Bahay Mga sakit Ano ang papel na ginagampanan ng cell membrane? Anong function ang ginagawa ng cell membrane - ang mga katangian at function nito

Ano ang papel na ginagampanan ng cell membrane? Anong function ang ginagawa ng cell membrane - ang mga katangian at function nito

Mga lamad ng cell

Ang istrukturang organisasyon ng isang cell ay batay sa prinsipyo ng lamad ng istraktura, iyon ay, ang cell ay pangunahing binuo ng mga lamad. Ang lahat ng biological membrane ay may mga karaniwang katangian at katangian ng istruktura.

Sa kasalukuyan, ang liquid-mosaic na modelo ng istraktura ng lamad ay karaniwang tinatanggap.

Kemikal na komposisyon at istraktura ng lamad

Ang lamad ay batay sa isang lipid bilayer na pangunahing nabuo phospholipids. Ang mga lipid ay bumubuo sa average na ≈40% ng kemikal na komposisyon ng lamad. Sa isang bilayer, ang mga buntot ng mga molekula sa lamad ay magkaharap sa isa't isa, at ang mga polar na ulo ay nakaharap palabas, kaya ang ibabaw ng lamad ay hydrophilic. Tinutukoy ng mga lipid ang mga pangunahing katangian ng mga lamad.

Bilang karagdagan sa mga lipid, ang lamad ay naglalaman ng mga protina (sa average ≈60%). Tinutukoy nila ang karamihan sa mga tiyak na pag-andar ng lamad. Ang mga molekula ng protina ay hindi bumubuo ng tuluy-tuloy na layer (Larawan 280). Depende sa lokasyon sa lamad, mayroong:

Ang mga protina ng lamad ay maaaring magsagawa ng iba't ibang mga pag-andar:

Ang lamad ay maaaring maglaman ng mula 2 hanggang 10% na carbohydrates. Ang carbohydrate component ng mga lamad ay karaniwang kinakatawan ng oligosaccharide o polysaccharide chain na nauugnay sa mga molekula ng protina (glycoproteins) o lipids (glycolipids). Ang mga karbohidrat ay pangunahing matatagpuan sa panlabas na ibabaw ng lamad. Ang mga pag-andar ng carbohydrates sa lamad ng cell ay hindi lubos na nauunawaan, ngunit maaari nating sabihin na nagbibigay sila ng mga function ng receptor ng lamad.

Sa mga selula ng hayop, ang mga glycoprotein ay bumubuo ng isang supra-membrane complex - glycocalyx, na may kapal na ilang sampu ng nanometer. Ang extracellular digestion ay nangyayari sa loob nito, maraming mga cell receptor ang matatagpuan, at ang cell adhesion ay tila nangyayari sa tulong nito.

Ang mga molekula ng mga protina at lipid ay mobile at nakakagalaw , higit sa lahat sa eroplano ng lamad. Ang mga lamad ay walang simetriko , ibig sabihin, iba ang komposisyon ng lipid at protina ng panlabas at panloob na ibabaw ng lamad.

Ang kapal ng lamad ng plasma ay nasa average na 7.5 nm.

Ang isa sa mga pangunahing pag-andar ng lamad ay transportasyon, tinitiyak ang pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng cell at ng panlabas na kapaligiran. Ang mga lamad ay may pag-aari ng pumipili na pagkamatagusin, iyon ay, ang mga ito ay mahusay na natatagusan sa ilang mga sangkap o molekula at hindi gaanong natatagusan (o ganap na hindi natatagusan) sa iba. Ang pagkamatagusin ng mga lamad para sa iba't ibang mga sangkap ay nakasalalay kapwa sa mga katangian ng kanilang mga molekula (polarity, laki, atbp.) At sa mga katangian ng mga lamad (ang panloob na bahagi ng lipid layer ay hydrophobic).

Mayroong iba't ibang mga mekanismo para sa transportasyon ng mga sangkap sa buong lamad (Larawan 281). Depende sa pangangailangang gumamit ng enerhiya sa transportasyon ng mga sangkap, mayroong:

Passive na transportasyon

Ang passive na transportasyon ay batay sa pagkakaiba sa mga konsentrasyon at singil. Sa passive na transportasyon, ang mga sangkap ay palaging lumilipat mula sa isang lugar na may mas mataas na konsentrasyon patungo sa isang lugar na may mas mababang konsentrasyon, iyon ay, kasama ang isang gradient ng konsentrasyon. Kung ang molekula ay sisingilin, kung gayon ang transportasyon nito ay apektado din ng electrical gradient. Samakatuwid, madalas na pinag-uusapan ng mga tao ang tungkol sa isang electrochemical gradient, pinagsasama ang parehong mga gradient. Ang bilis ng transportasyon ay depende sa magnitude ng gradient.

