Struktur membran sel. Fungsi, makna dan struktur membran plasma

membran sel- ini adalah membran sel yang melaksanakan fungsi berikut: pengasingan kandungan sel dan persekitaran luaran, pengangkutan bahan terpilih (pertukaran dengan persekitaran luaran untuk sel), tapak beberapa tindak balas biokimia, penyepaduan sel ke dalam tisu dan penerimaan.

Membran sel dibahagikan kepada plasma (intraselular) dan luar. Sifat utama mana-mana membran adalah separa kebolehtelapan, iaitu, keupayaan untuk melepasi bahan tertentu sahaja. Ini membolehkan pertukaran terpilih antara sel dan persekitaran luaran, atau pertukaran antara petak sel.

Membran plasma adalah struktur lipoprotein. Lipid secara spontan membentuk dwilapisan (lapisan berganda), dan protein membran "berenang" di dalamnya. Terdapat beberapa ribu protein yang berbeza dalam membran: struktur, pembawa, enzim, dan lain-lain. Di antara molekul protein terdapat liang-liang yang melaluinya bahan hidrofilik (lapisan dua lipid menghalang penembusan langsung mereka ke dalam sel). Kumpulan glikosil (monosakarida dan polisakarida) dilekatkan pada beberapa molekul pada permukaan membran, yang terlibat dalam proses pengecaman sel semasa pembentukan tisu.

Membran berbeza dalam ketebalannya, biasanya antara 5 dan 10 nm. Ketebalan ditentukan oleh saiz molekul lipid amphiphilic dan ialah 5.3 nm. Peningkatan selanjutnya dalam ketebalan membran adalah disebabkan oleh saiz kompleks protein membran. Bergantung pada keadaan luaran (kolesterol adalah pengawal selia), struktur dwilapisan boleh berubah supaya ia menjadi lebih padat atau cair - kelajuan pergerakan bahan di sepanjang membran bergantung pada ini.

Membran sel termasuk: plasmalemma, karyolemma, membran retikulum endoplasma, radas Golgi, lisosom, peroksisom, mitokondria, inklusi, dll.

Lipid tidak larut dalam air (hydrophobicity), tetapi mudah larut dalam pelarut organik dan lemak (lipofilicity). Komposisi lipid dalam membran yang berbeza tidak sama. Sebagai contoh, membran plasma mengandungi banyak kolesterol. Daripada lipid dalam membran, yang paling biasa ialah fosfolipid (glycerophosphatides), sphingomyelins (sfingolipid), glikolipid, dan kolesterol.

Fosfolipid, sphingomyelins, glikolipid terdiri daripada dua bahagian yang berbeza dari segi fungsi: bukan kutub hidrofobik, yang tidak membawa cas - "ekor", terdiri daripada asid lemak, dan hidrofilik, yang mengandungi "kepala" polar bercas - kumpulan alkohol (contohnya, gliserol) .

Bahagian hidrofobik molekul biasanya terdiri daripada dua asid lemak. Salah satu asid adalah mengehadkan, dan yang kedua adalah tidak tepu. Ini menentukan keupayaan lipid untuk membentuk struktur membran dua lapisan (bilipid) secara spontan. Lipid membran melaksanakan fungsi berikut: penghalang, pengangkutan, persekitaran mikro protein, rintangan elektrik membran.

Membran berbeza antara satu sama lain oleh satu set molekul protein. Banyak protein membran terdiri daripada kawasan yang kaya dengan asid amino polar (pembawa cas) dan kawasan dengan asid amino bukan polar (glisin, alanin, valine, leucine). Protein sedemikian dalam lapisan lipid membran terletak sedemikian rupa sehingga kawasan bukan kutubnya, seolah-olah, direndam dalam bahagian "lemak" membran, di mana kawasan hidrofobik lipid terletak. Bahagian polar (hidrofilik) protein ini berinteraksi dengan kepala lipid dan berpusing ke arah fasa akueus.

Membran biologi mempunyai sifat yang sama:

membran ialah sistem tertutup yang tidak membenarkan kandungan sel dan petaknya bercampur. Pelanggaran integriti membran boleh menyebabkan kematian sel;

mobiliti cetek (planar, lateral). Dalam membran, terdapat pergerakan berterusan bahan di atas permukaan;

asimetri membran. Struktur lapisan luar dan permukaan adalah heterogen dari segi kimia, struktur dan fungsi.

Membran sel (membran plasma) ialah membran nipis separa telap yang mengelilingi sel.

Fungsi dan peranan membran sel

Fungsinya adalah untuk melindungi integriti bahagian dalam dengan membiarkan beberapa bahan penting ke dalam sel dan menghalang orang lain daripada masuk.

