Характеристики на структурната организация на външната клетъчна мембрана (plasmolemma)
Начало | За нас | обратна връзка
Плазмената мембрана на животински клетки покрити извън glikokaleksom. Назначаване glikokaleksa не е много ясно; Има спекулации, че тази структура е включен в процесите на признаване между клетките.
В растителните клетки над външната клетъчна мембрана е гъста целулозни стена с пори, през които връзката между съседни клетки чрез цитоплазмени мостове.
Свойства на биологични мембрани:
1. Възможността за самостоятелно сглобяване след повреда ефекти. Това свойство се определя от физикохимичните характеристики на фосфолипидни молекули, които във воден разтвор се събират заедно, така че хидрофилните краищата на молекулите развиват навън и хидрофобен - вътре. Готовите фосфолипид слоеве могат да бъдат вградени протеини. Способността на самостоятелно сглобяване е важно на клетъчно ниво.
2. полупропусклива (селективност преминаване на йони и молекули). Поддържа постоянството на йонната и молекулен състав в клетката.
3. течливостта на мембраната. Мембраните не са твърди тела, те постоянно варира поради ротационните и вибрационни движения на липиди и протеини молекули. Това осигурява по-голяма честота на възникване на ензимната и други химични процеси в мембрани.
4. Фрагменти от мембраните не са свободни краища. тъй като той е затворен в мехурчетата.
Функции на мембраната външната клетка (plasmolemma):
Plasmolemma основни функции са както следва: 1) бариера, 2) рецептор, и 3) обмен 4) трафик.
1. функция бариера. Тя се изразява в това, че съдържанието на клетката граници cytolemma, отделянето от външната среда,
2 рецепторната функция. Един от най-важните функции е да се осигури plasmolemma комуникация (съобщение) клетка с външната среда чрез присъствието на рецептора в апарат мембрана с протеин или гликопротеин природата. функция рецепторни образувания първични -plazmalemmy - външни сигнали, за да помогне правилно ориентира клетките и форма тъкан по време на диференциация. С рецепторна функция свързани регулаторни дейности на различните системи и на имунния отговор.
функция Transportanaya (вж. Въпросът №9)
9. форми на активна и пасивна мембрана транспорт. Осмоза, осмотични свойства на клетки, диализа.
Транспортната функция на мембрани. Мембраната осигурява селективно влизане в клетката и от клетката в околната среда на различни химикали. Транспорт на вещества от съществено значение за поддържане на подходящо рН в клетка, подходяща йонна концентрация, която осигурява ефективността на клетъчни ензими. Има два основни начина за вещества в клетката и извън клетките на външната среда;
Пасивни транспорт - прехвърляне на вещества съгласно градиента на концентрация на региона на висока концентрация на ниска цена без енергия (например, дифузия, осмоза). Diffusion - пасивно движение на вещество от по-голямата част концентрация на част от по-ниска концентрация. Осмоза - пасивно движение на определени вещества през полупропускливата мембрана (обикновено малки молекули тествани, голям не изпитва).
Има три вида вещества проникват в клетката през мембраната: проста дифузия, лек дифузия, активен транспорт.
Чрез прости частици дифузия вещество се преместват чрез bilipidny слой. Посока се определя чрез проста дифузия само разлика от концентрацията вещество от двете страни на мембраната. С помощта на проста дифузия в клетка проникне хидрофобни вещества (О2. N2. Бензен) и малки полярни молекули (СО2. Н2 О, урея). Не проникне относително големи полярни молекули (аминокиселини, монозахариди), заредени частици (йони) и макромолекули (ДНК, протеини).
Обикновено дифузия е процес, при който газ или разтворено вещество разпределени и запълване на целия обем на веществото. Молекули или йони, разтворени в течността, докато в хаотично състояние, срещу стените на клетъчната мембрана, което може да причини двойна резултат: молекула или отскок или премине през мембраната. Ако вероятността на последната е голям, се казва, че мембраната е пропусклива за веществото.
Ако концентрацията на дадено вещество от двете страни на мембраната е различен, е процес, който улеснява изравняване на концентрация. Прекарва се през клетъчната мембрана, както е добре разтворими (хидрофилни) и неразтворимите (хидрофобни) вещества.
Когато мембраната е слабо пропусклив или непропусклив за вещество, то се подлага на осмотични сили. При по-ниска концентрация на веществото в клетката се компресира, при по-висока концентрация - признава във вода.
Повечето от веществата се транспортират през мембраната чрез потопена в нея транспортни протеини (протеини-носители). Всички транспортни протеини образуват непрекъснато преминаване на протеин през мембраната. Използване носещи протеини се провежда както пасивна и активна транспорт на вещества. Полярните вещества (аминокиселини, монозахариди), заредени частици (йони) преминават през мембраната чрез дифузия лек включваща протеин канали или носещи протеини. Участие носещи протеини осигурява по-висока скорост на дифузия леки в сравнение с проста пасивна дифузия. Скорост лек дифузия зависи от няколко фактора: градиента на концентрация трансмембранен на веществото се транспортира, върху размера на носител, който се свързва към веществото да се прехвърлят от свързващо вещество носител скоростта върху една повърхност на мембраната (например, от външната страна) от скоростта на конформационни промени в носителя на молекула, в в резултат на което веществото се прехвърля през мембраната и освобождава от другата страна на мембраната. Лек дифузия не изисква никаква специална разход на енергия се дължи на АТР хидролиза. Тази функция отличава улеснява дифузията на активното трансмембранен транспорт.