Mayroong tatlong pangunahing mekanismo ng passive transport:

© Simpleng pagsasabog- transportasyon ng mga sangkap nang direkta sa pamamagitan ng lipid bilayer. Ang mga gas, non-polar o maliliit na uncharged polar molecule ay madaling dumaan dito. Kung mas maliit ang molekula at mas nalulusaw sa taba, mas mabilis itong tumagos sa lamad. Kapansin-pansin, ang tubig, sa kabila ng pagiging medyo hindi matutunaw sa taba, ay mabilis na tumagos sa lipid bilayer. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang molekula nito ay maliit at neutral sa kuryente. Ang pagsasabog ng tubig sa pamamagitan ng mga lamad ay tinatawag sa pamamagitan ng osmosis.

Pagsasabog sa pamamagitan ng mga channel ng lamad. Ang mga sisingilin na molekula at ion (Na +, K +, Ca 2+, Cl -) ay hindi makakadaan sa lipid bilayer sa pamamagitan ng simpleng pagsasabog, gayunpaman, tumagos sila sa lamad dahil sa pagkakaroon ng mga espesyal na protina na bumubuo ng channel dito na bumubuo ng mga pores ng tubig.

transport proteins, na ang bawat isa ay responsable para sa transportasyon ng mga partikular na molekula o grupo ng mga kaugnay na molekula. Nakikipag-ugnayan sila sa molecule ng transported substance at kahit papaano ay inililipat ito sa lamad. Sa ganitong paraan, ang mga asukal, amino acid, nucleotides at marami pang ibang polar molecule ay dinadala sa cell.

Aktibong transportasyon

Ang pangangailangan para sa aktibong transportasyon ay lumitaw kapag kinakailangan upang matiyak ang transportasyon ng mga molekula sa buong lamad laban sa isang electrochemical gradient. Ang transportasyon na ito ay isinasagawa ng mga protina ng carrier, na ang aktibidad ay nangangailangan ng enerhiya. Ang pinagmumulan ng enerhiya ay mga molekulang ATP.

Ang isa sa mga pinaka-pinag-aralan na aktibong sistema ng transportasyon ay ang sodium-potassium pump. Ang konsentrasyon ng K sa loob ng cell ay mas mataas kaysa sa labas nito, at Na - vice versa. Samakatuwid, ang K ay passively diffuses palabas ng cell sa pamamagitan ng mga water pores ng lamad, at Na papunta sa cell. Kasabay nito, para sa normal na paggana ng cell mahalaga na mapanatili ang isang tiyak na ratio ng K at Na ions sa cytoplasm at sa panlabas na kapaligiran. Posible ito dahil ang lamad, salamat sa pagkakaroon ng isang (Na + K) pump, ay aktibong nagbomba ng Na palabas ng cell at K sa cell. Ang operasyon ng (Na + K) pump ay kumokonsumo ng halos isang-katlo ng kabuuang enerhiya na kailangan para sa buhay ng cell.

Ang bomba ay isang espesyal na protina ng transmembrane membrane na may kakayahang magbago ng conformational, dahil sa kung saan maaari itong ilakip ang parehong K at Na ions. Ang operating cycle ng isang (Na + K) pump ay binubuo ng ilang mga phase (Fig. 282):

© Na ion ay pinagsama sa isang molekula ng protina, at ang protina ay nakakakuha ng aktibidad ng ATPase, iyon ay, nakakakuha ito ng kakayahang magdulot ng ATP hydrolysis, na sinamahan ng paglabas ng enerhiya na nagtutulak sa bomba;

Sa isang cycle ng operasyon, ang pump ay nagbobomba ng 3 Na ions mula sa cell at nagbomba sa 2 K ions Ang pagkakaibang ito sa bilang ng mga inilipat na ion ay dahil sa ang katunayan na ang permeability ng lamad para sa K ions ay mas mataas kaysa sa Na. mga ion. Alinsunod dito, ang K ay passive na lumalabas sa cell nang mas mabilis kaysa sa Na papunta sa cell.

malalaking particle (halimbawa, phagocytosis ng mga lymphocytes, protozoa, atbp.);

Exocytosis- ang proseso ng pag-alis ng iba't ibang mga sangkap mula sa cell. Sa panahon ng exocytosis, ang lamad ng vesicle (o vacuole), sa pakikipag-ugnay sa panlabas na cytoplasmic membrane, ay sumasama dito. Ang mga nilalaman ng vesicle ay inalis sa labas ng butas, at ang lamad nito ay kasama sa panlabas na cytoplasmic membrane.

Ang cell lamad ay isa sa pinakamahalagang organelles, na nagsisilbing isang uri ng hadlang sa pagitan ng isang naibigay na cell at ng panlabas na kapaligiran. Ang mga siyentipikong pangalan ay plasmalemma, cytolemma o plasma membrane. Ito ay sa pamamagitan nito na ang cell ay nakikipag-ugnayan sa panlabas na kapaligiran, sa pamamagitan nito ang mga sustansya ay pumapasok, at kung ano ang naproseso na ay inilabas. Ang plasmalemma ay may medyo kumplikadong istraktura at gumaganap din ng maraming mga function sa katawan. Tatalakayin ng artikulong ito nang detalyado ang lamad ng cell at ang istraktura nito.