Ia juga berfungsi sebagai asas untuk melekat pada sesetengah organisma dan kepada yang lain. Oleh itu, membran plasma juga menyediakan bentuk sel. Satu lagi fungsi membran adalah untuk mengawal pertumbuhan sel melalui keseimbangan dan.

Dalam endositosis, lipid dan protein dikeluarkan dari membran sel apabila bahan diserap. Dalam eksositosis, vesikel yang mengandungi lipid dan protein bergabung dengan membran sel, meningkatkan saiz sel. , dan sel kulat mempunyai membran plasma. Dalaman, sebagai contoh, juga disertakan dalam membran pelindung.

Struktur membran sel

Membran plasma terutamanya terdiri daripada campuran protein dan lipid. Bergantung pada lokasi dan peranan membran dalam badan, lipid boleh membentuk 20 hingga 80 peratus daripada membran, dengan selebihnya adalah protein. Walaupun lipid membantu menjadikan membran fleksibel, protein mengawal dan mengekalkan kimia sel dan membantu mengangkut molekul merentasi membran.

Lipid membran

Fosfolipid adalah komponen utama membran plasma. Mereka membentuk dwilapisan lipid di mana kawasan "kepala" hidrofilik (tertarik air) secara spontan tersusun untuk menentang sitosol berair dan cecair ekstraselular, manakala kawasan "ekor" hidrofobik (penahan air) menghadap jauh dari sitosol dan cecair ekstraselular. Dwilapisan lipid adalah separa telap, membenarkan hanya beberapa molekul meresap merentasi membran.

Kolesterol adalah satu lagi komponen lipid membran sel haiwan. Molekul kolesterol tersebar secara selektif antara fosfolipid membran. Ini membantu memastikan membran sel tetap tegar dengan menghalang fosfolipid daripada dibungkus terlalu padat. Kolesterol tiada dalam membran sel tumbuhan.

Glikolipid terletak pada permukaan luar membran sel dan disambungkan kepadanya oleh rantai karbohidrat. Mereka membantu sel mengenali sel-sel lain dalam badan.

Protein membran

Membran sel mengandungi dua jenis protein yang berkaitan. Protein membran periferal adalah luaran dan dikaitkan dengannya dengan berinteraksi dengan protein lain. Protein membran integral dimasukkan ke dalam membran dan kebanyakannya melaluinya. Sebahagian daripada protein transmembran ini terletak di kedua-dua belahnya.

Protein membran plasma mempunyai beberapa fungsi yang berbeza. Protein struktur memberikan sokongan dan bentuk kepada sel. Protein reseptor membran membantu sel berkomunikasi dengan persekitaran luarannya melalui penggunaan hormon, neurotransmitter, dan molekul isyarat lain. Protein pengangkutan, seperti protein globular, membawa molekul merentasi membran sel melalui resapan yang dipermudahkan. Glikoprotein mempunyai rantai karbohidrat yang melekat padanya. Mereka tertanam dalam membran sel, membantu dalam pertukaran dan pengangkutan molekul.

Membran organel

Beberapa organel sel juga dikelilingi oleh membran pelindung. Nukleus,

Penerangan Ringkas:

Sazonov V.F. 1_1 Struktur membran sel [Sumber elektronik] // Kinesiologist, 2009-2018: [laman web]. Tarikh kemas kini: 06.02.2018...__.201_). _Struktur dan fungsi membran sel diterangkan (sinonim: plasmalemma, plasmolemma, biomembrane, membran sel, membran sel luar, membran sel, membran sitoplasma). Maklumat awal ini diperlukan untuk kedua-dua sitologi dan untuk memahami proses aktiviti saraf: pengujaan saraf, perencatan, kerja sinaps dan reseptor deria.

membran sel (plasma a lemma atau plasma kira-kira lemma)

Definisi konsep

Membran sel (sinonim: plasmalemma, plasmolemma, membran sitoplasma, biomembrane) ialah membran triple lipoprotein (iaitu "lemak-protein") yang memisahkan sel daripada persekitaran dan menjalankan pertukaran terkawal dan komunikasi antara sel dan persekitarannya.

Perkara utama dalam definisi ini bukanlah bahawa membran memisahkan sel dari persekitaran, tetapi hanya itu menyambung sel dengan persekitaran. Membran adalah aktif struktur sel, ia sentiasa berfungsi.

Membran biologi ialah filem bimolekul ultranipis fosfolipid yang bertatahkan protein dan polisakarida. Struktur selular ini mendasari sifat penghalang, mekanikal dan matriks sesuatu organisma hidup (Antonov VF, 1996).