Чрез биологични мембрани чрез проста дифузия проникват много вещества. Въпреки това, вещества, които имат висока полярност и органичен произход не може да проникне през мембраната чрез проста дифузия, тези вещества влизат в клетката чрез дифузия лек. Леки дифузия нарича дифузия вещество в концентрация градиент, който се осъществява с помощта на специални носещи протеини.
Характерните особености на този вид транспорт са както следва:
1. висока скорост на пренос на вещества.
2. Зависимост на структурата на материята.
4. Конкуренция и чувствителност към специфични вещества - инхибитори.
Всички функции, изброени по-горе са в резултат на специфични протеини-носители, както и тяхното ниско съдържание в клетката. Когато максимално допустимия брой вещества, когато се използват всички вектори, по-нататъшно увеличаване не води до увеличаване на допустимите количества от вещества - явлението на насищане. Вещества, които са транспортирани непрекъснато от същия превозвач, ще се състезават за него - един феномен на конкуренцията.
Протеин-носители - са трансмембранни протеини, които специфично се свързват с молекула на транспортирания материал и променят структурата, извършват прехвърлянето на молекулата чрез липидната мембрана слой. протеини-носители на всички видове са специфични свързващи места на транспортирания молекулата. Те могат да осигурят както пасивна и активна мембранен транспорт.
Активното транспорт на вещества в клетката. Този вид транспорт е винаги с изразходването на енергия. Източникът на времето, необходимо за активна енергия в транспорта, е АТФ. Характерна особеност на този вид транспорт е, че тя се извършва по два начина:
1) с използване на ензими, наречени АТР-основи;
2) транспорт в мембрана пакет (ендоцитоза).
външната клетъчна мембрана съдържа протеини-ензими като АТР-аза, чиято функция е да осигури активното транспортирането на йони срещу градиент на концентрация. Както се осигури транспорт на йони, този процес се нарича йон помпа.
Известен четири основни йон транспортна система в клетката на животното. Три от тях осигури транспорт през биологични мембрани Na + и К +. Ca +. Н +. и четвъртата - прехвърлянето на протоните в митохондриалната респираторна верига.
Пример за механизъм на активния транспорт на йони може да бъде натриев калиев помпа в животински клетки. Тя поддържа постоянна клетъчна концентрация на натриеви и калиеви йони, която е различна от концентрацията на тези вещества в околната среда: нормални натриеви йони в клетката е по-малко, отколкото в околната среда, и калиев - повече.
Фигура 14. Схематично модел на калиев -natrievogo
В резултат на прости законите на дифузия на калиев тенденция да избяга от клетката и натриев дифундира в клетката. За разлика от проста дифузия натриев - калиев помпа непрекъснато помпи от клетки и въвежда натриев калиев: три молекули излъчени навън натриев са две молекули, инжектирани в клетка калий.
Тя осигурява транспорта на йони, натриев калиев-ATPase - ензим, локализиран в мембраната, така че да прониква цялата дебелина. От вътрешната страна на мембраната за този ензим и АТР подава натрий и външната - калий.
натриев и калиев транспорт през мембраната се извършва в резултат на конформационни промени подложени на натриев калиев-АТРаза, активирана при увеличаване на концентрацията на натриев или калиев вътреклетъчно в околната среда.
За доставката на енергия на помпата изисква АТР хидролиза. Този процес осигурява всички същия ензим натриев калиев АТРаза. Освен това, повече от една трета АТР се консумира от животинска клетка в състояние на покой, работата се изразходва за натриево-калиева помпа.
Нарушение правилното функциониране на натриево-калиев помпа води до различни сериозни заболявания.
Ефективност (kref.poleznogo действие) на помпата е повече от 50%, което не достига най-съвършената машина, създадена от човека.
Много активни транспортни системи се задвижват от енергията, съхранявана в йонни градиенти, а не чрез пряк хидролиза на АТФ. Всички те работят като kotransportnye система (позволи транспортирането на нискомолекулни съединения). Например, активен транспорт на някои захари и аминокиселини в животински клетки се дължи на натриев йон градиент, и по-високата натриев йон градиент, толкова скоростта на абсорбция на глюкоза. Обратно, ако концентрацията на натрий в междуклетъчното пространство се намалява значително, глюкоза транспорт спира. По този начин трябва да се присъедини натриев натриева зависим глюкозен транспортер протеин, който има две свързващи места, по един за глюкоза и един за натрий. Натриеви йони проникват в клетката, администрирането помощ и протеин клетъчния трансфер заедно с глюкоза. Натриеви йони, проникване на клетката с глюкоза, се изпомпва обратно към натриев калиев-АТРаза, която се поддържа градиент концентрация на натрий, косвено контролира глюкозен транспорт.