Ang organoid na ito ay natuklasan kamakailan lamang, sa simula lamang ng ikadalawampu siglo. Ang pagtuklas ay ginawa ng mga siyentipikong Aleman - sina Gorter at Grendel. Sa buong nakaraang siglo, aktibong pinag-aralan ng mga siyentipiko ang cytolemma ang iba't ibang mga teorya tungkol sa istraktura nito ay iniharap, na pinabulaanan sa paglipas ng panahon, at ang mga bago ay kinuha ang kanilang lugar. At noong dekada sitenta lamang ay mapagkakatiwalaang matukoy ng mga siyentipiko ang istraktura nito.

Kaya ano ang binubuo ng lamad ng cell? Sa pamamagitan ng maraming pag-aaral, napag-alaman na ito ay binubuo ng tatlong layer. Ang itaas at mas mababang mga layer ay hindi tuloy-tuloy na mga seksyon ng mga asosasyon ng mga molekula ng protina, at ang panloob na layer, sa kabaligtaran, ay tuluy-tuloy, na binubuo ng mga taba, ito ang pangunahing, dahil kung saan ang paghihiwalay mula sa panlabas na kapaligiran ay natiyak. Kasama sa fat layer ang dalawang hanay ng lipids (kung hindi man ito ay tinatawag na bilipid).

Ang mga sumusunod na uri ng lipid ay naroroon sa cytolemma:

phospholipids (taba at posporus);
glycolipids (taba at carbohydrates);
kolesterol

Ang panlabas at panloob na mga layer ng protina ay nagsisilbi upang ang mga sangkap na hindi tumagos sa loob sa pamamagitan ng fat layer ay makarating doon sa pamamagitan ng mga layer na ito, iyon ay, kinakatawan nila ang "mga pagtawid" para sa mga sangkap na nalulusaw sa tubig.

Kaya, ang lamad ng cell ay nabuo ng tatlong antas, dalawa sa mga ito ay mga kakaibang transporter para sa mga sangkap na hindi maaaring tumagos sa ikatlong antas, na siyang pangunahing isa, ito ang hadlang na naghihiwalay sa mga panloob na nilalaman, ngunit sa parehong oras ay tinitiyak din. koneksyon sa iba pang mga cell, pagkatapos ng lahat, ito ay sa pamamagitan nito na ang pangunahing halaga ng nutrients ay pumapasok.

Mahalaga rin na maunawaan na ang cell membrane at ang cell wall ay magkaibang organelles. Mayroong maraming mga pagkakaiba, at ang mga ito ay makabuluhan; ang pader ay matatagpuan sa itaas ng cytolemma at nagsisilbing proteksyon mula sa mekanikal na pinsala at presyon. Ang mga function ng cytolemma, sa turn, ay iba.

Manood ng isang video tungkol sa cell membrane at mga function nito.

Ang mga function ng cell membrane ay kinabibilangan ng:

Harang. Nagsisilbing natural na filter para sa mga molekula na malapit nang tumagos sa loob, pinapayagan lamang nitong dumaan ang mga nakakatugon sa ilang mga parameter.
Protective. Dahil ang karamihan sa mga hayop ay walang cell wall, ang plasmalemma ay nagsisilbi ring proteksyon laban sa mekanikal na stress at pinipigilan ang pinsala. Ang cell membrane sa isang plant cell ay hindi gumaganap ng isang katulad na function, dahil ang mga cell ng halaman ay may isang kumplikadong structured na pader na maaaring maprotektahan ang mga ito.
Matrix. Responsable para sa pag-aayos ng mga panloob na organel na may kaugnayan sa bawat isa upang mapanatili ang panloob na balanse na kinakailangan para sa buong aktibidad.
Transportasyon. Ito ay ganap na kinokontrol ang pagpapalitan ng mga kinakailangang sangkap sa panlabas na kapaligiran, at salamat sa mga espesyal na tampok nito ay tumutulong sa mga kinakailangan para sa buhay, ngunit sa parehong oras ay hindi maaaring tumagos sa loob sa kanilang sarili.
Enzymatic. Kinakailangan para sa paggawa ng mga enzyme na kinakailangan, halimbawa, para sa pagtunaw ng pagkain.
Receptor. Kinakailangan para sa pagtanggap ng mga senyales tungkol sa kung ano ang nangyayari sa panlabas na kapaligiran.
Pagmamarka. Ang bawat cell ay natatangi, at ang mga cell ay nakikilala ang isa't isa, ito ay kinakailangan upang makipag-ugnayan sa isa't isa. Ang pagkilala ay nangyayari dahil sa istraktura ng cytolemma, na hindi nauulit.

