Những sinh vật tế bào nào có cấu trúc màng. Chức năng của màng ngoài tế bào là gì? Cấu trúc của màng tế bào bên ngoài

Mô tả ngắn:

Sazonov V.F. 1_1 Cấu trúc của màng tế bào [Nguồn điện tử] // Kinesiologist, 2009-2018: [website]. Ngày cập nhật: 06.02.2018 ..__. 201_). _ Mô tả cấu trúc và chức năng của màng tế bào (từ đồng nghĩa: plasmalemma, plasmolemma, biomembrane, màng tế bào, màng ngoài tế bào, màng tế bào, màng tế bào chất). Thông tin ban đầu này cần thiết cho cả tế bào học và để hiểu các quá trình hoạt động thần kinh: kích thích, ức chế thần kinh, hoạt động của các khớp thần kinh và các thụ thể cảm giác.

màng tế bào (huyết tương một bổ đề hoặc plasma Về bổ đề)

Định nghĩa khái niệm

Màng tế bào (từ đồng nghĩa: plasmalemma, plasmolemma, cytoplasmic membrane, biomembrane) là một màng lipoprotein bộ ba (tức là "chất béo-protein") ngăn cách tế bào với môi trường và thực hiện trao đổi và liên lạc có kiểm soát giữa tế bào và môi trường của nó.

Điều chính trong định nghĩa này không phải là màng ngăn cách tế bào với môi trường, mà chỉ là nó kết nối tế bào với môi trường. Màng là tích cực cấu trúc của tế bào, nó không ngừng hoạt động.

Màng sinh học là một màng hai phân tử siêu mỏng gồm các phospholipid được bao bọc bởi các protein và polysaccharid. Cấu trúc tế bào này làm cơ sở cho hàng rào, đặc tính cơ học và chất nền của một cơ thể sống (Antonov VF, 1996).

Biểu diễn hình ảnh của màng

Đối với tôi, màng tế bào xuất hiện như một hàng rào lưới với nhiều cánh cửa trong đó bao quanh một lãnh thổ nhất định. Bất kỳ sinh vật sống nhỏ nào cũng có thể tự do di chuyển qua lại hàng rào này. Nhưng những du khách lớn hơn chỉ có thể vào qua các cửa, và thậm chí sau đó không phải tất cả. Những du khách khác nhau chỉ có chìa khóa vào cửa riêng của họ và họ không thể đi qua cửa của người khác. Vì vậy, qua hàng rào này liên tục có những luồng du khách qua lại, bởi vì chức năng chính của hàng rào màng gồm hai mặt: ngăn cách lãnh thổ với không gian xung quanh và đồng thời kết nối nó với không gian xung quanh. Đối với điều này, có rất nhiều lỗ và cửa ra vào trong hàng rào - !

Thuộc tính màng

1. Độ thẩm thấu.

2. Bán thấm (thấm từng phần).

3. Tính thấm chọn lọc (từ đồng nghĩa: có chọn lọc).

4. Tính thấm chủ động (từ đồng nghĩa: vận chuyển tích cực).

5. Độ thẩm thấu được kiểm soát.

Như bạn có thể thấy, tính chất chính của màng là tính thấm của nó đối với các chất khác nhau.

6. Thực bào và tăng sinh pinocytosis.

7. Xuất bào.

8. Sự hiện diện của điện thế và điện thế hóa học, chính xác hơn là sự chênh lệch điện thế giữa mặt trong và mặt ngoài của màng. Theo nghĩa bóng, người ta có thể nói rằng "màng biến tế bào thành" pin điện "bằng cách điều khiển các dòng ion". Thông tin chi tiết: .

9. Những thay đổi về tiềm năng điện và hóa học.

10. Khó chịu. Các thụ thể phân tử đặc biệt nằm trên màng có thể kết nối với các chất tín hiệu (điều khiển), do đó trạng thái của màng và toàn bộ tế bào có thể thay đổi. Các thụ thể phân tử kích hoạt các phản ứng sinh hóa để đáp ứng với sự kết hợp của các phối tử (chất kiểm soát) với chúng. Điều quan trọng cần lưu ý là chất truyền tín hiệu tác động lên thụ thể từ bên ngoài, trong khi những thay đổi tiếp tục diễn ra bên trong tế bào. Nó chỉ ra rằng màng đã truyền thông tin từ môi trường bên ngoài vào môi trường bên trong tế bào.