Perwakilan kiasan membran

Bagi saya, membran sel kelihatan sebagai pagar kekisi dengan banyak pintu di dalamnya, yang mengelilingi wilayah tertentu. Mana-mana makhluk hidup kecil boleh bebas bergerak ke sana ke mari melalui pagar ini. Tetapi pelawat yang lebih besar hanya boleh masuk melalui pintu, dan itupun tidak semua. Pelawat yang berbeza hanya mempunyai kunci pintu mereka sendiri, dan mereka tidak boleh melalui pintu orang lain. Jadi, melalui pagar ini sentiasa ada aliran pengunjung ke sana ke mari, kerana fungsi utama pagar membran adalah dua kali ganda: untuk memisahkan wilayah dari ruang sekeliling dan pada masa yang sama menghubungkannya dengan ruang sekeliling. Untuk ini, terdapat banyak lubang dan pintu di pagar - !

Sifat membran

1. Kebolehtelapan.

2. Kebolehtelapan separa (separa kebolehtelapan).

3. Kebolehtelapan terpilih (sinonim: selektif).

4. Kebolehtelapan aktif (sinonim: pengangkutan aktif).

5. Kebolehtelapan terkawal.

Seperti yang anda lihat, sifat utama membran adalah kebolehtelapannya berkenaan dengan pelbagai bahan.

6. Fagositosis dan pinositosis.

7. Eksositosis.

8. Kehadiran potensi elektrik dan kimia, lebih tepat lagi, perbezaan potensi antara bahagian dalam dan luar membran. Secara kiasan, seseorang boleh mengatakannya "membran mengubah sel menjadi "bateri elektrik" dengan mengawal aliran ion". Butiran: .

9. Perubahan dalam potensi elektrik dan kimia.

10. Kerengsaan. Reseptor molekul khas yang terletak pada membran boleh menyambung dengan bahan isyarat (kawalan), akibatnya keadaan membran dan keseluruhan sel boleh berubah. Reseptor molekul mencetuskan tindak balas biokimia sebagai tindak balas kepada gabungan ligan (bahan kawalan) dengannya. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa bahan isyarat bertindak pada reseptor dari luar, sementara perubahan berterusan di dalam sel. Ternyata membran menghantar maklumat dari persekitaran ke persekitaran dalaman sel.

11. Aktiviti enzimatik pemangkin. Enzim boleh tertanam dalam membran atau dikaitkan dengan permukaannya (kedua-dua di dalam dan di luar sel), dan di sana mereka menjalankan aktiviti enzimatiknya.

12. Mengubah bentuk permukaan dan luasnya. Ini membolehkan membran membentuk pertumbuhan keluar atau, sebaliknya, invaginasi ke dalam sel.

13. Keupayaan untuk membentuk sentuhan dengan membran sel lain.

14. Lekatan - keupayaan untuk melekat pada permukaan pepejal.

Senarai ringkas sifat membran

• Kebolehtelapan.
• Endositosis, eksositosis, transcytosis.
• Potensi.
• Kerengsaan.
• aktiviti enzimatik.
• Kenalan.
• Lekatan.

Fungsi membran

1. Pengasingan kandungan dalaman yang tidak lengkap daripada persekitaran luaran.

2. Perkara utama dalam kerja membran sel ialah pertukaran pelbagai bahan-bahan antara sel dan persekitaran ekstrasel. Ini disebabkan oleh sifat membran seperti kebolehtelapan. Di samping itu, membran mengawal pertukaran ini dengan mengawal kebolehtelapannya.

3. Satu lagi fungsi penting membran ialah mewujudkan perbezaan dalam potensi kimia dan elektrik antara sisi dalam dan luarnya. Disebabkan ini, di dalam sel mempunyai potensi elektrik negatif -.

4. Melalui membran juga dijalankan pertukaran maklumat antara sel dan persekitarannya. Reseptor molekul khas yang terletak pada membran boleh mengikat untuk mengawal bahan (hormon, mediator, modulator) dan mencetuskan tindak balas biokimia dalam sel, yang membawa kepada pelbagai perubahan dalam sel atau dalam strukturnya.

Video:Struktur membran sel

Video kuliah:Butiran tentang struktur membran dan pengangkutan

Struktur membran

Membran sel mempunyai sejagat tiga lapisan struktur. Lapisan lemak mediannya adalah berterusan, dan lapisan protein atas dan bawah menutupinya dalam bentuk mozek kawasan protein individu. Lapisan lemak adalah asas yang memastikan pengasingan sel dari persekitaran, mengasingkannya dari persekitaran. Dengan sendirinya, ia melepasi bahan larut air dengan sangat teruk, tetapi mudah melepasi bahan larut lemak. Oleh itu, kebolehtelapan membran untuk bahan larut air (contohnya, ion) perlu disediakan dengan struktur protein khas - dan.