Ang cytolemma ng anumang buhay na nilalang ay gumaganap ng parehong bilang ng mga function, na may kaunting mga pagkakaiba-iba, hindi alintana kung ang cytolemma ay isinasaalang-alang: isang hayop, isang tao, isang insekto, o ang cell membrane ng isang halaman.

Mga konklusyon tungkol sa plasmalemma

Ang pagkakaroon ng pagsusuri sa istraktura at pag-andar ng organelle na ito, mapapansin ng isa na ang cell membrane ay may mga tampok na hindi katangian ng iba pang mga bahagi ng cell. Ang pagtuklas nito sa simula ng huling siglo ay nag-ambag sa karagdagang pag-unlad ng medisina at nagsilbing susi sa pag-unawa sa maraming sakit ng tao, pati na rin ang mga pamamaraan ng paggamot sa kanila.

Ang cell lamad ay katangian ng mga selula ng bawat organismo. Nagsisilbi itong proteksyon at gumaganap din ng napakahalagang mga pag-andar, dahil ang iba't ibang mga sangkap ay tumagos sa loob nito. Upang ang isang naibigay na organelle ay gumana nang normal, at, dahil dito, para sa buong cell upang gumana nang normal, kinakailangan na ang katawan ay mapanatili ang mga kondisyon na hindi nakakasagabal sa aktibidad nito.

Tulad ng nalalaman, ang lamad ay plasmatic ang istraktura nito ay binubuo ng maraming mga channel, salamat sa kung saan ang palitan sa panlabas na kapaligiran ay natiyak. Natuklasan ng mga siyentipiko na para sa normal na paggana, lalo na upang matiyak na ang selula ay hindi magsisimulang bumagsak sa isang kanser, kinakailangan na ang mga channel ng plasmalemma ay gumana nang maayos, huwag maging barado, at huwag pahintulutan ang hindi naaangkop na mga molekula na dumaan. sa pamamagitan ng.

wastong nutrisyon;
regular na paglalakad sa sariwang hangin;
pagpapanatili ng balanse ng tubig ng katawan.

Ito ay kamangha-mangha, ngunit ito ay tiyak na tulad ng isang tila hindi gaanong mahalagang organelle na maaaring lubos na maimpluwensyahan ang kagalingan at kalusugan ng isang tao. Samakatuwid, ang pagtuklas ng plasmalemma ay isang malaking hakbang pasulong para sa biological science.

Sa palagay mo ba ang cell membrane ay gumaganap ng pinakamahalagang papel sa paggana ng cell o mayroon bang mas mahahalagang bahagi? Ibahagi ang iyong opinyon sa

lamad ng cell- ito ang cell lamad na gumaganap ng mga sumusunod na function: paghihiwalay ng mga nilalaman ng cell at panlabas na kapaligiran, pumipili ng transportasyon ng mga sangkap (pakikipagpalitan sa kapaligiran sa labas ng cell), ang site ng ilang mga biochemical reaksyon, ang unyon ng mga cell sa tissue at reception.

Ang mga lamad ng cell ay nahahati sa plasma (intracellular) at panlabas. Ang pangunahing pag-aari ng anumang lamad ay semi-permeability, iyon ay, ang kakayahang makapasa lamang ng ilang mga sangkap. Nagbibigay-daan ito para sa pumipiling pagpapalitan sa pagitan ng cell at ng panlabas na kapaligiran o pagpapalitan sa pagitan ng mga cell compartment.

Ang mga lamad ng plasma ay mga istruktura ng lipoprotein. Ang mga lipid ay kusang bumubuo ng isang bilayer (double layer), at ang mga protina ng lamad ay "lumulutang" sa loob nito. Ang mga lamad ay naglalaman ng ilang libong iba't ibang mga protina: istruktura, transporter, enzyme, atbp. Sa pagitan ng mga molekula ng protina ay may mga pores kung saan dumadaan ang mga hydrophilic substance (pinipigilan ng lipid bilayer ang kanilang direktang pagtagos sa cell). Ang mga pangkat ng Glycosyl (monosaccharides at polysaccharides) ay nakakabit sa ilang mga molekula sa ibabaw ng lamad, na kasangkot sa proseso ng pagkilala ng cell sa panahon ng pagbuo ng tissue.

Ang mga lamad ay nag-iiba sa kapal, karaniwang mula 5 hanggang 10 nm. Ang kapal ay tinutukoy ng laki ng amphiphilic lipid molecule at 5.3 nm. Ang karagdagang pagtaas sa kapal ng lamad ay dahil sa laki ng mga kumplikadong protina ng lamad. Depende sa mga panlabas na kondisyon (kolesterol ay ang regulator), ang istraktura ng bilayer ay maaaring magbago upang ito ay maging mas siksik o likido - ang bilis ng paggalaw ng mga sangkap kasama ang mga lamad ay nakasalalay dito.