11. Hoạt động của enzym xúc tác. Các enzym có thể được nhúng trong màng hoặc liên kết với bề mặt của nó (cả bên trong và bên ngoài tế bào), và ở đó chúng thực hiện hoạt động enzym của mình.

12. Thay đổi hình dạng của bề mặt và diện tích của nó. Điều này cho phép màng hình thành các ổ phát triển ra bên ngoài hoặc ngược lại, xâm nhập vào tế bào.

13. Khả năng hình thành các điểm tiếp xúc với các màng tế bào khác.

14. Độ bám dính - khả năng dính vào bề mặt rắn.

Danh sách tóm tắt các đặc tính của màng

• Độ thẩm thấu.
• Tăng sinh nội bào, xuất bào, chuyển bào.
• Các tiềm năng.
• Cáu gắt.
• Hoạt động enzym.
• Liên lạc.
• Độ kết dính.

Chức năng màng

1. Cách ly không hoàn toàn nội dung bên trong với môi trường bên ngoài.

2. Điều chính trong công việc của màng tế bào là đổi đa dạng vật liệu xây dựng giữa tế bào và môi trường ngoại bào. Điều này là do tính chất của màng như tính thấm. Ngoài ra, màng còn điều chỉnh sự trao đổi này bằng cách điều chỉnh tính thấm của nó.

3. Một chức năng quan trọng khác của màng là tạo ra sự khác biệt về điện thế hóa học và điện thế giữa mặt trong và mặt ngoài của nó. Do đó, bên trong tế bào có một điện thế âm -.

4. Qua màng cũng được thực hiện trao đổi thông tin giữa tế bào và môi trường của nó. Các thụ thể phân tử đặc biệt nằm trên màng có thể liên kết với các chất kiểm soát (hormone, chất trung gian, chất điều biến) và kích hoạt các phản ứng sinh hóa trong tế bào, dẫn đến những thay đổi khác nhau trong tế bào hoặc trong cấu trúc của nó.

Video:Cấu trúc của màng tế bào

Video bài giảng:Thông tin chi tiết về cấu trúc của màng và sự vận chuyển

Cấu trúc màng

Màng tế bào có phổ ba lớp cấu trúc. Lớp chất béo trung bình của nó là liên tục, và các lớp protein trên và dưới bao phủ nó ở dạng khảm các vùng protein riêng lẻ. Lớp mỡ là cơ sở đảm bảo sự cách ly của tế bào với môi trường, cách ly với môi trường. Bản thân nó vượt qua các chất hòa tan trong nước rất kém, nhưng dễ dàng vượt qua các chất hòa tan trong chất béo. Do đó, tính thấm của màng đối với các chất hòa tan trong nước (ví dụ, các ion) phải được cung cấp với các cấu trúc protein đặc biệt - và.

Dưới đây là hình ảnh vi mô của màng tế bào thực của các tế bào tiếp xúc, thu được bằng kính hiển vi điện tử, cũng như bản vẽ giản đồ cho thấy màng ba lớp và bản chất khảm của các lớp protein của nó. Để phóng to hình ảnh, hãy nhấp vào hình ảnh đó.

Hình ảnh riêng biệt của lớp lipid (béo) bên trong của màng tế bào, được cho thấm các protein không thể tách rời. Các lớp protein trên và dưới được loại bỏ để không cản trở việc xem xét lớp kép lipid

Hình trên: Biểu đồ sơ đồ không đầy đủ của màng tế bào (thành tế bào) từ Wikipedia.

Lưu ý rằng lớp protein bên ngoài và bên trong đã được loại bỏ khỏi màng ở đây để chúng ta có thể nhìn rõ hơn lớp lipid kép béo trung tâm. Trong màng tế bào thực, các "đảo" protein lớn nổi lên trên và dưới dọc theo màng chất béo (các quả bóng nhỏ trong hình), và màng này trở nên dày hơn, có 3 lớp: protein-chất béo-protein . Vì vậy, nó thực sự giống như một chiếc bánh sandwich gồm hai "lát bánh mì" protein với một lớp "bơ" dày ở giữa, tức là. có cấu trúc ba lớp, không phải một hai lớp.