Di bawah ialah mikrofotograf membran sel sebenar sel yang bersentuhan, diperoleh menggunakan mikroskop elektron, serta lukisan skematik yang menunjukkan membran tiga lapisan dan sifat mozek lapisan proteinnya. Untuk membesarkan imej, klik padanya.

Imej berasingan bagi lapisan lipid (lemak) dalaman membran sel, meresap dengan protein tertanam integral. Lapisan protein atas dan bawah dikeluarkan supaya tidak mengganggu pertimbangan dwilapisan lipid

Rajah di atas: Perwakilan skematik yang tidak lengkap bagi membran sel (dinding sel) daripada Wikipedia.

Perhatikan bahawa lapisan protein luar dan dalam telah dikeluarkan dari membran di sini supaya kita dapat melihat dengan lebih baik lapisan lipid berganda lemak pusat. Dalam membran sel sebenar, "pulau" protein besar terapung di atas dan di bawah sepanjang filem berlemak (bola kecil dalam rajah), dan membran itu ternyata lebih tebal, berlapis tiga: protein-lemak-protein . Jadi ia sebenarnya seperti sandwic dua protein "kepingan roti" dengan lapisan tebal "mentega" di tengah, iaitu. mempunyai struktur tiga lapisan, bukan dua lapisan.

Dalam angka ini, bola biru dan putih kecil sepadan dengan "kepala" lipid hidrofilik (boleh basah), dan "tali" yang melekat padanya sepadan dengan "ekor" hidrofobik (tidak boleh basah). Daripada protein, hanya protein membran hujung-ke-hujung integral (globul merah dan heliks kuning) ditunjukkan. Titik bujur kuning di dalam membran ialah molekul kolesterol Rantaian manik kuning-hijau di bahagian luar membran ialah rantai oligosakarida yang membentuk glikokaliks. Glycocalyx adalah seperti karbohidrat ("gula") "gebu" pada membran, dibentuk oleh molekul karbohidrat-protein panjang yang menonjol daripadanya.

Hidup adalah "beg lemak protein" kecil yang dipenuhi dengan kandungan seperti jeli separa cecair, yang ditembusi oleh filem dan tiub.

Dinding kantung ini dibentuk oleh filem berlemak (lipid) berganda, ditutup di dalam dan di luar dengan protein - membran sel. Oleh itu, membran dikatakan mempunyai struktur tiga lapisan : protein-lemak-protein. Di dalam sel terdapat juga banyak membran lemak yang serupa yang membahagikan ruang dalamannya kepada petak. Organel selular dikelilingi oleh membran yang sama: nukleus, mitokondria, kloroplas. Jadi membran adalah struktur molekul universal yang wujud dalam semua sel dan semua organisma hidup.

Di sebelah kiri - bukan lagi model sebenar, tetapi model buatan bagi sekeping membran biologi: ini ialah syot kilat dwilapis fosfolipid adiposa (iaitu lapisan berganda) dalam proses pemodelan dinamik molekulnya. Sel pengiraan model ditunjukkan - 96 molekul PC ( f osphatidil X oline) dan 2304 molekul air, jumlah 20544 atom.

Di sebelah kanan ialah model visual molekul tunggal lipid yang sama, dari mana lapisan dwilapis lipid membran dipasang. Ia mempunyai kepala hidrofilik (mencintai air) di bahagian atas, dan dua ekor hidrofobik (takut air) di bahagian bawah. Lipid ini mempunyai nama ringkas: 1-steroyl-2-docosahexaenoyl-Sn-glycero-3-phosphatidylcholine (18:0/22:6(n-3)cis PC), tetapi anda tidak perlu menghafalnya melainkan anda merancang untuk membuat guru anda terpegun dengan kedalaman pengetahuan anda.

Anda boleh memberikan definisi saintifik sel yang lebih tepat:

ialah sistem biopolimer heterogen tersusun dan tersusun yang dihadkan oleh membran aktif, mengambil bahagian dalam satu set proses metabolik, tenaga dan maklumat, dan juga mengekalkan dan menghasilkan semula keseluruhan sistem secara keseluruhan.

Di dalam sel juga ditembusi oleh membran, dan di antara membran bukan air, tetapi gel / sol likat dengan ketumpatan berubah-ubah. Oleh itu, molekul yang berinteraksi dalam sel tidak terapung dengan bebas, seperti dalam tabung uji dengan larutan akueus, tetapi kebanyakannya duduk (tidak bergerak) pada struktur polimer sitoskeleton atau membran intrasel. Oleh itu, tindak balas kimia berlaku di dalam sel hampir seperti dalam badan pepejal, dan bukan dalam cecair. Membran luar yang mengelilingi sel juga diliputi oleh enzim dan reseptor molekul, menjadikannya bahagian sel yang sangat aktif.

Membran sel (plasmalemma, plasmolemma) ialah cangkang aktif yang memisahkan sel daripada persekitaran dan menghubungkannya dengan persekitaran. © Sazonov V.F., 2016.