Ang mga lamad ng cell ay kinabibilangan ng: plasma membrane, karyolemma, lamad ng endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, lysosomes, peroxisomes, mitochondria, inclusions, atbp.

Ang mga lipid ay hindi matutunaw sa tubig (hydrophobicity), ngunit natutunaw sa mga organikong solvent at taba (lipophility). Ang komposisyon ng mga lipid sa iba't ibang mga lamad ay hindi pareho. Halimbawa, ang lamad ng plasma ay naglalaman ng maraming kolesterol. Ang pinakakaraniwang lipid sa lamad ay phospholipids (glycerophosphatides), sphingomyelins (sphingolipids), glycolipids at kolesterol.

Ang Phospholipids, sphingomyelins, glycolipids ay binubuo ng dalawang magkaibang bahagi ng pag-andar: isang hydrophobic non-polar, na hindi nagdadala ng mga singil - "buntot" na binubuo ng mga fatty acid, at isang hydrophilic na naglalaman ng sisingilin na mga polar na "ulo" - mga grupo ng alkohol (halimbawa, gliserol).

Ang hydrophobic na bahagi ng molekula ay karaniwang binubuo ng dalawang fatty acid. Ang isa sa mga acid ay puspos, at ang pangalawa ay unsaturated. Tinutukoy nito ang kakayahan ng mga lipid na kusang bumuo ng mga istruktura ng bilayer (bilipid) na lamad. Ang mga lipid ng lamad ay gumaganap ng mga sumusunod na function: hadlang, transportasyon, microenvironment ng protina, electrical resistance ng lamad.

Ang mga lamad ay naiiba sa bawat isa sa kanilang hanay ng mga molekula ng protina. Maraming mga protina ng lamad ay binubuo ng mga rehiyon na mayaman sa polar (nadadala ng bayad) na mga amino acid at mga rehiyon na may mga nonpolar amino acid (glycine, alanine, valine, leucine). Ang ganitong mga protina sa mga layer ng lipid ng mga lamad ay matatagpuan upang ang kanilang mga di-polar na seksyon ay, tulad nito, sa ilalim ng tubig sa "taba" na bahagi ng lamad, kung saan matatagpuan ang mga hydrophobic na seksyon ng mga lipid. Ang polar (hydrophilic) na bahagi ng mga protina na ito ay nakikipag-ugnayan sa mga ulo ng lipid at nakaharap sa aqueous phase.

Ang mga biological membrane ay may mga karaniwang katangian:

Ang mga lamad ay mga saradong sistema na hindi pinapayagan ang mga nilalaman ng cell at mga compartment nito na maghalo. Ang paglabag sa integridad ng lamad ay maaaring humantong sa pagkamatay ng cell;

mababaw (planar, lateral) mobility. Sa mga lamad mayroong tuluy-tuloy na paggalaw ng mga sangkap sa buong ibabaw;

kawalaan ng simetrya ng lamad. Ang istraktura ng panlabas at ibabaw na mga layer ay chemically, structurally at functionally heterogenous.

Mga biological na lamad.
Ang terminong "lamad" (Latin membrana - balat, pelikula) ay nagsimulang gamitin higit sa 100 taon na ang nakalilipas upang italaga ang isang hangganan ng cell na nagsisilbi, sa isang banda, bilang isang hadlang sa pagitan ng mga nilalaman ng cell at panlabas na kapaligiran, at sa kabilang banda, bilang isang semi-permeable na partisyon kung saan maaaring dumaan ang tubig at ilang mga sangkap. Gayunpaman, ang mga pag-andar ng lamad ay hindi limitado dito, dahil ang mga biological membrane ay bumubuo ng batayan ng istrukturang organisasyon ng cell.
Istraktura ng lamad. Ayon sa modelong ito, ang pangunahing lamad ay isang lipid bilayer kung saan ang mga hydrophobic na buntot ng mga molekula ay nakaharap sa loob at ang mga hydrophilic na ulo ay nakaharap palabas. Ang mga lipid ay kinakatawan ng mga phospholipid - mga derivatives ng gliserol o sphingosine. Ang mga protina ay nauugnay sa layer ng lipid. Ang mga integral (transmembrane) na protina ay tumagos sa lamad sa pamamagitan ng at matatag na nauugnay dito; ang mga peripheral ay hindi tumagos at hindi gaanong nakakonekta sa lamad. Mga pag-andar ng mga protina ng lamad: pagpapanatili ng istraktura ng lamad, pagtanggap at pag-convert ng mga signal mula sa kapaligiran. kapaligiran, transportasyon ng ilang mga sangkap, catalysis ng mga reaksyon na nagaganap sa mga lamad. Ang kapal ng lamad ay mula 6 hanggang 10 nm.

