isyarat dari persekitaran ke dalam dalaman, unsur-unsur yang mengikat matriks extracellular dan Sitoskeleton. Beberapa penyelidik percaya bahawa komposisi glycocalyx juga termasuk molekul poluintegralnye protein. tempat kerja mereka terletak di kawasan permukaan radas sel nadmembrannoy.