Daripada definisi membran ini, ia mengikuti bahawa ia tidak hanya mengehadkan sel, tetapi aktif bekerja menghubungkannya dengan persekitarannya.

Lemak yang membentuk membran adalah istimewa, jadi molekulnya biasanya dipanggil bukan sahaja lemak, tetapi lipid, fosfolipid, sphingolipid. Filem membran adalah dua kali ganda, iaitu ia terdiri daripada dua filem yang melekat bersama. Oleh itu, buku teks menulis bahawa asas membran sel terdiri daripada dua lapisan lipid (atau " dwilapisan", iaitu lapisan berganda). Bagi setiap lapisan lipid individu, satu bahagian boleh dibasahi oleh air, dan satu lagi tidak boleh. Jadi, filem-filem ini melekat antara satu sama lain dengan tepat oleh bahagian yang tidak membasahinya.

membran bakteria

Cangkang sel prokariotik bakteria gram-negatif terdiri daripada beberapa lapisan, ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Lapisan kulit bakteria gram-negatif:
1. Membran sitoplasma tiga lapisan dalam, yang bersentuhan dengan sitoplasma.
2. Dinding sel, yang terdiri daripada murein.
3. Membran sitoplasma tiga lapisan luar, yang mempunyai sistem lipid yang sama dengan kompleks protein seperti membran dalam.
Komunikasi sel bakteria gram-negatif dengan dunia luar melalui struktur tiga langkah yang kompleks tidak memberi mereka kelebihan untuk bertahan dalam keadaan yang teruk berbanding bakteria gram-positif yang mempunyai cangkerang yang kurang kuat. Mereka juga bertolak ansur dengan suhu tinggi, keasidan tinggi dan penurunan tekanan.

Video kuliah:Membran plasma. E.V. Cheval, Ph.D.

Video kuliah:Membran sebagai sempadan sel. A. Ilyaskin

Kepentingan Saluran Ion Membran

Adalah mudah untuk memahami bahawa hanya bahan larut lemak boleh memasuki sel melalui filem lemak membran. Ini adalah lemak, alkohol, gas. Sebagai contoh, dalam eritrosit, oksigen dan karbon dioksida mudah masuk dan keluar terus melalui membran. Tetapi air dan bahan larut air (contohnya, ion) tidak boleh melalui membran ke dalam mana-mana sel. Ini bermakna mereka memerlukan lubang khas. Tetapi jika anda hanya membuat lubang dalam filem berlemak, maka ia akan segera mengetatkan kembali. Apa nak buat? Penyelesaian ditemui dalam alam semula jadi: adalah perlu untuk membuat struktur pengangkutan protein khas dan meregangkannya melalui membran. Ini adalah bagaimana saluran untuk laluan bahan tidak larut lemak diperolehi - saluran ion membran sel.

Jadi, untuk memberikan sifat kebolehtelapan tambahan membrannya untuk molekul polar (ion dan air), sel mensintesis protein khas dalam sitoplasma, yang kemudiannya disepadukan ke dalam membran. Mereka terdiri daripada dua jenis: protein pengangkut (contohnya, mengangkut ATPase) dan protein pembentuk saluran (pembentuk saluran). Protein ini tertanam dalam lapisan lemak berganda membran dan membentuk struktur pengangkutan dalam bentuk pengangkut atau dalam bentuk saluran ion. Pelbagai bahan larut air kini boleh melalui struktur pengangkutan ini, yang sebaliknya tidak boleh melalui filem membran lemak.

Secara umum, protein yang tertanam dalam membran juga dipanggil integral, tepat kerana mereka, seolah-olah, termasuk dalam komposisi membran dan menembusi melalui dan melalui. Protein lain, bukan integral, membentuk, seolah-olah, pulau-pulau yang "terapung" di permukaan membran: sama ada di sepanjang permukaan luarnya atau di sepanjang bahagian dalamnya. Lagipun, semua orang tahu bahawa lemak adalah pelincir yang baik dan ia mudah meluncur di atasnya!

kesimpulan

1. Secara umum, membran adalah tiga lapisan:

1) lapisan luar protein "pulau",

2) "laut" dua lapisan lemak (lipid dwilapisan), i.e. filem lipid berganda

3) lapisan dalam protein "pulau".

Tetapi terdapat juga lapisan luar yang longgar - glycocalyx, yang dibentuk oleh glikoprotein yang melekat keluar dari membran. Mereka adalah reseptor molekul yang mengikat kawalan isyarat.