Mga katangian ng lamad:
1. Pagkalikido. Ang lamad ay hindi isang matibay na istraktura;
2. Kawalaan ng simetrya. Ang komposisyon ng panlabas at panloob na mga layer ng parehong mga protina at lipid ay naiiba. Bilang karagdagan, ang mga lamad ng plasma ng mga selula ng hayop ay may isang layer ng glycoproteins sa labas (glycocalyx, na gumaganap ng signaling at receptor function, at mahalaga din para sa pagsasama-sama ng mga cell sa mga tisyu)
3. Polarity. Ang panlabas na bahagi ng lamad ay nagdadala ng positibong singil, habang ang panloob na bahagi ay nagdadala ng negatibong singil.
4. Selective permeability. Ang mga lamad ng mga buhay na selula, bilang karagdagan sa tubig, ay nagpapahintulot lamang sa ilang mga molekula at ion ng mga natunaw na sangkap na dumaan (Ang paggamit ng terminong "semi-permeability" na may kaugnayan sa mga lamad ng cell ay hindi ganap na tama, dahil ang konseptong ito ay nagpapahiwatig na. pinapayagan lamang ng lamad ang mga solvent na molekula na dumaan, habang pinapanatili ang lahat ng mga molekula at ion ng mga dissolved substance.)

Ang panlabas na lamad ng cell (plasmalemma) ay isang ultramicroscopic film na 7.5 nm ang kapal, na binubuo ng mga protina, phospholipid at tubig. Isang nababanat na pelikula na mahusay na nabasa ng tubig at mabilis na nagpapanumbalik ng integridad nito pagkatapos ng pinsala. Mayroon itong unibersal na istraktura, tipikal ng lahat ng biological membrane. Ang posisyon ng hangganan ng lamad na ito, ang pakikilahok nito sa mga proseso ng pumipili na pagkamatagusin, pinocytosis, phagocytosis, pagpapalabas ng mga produkto ng excretory at synthesis, sa pakikipag-ugnayan sa mga kalapit na selula at proteksyon ng cell mula sa pinsala ay ginagawang napakahalaga ng papel nito. Ang mga selula ng hayop sa labas ng lamad ay minsan natatakpan ng isang manipis na layer na binubuo ng polysaccharides at mga protina - ang glycocalyx. Sa mga selula ng halaman, sa labas ng lamad ng selula ay may isang malakas na pader ng selula na lumilikha ng panlabas na suporta at nagpapanatili ng hugis ng selula. Binubuo ito ng fiber (cellulose), isang polysaccharide na hindi matutunaw sa tubig.

Ang sangay ng biology na tinatawag na cytology ay pinag-aaralan ang istruktura ng mga organismo, gayundin ang mga halaman, hayop at tao. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang mga nilalaman ng cell, na matatagpuan sa loob nito, ay binuo medyo kumplikado. Napapaligiran ito ng tinatawag na surface apparatus, na kinabibilangan ng outer cell membrane, supra-membrane structures: ang glycocalyx at gayundin ang mga microfilament, pelicule at microtubule na bumubuo sa submembrane complex nito.

Sa artikulong ito ay pag-aaralan natin ang istraktura at pag-andar ng panlabas na lamad ng cell, na bahagi ng surface apparatus ng iba't ibang uri ng mga cell.

Anong mga pag-andar ang ginagawa ng panlabas na lamad ng selula?

Tulad ng inilarawan kanina, ang panlabas na lamad ay bahagi ng aparato sa ibabaw ng bawat cell, na matagumpay na naghihiwalay sa mga panloob na nilalaman nito at pinoprotektahan ang mga cellular organelles mula sa masamang kondisyon sa kapaligiran. Ang isa pang function ay upang matiyak ang metabolismo sa pagitan ng mga nilalaman ng cellular at tissue fluid, kaya ang panlabas na lamad ng cell ay nagdadala ng mga molekula at ion na pumapasok sa cytoplasm, at tumutulong din sa pag-alis ng basura at labis na nakakalason na mga sangkap mula sa cell.

Istraktura ng lamad ng cell

Ang mga lamad, o mga lamad ng plasma, ng iba't ibang uri ng mga selula ay malaki ang pagkakaiba sa bawat isa. Pangunahin, sa pamamagitan ng kanilang kemikal na istraktura, pati na rin ang kamag-anak na nilalaman ng mga lipid, glycoproteins, protina at, nang naaayon, ang likas na katangian ng mga receptor na matatagpuan sa kanila. Ang panlabas, na pangunahing tinutukoy ng indibidwal na komposisyon ng glycoproteins, ay nakikibahagi sa pagkilala sa mga stimuli sa kapaligiran at sa mga reaksyon ng cell mismo sa kanilang mga aksyon. Ang ilang mga uri ng mga virus ay maaaring makipag-ugnayan sa mga protina at glycolipids ng mga lamad ng cell, bilang isang resulta kung saan sila ay tumagos sa cell. Maaaring gamitin ang mga herpes at influenza virus upang bumuo ng kanilang proteksiyon na shell.

At ang mga virus at bakterya, ang tinatawag na bacteriophage, ay nakakabit sa lamad ng cell at natutunaw ito sa punto ng pakikipag-ugnay gamit ang isang espesyal na enzyme. Pagkatapos ay isang viral DNA molecule ang pumasa sa nagresultang butas.

Mga tampok ng istraktura ng lamad ng plasma ng mga eukaryotes

Alalahanin natin na ang panlabas na lamad ng cell ay gumaganap ng function ng transportasyon, iyon ay, ang paglipat ng mga sangkap sa loob at labas nito sa panlabas na kapaligiran. Upang maisagawa ang gayong proseso, kinakailangan ang isang espesyal na istraktura. Sa katunayan, ang plasmalemma ay isang permanenteng, unibersal na sistema ng surface apparatus. Ito ay isang manipis (2-10 Nm), ngunit medyo siksik na multilayer na pelikula na sumasaklaw sa buong cell. Ang istraktura nito ay pinag-aralan noong 1972 ng mga siyentipiko tulad nina D. Singer at G. Nicholson, at lumikha din sila ng isang fluid-mosaic na modelo ng cell membrane.

Ang mga pangunahing compound ng kemikal na bumubuo nito ay mga nakaayos na molekula ng mga protina at ilang partikular na phospholipid, na naka-embed sa isang likidong lipid medium at kahawig ng isang mosaic. Kaya, ang cell membrane ay binubuo ng dalawang layer ng lipid, ang non-polar hydrophobic "tails" na kung saan ay matatagpuan sa loob ng lamad, at ang polar hydrophilic head ay nakaharap sa cell cytoplasm at intercellular fluid.

Ang lipid layer ay natagos ng malalaking molekula ng protina na bumubuo ng mga hydrophilic pores. Ito ay sa pamamagitan ng mga ito na ang mga may tubig na solusyon ng glucose at mga mineral na asing-gamot ay dinadala. Ang ilang mga molekula ng protina ay matatagpuan sa parehong panlabas at panloob na ibabaw ng plasmalemma. Kaya, sa panlabas na lamad ng cell sa mga selula ng lahat ng mga organismo na may nuclei, mayroong mga molekula ng carbohydrate na nakaugnay sa pamamagitan ng mga covalent bond sa glycolipids at glycoproteins. Ang nilalaman ng karbohidrat sa mga lamad ng cell ay mula 2 hanggang 10%.

Ang istraktura ng plasmalemma ng mga prokaryotic na organismo

Ang panlabas na lamad ng cell sa prokaryotes ay gumaganap ng mga katulad na pag-andar sa mga lamad ng plasma ng mga selula ng mga nukleyar na organismo, lalo na: pang-unawa at paghahatid ng impormasyon na nagmumula sa panlabas na kapaligiran, transportasyon ng mga ion at solusyon sa loob at labas ng cell, proteksyon ng cytoplasm mula sa dayuhan. reagents mula sa labas. Maaari itong bumuo ng mga mesosome - mga istruktura na bumangon kapag ang plasma membrane ay invaginated sa cell. Maaaring naglalaman ang mga ito ng mga enzyme na kasangkot sa metabolic reaksyon ng mga prokaryote, halimbawa, pagtitiklop ng DNA at synthesis ng protina.

Ang mga mesosome ay naglalaman din ng mga redox na enzyme, at ang mga photosynthetic ay naglalaman ng bacteriochlorophyll (sa bakterya) at phycobilin (sa cyanobacteria).

Ang papel ng mga panlabas na lamad sa mga intercellular contact

Sa patuloy na pagsagot sa tanong kung ano ang mga pag-andar ng panlabas na lamad ng selula, pag-isipan natin ang papel nito. Sa mga selula ng halaman, ang mga pores ay nabuo sa mga dingding ng panlabas na lamad ng selula, na pumapasok sa layer ng selulusa. Sa pamamagitan ng mga ito, ang cytoplasm ng cell ay maaaring lumabas sa labas ng gayong manipis na mga channel ay tinatawag na plasmodesmata.

Salamat sa kanila, ang koneksyon sa pagitan ng mga kalapit na selula ng halaman ay napakalakas. Sa mga cell ng tao at hayop, ang mga contact point sa pagitan ng mga katabing cell membrane ay tinatawag na desmosomes. Ang mga ito ay katangian ng endothelial at epithelial cells, at matatagpuan din sa mga cardiomyocytes.