2. Struktur protein khas dibina ke dalam membran, memastikan kebolehtelapannya kepada ion atau bahan lain. Kita tidak boleh lupa bahawa di beberapa tempat lautan lemak meresap dengan protein integral. Dan ia adalah protein penting yang membentuk khas struktur pengangkutan membran sel (lihat bahagian 1_2 Mekanisme pengangkutan membran). Melalui mereka, bahan memasuki sel, dan juga dikeluarkan dari sel ke luar.

3. Protein enzim boleh terletak di mana-mana bahagian membran (luar dan dalam), serta di dalam membran, yang mempengaruhi kedua-dua keadaan membran itu sendiri dan kehidupan keseluruhan sel.

Jadi membran sel adalah struktur pembolehubah aktif yang berfungsi secara aktif untuk kepentingan keseluruhan sel dan menghubungkannya dengan dunia luar, dan bukan sekadar "cengkerang pelindung". Ini adalah perkara yang paling penting untuk diketahui tentang membran sel.

Dalam perubatan, protein membran sering digunakan sebagai "sasaran" untuk ubat-ubatan. Reseptor, saluran ion, enzim, sistem pengangkutan bertindak sebagai sasaran tersebut. Baru-baru ini, sebagai tambahan kepada membran, gen yang tersembunyi dalam nukleus sel juga telah menjadi sasaran untuk dadah.

Video:Pengenalan kepada Biofizik Membran Sel: Struktur Membran 1 (Vladimirov Yu.A.)

Video:Sejarah, struktur dan fungsi membran sel: Struktur membran 2 (Vladimirov Yu.A.)

© 2010-2018 Sazonov V.F., © 2010-2016 kineziolog.bodhy.

Unit struktur asas organisma hidup ialah sel, iaitu bahagian sitoplasma yang dibezakan yang dikelilingi oleh membran sel. Memandangkan fakta bahawa sel melakukan banyak fungsi penting, seperti pembiakan, pemakanan, pergerakan, cangkerang mestilah plastik dan padat.

Sejarah penemuan dan penyelidikan membran sel

Pada tahun 1925, Grendel dan Gorder membuat percubaan yang berjaya untuk mengenal pasti "bayangan" eritrosit, atau cangkang kosong. Walaupun terdapat beberapa kesilapan besar yang dilakukan, saintis menemui lapisan dwilapis lipid. Kerja mereka diteruskan oleh Danielli, Dawson pada tahun 1935, Robertson pada tahun 1960. Hasil daripada kerja bertahun-tahun dan pengumpulan hujah pada tahun 1972, Singer dan Nicholson mencipta model mozek cecair struktur membran. Eksperimen dan kajian lanjut mengesahkan karya saintis.

Maknanya

Apakah membran sel? Perkataan ini mula digunakan lebih daripada seratus tahun yang lalu, diterjemahkan dari bahasa Latin ia bermaksud "filem", "kulit". Jadi tetapkan sempadan sel, yang merupakan penghalang semula jadi antara kandungan dalaman dan persekitaran luaran. Struktur membran sel menunjukkan separa kebolehtelapan, kerana kelembapan dan nutrien dan produk pereputan boleh melaluinya dengan bebas. Cangkang ini boleh dipanggil komponen struktur utama organisasi sel.

Pertimbangkan fungsi utama membran sel

1. Mengasingkan kandungan dalaman sel dan komponen persekitaran luaran.

2. Membantu mengekalkan komposisi kimia sel yang berterusan.

3. Mengawal metabolisme yang betul.

4. Menyediakan interkoneksi antara sel.

5. Mengecam isyarat.

6. Fungsi perlindungan.

"Cangkang Plasma"

Membran sel luar, juga dipanggil membran plasma, adalah filem ultramikroskopik yang tebalnya lima hingga tujuh nanometer. Ia terdiri terutamanya daripada sebatian protein, fosfolid, air. Filem ini elastik, mudah menyerap air, dan juga dengan cepat memulihkan integritinya selepas kerosakan.

Berbeza dalam struktur universal. Membran ini menduduki kedudukan sempadan, mengambil bahagian dalam proses kebolehtelapan terpilih, perkumuhan produk pereputan, mensintesisnya. Hubungan dengan "jiran" dan perlindungan kandungan dalaman yang boleh dipercayai daripada kerosakan menjadikannya komponen penting dalam perkara seperti struktur sel. Membran sel organisma haiwan kadang-kadang ternyata ditutup dengan lapisan paling nipis - glycocalyx, yang termasuk protein dan polisakarida. Sel tumbuhan di luar membran dilindungi oleh dinding sel yang bertindak sebagai penyokong dan mengekalkan bentuk. Komponen utama komposisinya ialah serat (selulosa) - polisakarida yang tidak larut dalam air.

Oleh itu, membran sel luar melakukan fungsi pembaikan, perlindungan dan interaksi dengan sel lain.