Mga pantulong na pormasyon ng plasmalemma

Ang pag-unawa kung paano naiiba ang mga selula ng halaman sa mga selula ng hayop ay nakakatulong sa pamamagitan ng pag-aaral sa mga tampok na istruktura ng kanilang mga lamad ng plasma, na nakadepende sa mga pag-andar ng panlabas na lamad ng selula. Sa itaas nito sa mga selula ng hayop mayroong isang layer ng glycocalyx. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng mga molekulang polysaccharide na nauugnay sa mga protina at lipid ng panlabas na lamad ng cell. Salamat sa glycocalyx, ang pagdirikit (magkadikit) ay nangyayari sa pagitan ng mga selula, na humahantong sa pagbuo ng mga tisyu, samakatuwid ito ay nakikibahagi sa pag-andar ng pagbibigay ng senyas ng plasmalemma - pagkilala sa stimuli sa kapaligiran.

Paano isinasagawa ang passive transport ng ilang mga substance sa mga cell membrane?

Gaya ng nabanggit kanina, ang panlabas na lamad ng selula ay kasangkot sa proseso ng pagdadala ng mga sangkap sa pagitan ng selula at ng panlabas na kapaligiran. Mayroong dalawang uri ng transportasyon sa pamamagitan ng plasmalemma: passive (diffusion) at aktibong transportasyon. Ang una ay kinabibilangan ng diffusion, facilitated diffusion at osmosis. Ang paggalaw ng mga sangkap sa isang gradient ng konsentrasyon ay nakasalalay, una sa lahat, sa masa at laki ng mga molekula na dumadaan sa lamad ng cell. Halimbawa, ang maliliit na nonpolar molecule ay madaling natutunaw sa gitnang lipid layer ng plasmalemma, gumagalaw dito at napupunta sa cytoplasm.

Ang malalaking molekula ng mga organikong sangkap ay tumagos sa cytoplasm sa tulong ng mga espesyal na protina ng carrier. Mayroon silang pagtitiyak ng mga species at, kapag kumokonekta sa isang particle o ion, passive na inililipat ang mga ito sa buong lamad kasama ang gradient ng konsentrasyon nang walang paggasta ng enerhiya (passive transport). Ang prosesong ito ay sumasailalim sa gayong katangian ng plasmalemma bilang selective permeability. Sa panahon ng proseso, ang enerhiya ng mga molekula ng ATP ay hindi ginagamit, at ini-save ito ng cell para sa iba pang mga metabolic na reaksyon.

Aktibong transportasyon ng mga kemikal na compound sa pamamagitan ng plasmalemma

Dahil tinitiyak ng panlabas na lamad ng cell ang paglipat ng mga molekula at ion mula sa panlabas na kapaligiran sa cell at likod, nagiging posible na alisin ang mga produkto ng dissimilation, na mga toxin, sa labas, iyon ay, sa intercellular fluid. nangyayari laban sa isang gradient ng konsentrasyon at nangangailangan ng paggamit ng enerhiya sa anyo ng mga molekulang ATP. Kasama rin dito ang mga carrier protein na tinatawag na ATPase, na mga enzyme din.

Ang isang halimbawa ng naturang transportasyon ay ang sodium-potassium pump (ang mga sodium ions ay lumipat mula sa cytoplasm patungo sa panlabas na kapaligiran, at ang mga potassium ions ay pumped sa cytoplasm). Ang mga epithelial cell ng bituka at bato ay may kakayahang ito. Ang mga uri ng paraan ng paglipat na ito ay ang mga proseso ng pinocytosis at phagocytosis. Kaya, sa pag-aaral kung ano ang mga pag-andar ng panlabas na lamad ng cell, maaari itong maitatag na ang mga heterotrophic na protista, pati na rin ang mga selula ng mas mataas na mga organismo ng hayop, halimbawa, mga leukocytes, ay may kakayahang mga proseso ng pino- at phagocytosis.

Mga proseso ng bioelectric sa mga lamad ng cell

Ito ay itinatag na may potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng panlabas na ibabaw ng lamad ng plasma (ito ay positibong sisingilin) at ang pader na layer ng cytoplasm, na negatibong sisingilin. Tinawag itong resting potential, at ito ay likas sa lahat ng buhay na selula. At ang tissue ng nerbiyos ay hindi lamang may potensyal na makapagpahinga, ngunit may kakayahang magsagawa ng mahinang biocurrents, na tinatawag na proseso ng paggulo. Ang mga panlabas na lamad ng mga selula ng nerbiyos-neuron, na tumatanggap ng pangangati mula sa mga receptor, ay nagsisimulang magbago ng mga singil: ang mga sodium ions ay napakalaking pumapasok sa cell at ang ibabaw ng plasmalemma ay nagiging electronegative. At ang malapit sa dingding na layer ng cytoplasm, dahil sa labis na mga cation, ay tumatanggap ng positibong singil. Ipinapaliwanag nito kung bakit na-recharge ang panlabas na lamad ng selula ng neuron, na nagiging sanhi ng pagpapadaloy ng mga nerve impulses na sumasailalim sa proseso ng paggulo.