Struktur membran sel

Ketebalan cangkerang alih ini berbeza dari enam hingga sepuluh nanometer. Membran sel sel mempunyai komposisi khas, asasnya ialah dwilapisan lipid. Ekor hidrofobik, yang tidak aktif kepada air, terletak di bahagian dalam, manakala kepala hidrofilik, yang berinteraksi dengan air, dipusingkan ke luar. Setiap lipid adalah fosfolipid, yang merupakan hasil interaksi bahan seperti gliserol dan sphingosine. Perancah lipid dikelilingi rapat oleh protein, yang terletak dalam lapisan tidak berterusan. Sebahagian daripada mereka direndam dalam lapisan lipid, selebihnya melaluinya. Akibatnya, kawasan telap air terbentuk. Fungsi yang dilakukan oleh protein ini adalah berbeza. Sebahagian daripadanya adalah enzim, selebihnya adalah protein pengangkutan yang memindahkan pelbagai bahan dari persekitaran luaran ke sitoplasma dan sebaliknya.

Membran sel meresap melalui dan berkait rapat dengan protein integral, manakala sambungan dengan periferi kurang kuat. Protein ini menjalankan fungsi penting, iaitu mengekalkan struktur membran, menerima dan menukar isyarat daripada persekitaran, mengangkut bahan, dan memangkinkan tindak balas yang berlaku pada membran.

Kompaun

Asas membran sel ialah lapisan dwimolekul. Oleh kerana kesinambungannya, sel mempunyai sifat penghalang dan mekanikal. Pada peringkat kehidupan yang berbeza, dwilapisan ini boleh terganggu. Akibatnya, kecacatan struktur melalui liang hidrofilik terbentuk. Dalam kes ini, benar-benar semua fungsi komponen seperti membran sel boleh berubah. Dalam kes ini, nukleus mungkin mengalami pengaruh luar.

Hartanah

Membran sel sel mempunyai ciri-ciri yang menarik. Oleh kerana kecairannya, cangkang ini bukan struktur tegar, dan bahagian utama protein dan lipid yang membentuk komposisinya bergerak bebas pada satah membran.

Secara umum, membran sel adalah tidak simetri, jadi komposisi lapisan protein dan lipid adalah berbeza. Membran plasma dalam sel haiwan mempunyai lapisan glikoprotein di bahagian luarnya, yang melaksanakan fungsi reseptor dan isyarat, dan juga memainkan peranan penting dalam proses menggabungkan sel ke dalam tisu. Membran sel adalah polar, iaitu, cas adalah positif di luar dan negatif di dalam. Sebagai tambahan kepada semua perkara di atas, membran sel mempunyai cerapan terpilih.

Ini bermakna selain air, hanya sekumpulan molekul dan ion bahan terlarut tertentu sahaja dibenarkan masuk ke dalam sel. Kepekatan bahan seperti natrium dalam kebanyakan sel adalah jauh lebih rendah daripada persekitaran luaran. Untuk ion kalium, nisbah yang berbeza adalah ciri: bilangan mereka dalam sel jauh lebih tinggi daripada persekitaran. Dalam hal ini, ion natrium cenderung untuk menembusi membran sel, dan ion kalium cenderung dilepaskan di luar. Di bawah keadaan ini, membran mengaktifkan sistem khas yang melakukan peranan "mengepam", meratakan kepekatan bahan: ion natrium dipam keluar ke permukaan sel, dan ion kalium dipam ke dalam. Ciri ini termasuk dalam fungsi terpenting membran sel.

Kecenderungan ion natrium dan kalium untuk bergerak ke dalam dari permukaan ini memainkan peranan yang besar dalam pengangkutan gula dan asid amino ke dalam sel. Dalam proses penyingkiran ion natrium secara aktif dari sel, membran mewujudkan keadaan untuk aliran masuk baru glukosa dan asid amino ke dalam. Sebaliknya, dalam proses pemindahan ion kalium ke dalam sel, bilangan "pengangkut" produk pereputan dari dalam sel ke persekitaran luaran diisi semula.

Bagaimanakah sel dipelihara melalui membran sel?

Banyak sel mengambil bahan melalui proses seperti fagositosis dan pinositosis. Dalam varian pertama, ceruk kecil dicipta oleh membran luar yang fleksibel, di mana zarah yang ditangkap terletak. Kemudian diameter ceruk menjadi lebih besar sehingga zarah yang dikelilingi memasuki sitoplasma sel. Melalui fagositosis, beberapa protozoa, seperti amuba, serta sel darah - leukosit dan fagosit, diberi makan. Begitu juga, sel menyerap cecair yang mengandungi nutrien yang diperlukan. Fenomena ini dipanggil pinositosis.

Membran luar bersambung rapat dengan retikulum endoplasma sel.

Dalam banyak jenis komponen tisu asas, protrusi, lipatan, dan mikrovili terletak pada permukaan membran. Sel tumbuhan di bahagian luar cangkerang ini ditutup dengan satu lagi, tebal dan boleh dilihat dengan jelas di bawah mikroskop. Serat yang diperbuat daripadanya membantu membentuk sokongan untuk tisu tumbuhan seperti kayu. Sel haiwan juga mempunyai beberapa struktur luaran yang terletak di atas membran sel. Mereka secara eksklusif bersifat pelindung, contohnya adalah kitin yang terkandung dalam sel integumen serangga.

Sebagai tambahan kepada membran sel, terdapat membran intraselular. Fungsinya adalah untuk membahagikan sel kepada beberapa petak tertutup khusus - petak atau organel, di mana persekitaran tertentu mesti dikekalkan.

Oleh itu, adalah mustahil untuk menilai terlalu tinggi peranan komponen seperti unit asas organisma hidup sebagai membran sel. Struktur dan fungsi membayangkan pengembangan ketara jumlah luas permukaan sel, peningkatan proses metabolik. Struktur molekul ini terdiri daripada protein dan lipid. Memisahkan sel dari persekitaran luaran, membran memastikan integritinya. Dengan bantuannya, ikatan antara sel dikekalkan pada tahap yang cukup kuat, membentuk tisu. Dalam hal ini, kita boleh membuat kesimpulan bahawa salah satu peranan terpenting dalam sel dimainkan oleh membran sel. Struktur dan fungsi yang dilakukan olehnya adalah berbeza secara radikal dalam sel yang berbeza, bergantung pada tujuannya. Melalui ciri-ciri ini, pelbagai aktiviti fisiologi membran sel dan peranannya dalam kewujudan sel dan tisu dicapai.

Membran sel dipanggil plasmalemma atau membran plasma. Fungsi utama membran sel adalah untuk mengekalkan integriti sel dan untuk berkomunikasi dengan persekitaran luaran.

Struktur

Membran sel terdiri daripada struktur lipoprotein (lemak-protein) dan tebal 10 nm. Dinding membran dibentuk oleh lipid tiga kelas:

• fosfolipid - sebatian fosforus dan lemak;
• glikolipid - sebatian lipid dan karbohidrat;
• kolesterol (kolesterol) - alkohol berlemak.

Bahan-bahan ini membentuk struktur cecair-mozek yang terdiri daripada tiga lapisan. Fosfolipid membentuk dua lapisan luar. Mereka mempunyai kepala hidrofilik, dari mana dua ekor hidrofobik memanjang. Ekor diputar di dalam struktur, membentuk lapisan dalam. Apabila kolesterol dimasukkan ke dalam ekor fosfolipid, membran menjadi tegar.

nasi. 1. Struktur membran.

Glikolipid tertanam di antara fosfolipid, yang melaksanakan fungsi reseptor, dan protein dua jenis:

• persisian (luaran, cetek) - terletak pada permukaan lipid, tanpa menembusi jauh ke dalam membran;
• integral - tertanam pada tahap yang berbeza, boleh menembusi keseluruhan membran, hanya lapisan lipid dalam atau luar;

Semua protein berbeza dalam strukturnya dan melaksanakan fungsi yang berbeza. Sebagai contoh, sebatian protein globular mempunyai struktur hidrofobik-hidrofilik dan melaksanakan fungsi pengangkutan.

4 artikel TOPyang membaca bersama ini

nasi. 2. Jenis protein membran.

Plasmalemma ialah struktur bendalir, kerana lipid tidak bersambung antara satu sama lain, tetapi hanya disusun dalam baris yang padat. Oleh kerana sifat ini, membran boleh menukar konfigurasinya, menjadi mudah alih dan elastik, dan juga menjalankan pengangkutan bahan.

Fungsi

Apakah fungsi membran sel?

• penghalang - mengasingkan kandungan sel daripada persekitaran luaran;
• pengangkutan - mengawal metabolisme;
• enzimatik - menjalankan tindak balas enzimatik;
• reseptor - mengenali rangsangan luar.

Fungsi yang paling penting ialah pengangkutan bahan semasa metabolisme. Bahan cecair dan pepejal sentiasa memasuki sel dari persekitaran luaran. Produk pertukaran keluar. Semua bahan melalui membran sel. Pengangkutan berlaku dalam beberapa cara, yang diterangkan dalam jadual.

nasi. 3. Endositosis dan eksositosis.

Pengangkutan aktif molekul bahan (pam natrium-kalium) dijalankan dengan bantuan struktur protein yang dibina ke dalam membran, dan memerlukan perbelanjaan tenaga dalam bentuk ATP.

Penilaian purata: 4.7. Jumlah penilaian yang diterima: 289.