Trong hình này, các quả bóng nhỏ màu xanh và trắng tương ứng với các "đầu" ưa nước (thấm ướt) của lipid, và các "dây" gắn với chúng tương ứng với các "đuôi" kỵ nước (không thấm ướt). Trong số các protein, chỉ có các protein màng từ đầu đến cuối không thể tách rời (hình cầu màu đỏ và hình xoắn màu vàng) được hiển thị. Các chấm hình bầu dục màu vàng bên trong màng là các phân tử cholesterol Các chuỗi hạt màu vàng lục ở bên ngoài màng là các chuỗi oligosaccharide tạo nên glycocalyx. Glycocalyx giống như một "sợi tơ" carbohydrate ("đường") trên màng, được hình thành bởi các phân tử carbohydrate-protein dài nhô ra từ nó.

Sống là một "túi chất béo protein" nhỏ chứa đầy chất bên trong giống như thạch bán lỏng, được xuyên qua bởi các màng và ống.

Các bức tường của túi này được hình thành bởi một màng chất béo kép (lipid), được bao phủ từ trong ra ngoài bằng các protein - màng tế bào. Do đó, màng được cho là có cấu trúc ba lớp : protein-chất béo-protein. Bên trong tế bào cũng có nhiều màng chất béo tương tự chia không gian bên trong thành các ngăn. Các bào quan trong tế bào được bao bọc bởi các lớp màng giống nhau: nhân, ti thể, lục lạp. Vì vậy, màng là một cấu trúc phân tử phổ quát vốn có trong tất cả các tế bào và tất cả các cơ thể sống.

Ở bên trái - không còn là thật, mà là mô hình nhân tạo của một mảnh màng sinh học: đây là ảnh chụp tức thời của một lớp kép phospholipid mỡ (tức là một lớp kép) trong quá trình mô hình động học phân tử của nó. Ô tính toán của mô hình được hiển thị - 96 phân tử PQ ( f osphatidil X oline) và 2304 phân tử nước, tổng số 20544 nguyên tử.

Ở bên phải là mô hình trực quan của một phân tử đơn lẻ của cùng một loại lipid, từ đó lớp kép lipid màng được lắp ráp. Nó có một đầu ưa nước (ưa nước) ở trên cùng, và hai đuôi kỵ nước (sợ nước) ở dưới cùng. Chất béo này có tên đơn giản: 1-steroyl-2-docosahexaenoyl-Sn-glycero-3-phosphatidylcholine (18: 0/22: 6 (n-3) cis PC), nhưng bạn không cần phải ghi nhớ nó trừ khi bạn lên kế hoạch để làm cho giáo viên của bạn ngất ngây với độ sâu kiến ​​thức của bạn.

Bạn có thể đưa ra định nghĩa khoa học chính xác hơn về ô:

là một hệ thống tạo phân tử sinh học có cấu trúc, có trật tự được giới hạn bởi một màng hoạt động, tham gia vào một tập hợp các quá trình trao đổi chất, năng lượng và thông tin, đồng thời cũng duy trì và tái tạo toàn bộ hệ thống nói chung.

Bên trong tế bào cũng bị xâm nhập bởi các màng, và giữa các màng không có nước, mà là một gel / sol nhớt có mật độ thay đổi. Do đó, các phân tử tương tác trong tế bào không trôi nổi tự do như trong ống nghiệm đựng dung dịch nước, mà chủ yếu nằm (cố định) trên các cấu trúc polyme của màng tế bào hoặc màng nội bào. Và do đó, các phản ứng hóa học diễn ra bên trong tế bào gần giống như ở thể rắn, chứ không phải ở thể lỏng. Màng ngoài bao quanh tế bào cũng được bao phủ bởi các enzym và các thụ thể phân tử, làm cho nó trở thành một phần rất tích cực của tế bào.

Màng tế bào (plasmalemma, plasmolemma) là một lớp vỏ hoạt động ngăn cách tế bào với môi trường và kết nối nó với môi trường. © Sazonov V.F., 2016.

Từ định nghĩa này về màng, nó không chỉ giới hạn trong tế bào mà còn tích cực làm việc liên kết nó với môi trường của nó.

Chất béo tạo nên các màng là đặc biệt, vì vậy các phân tử của nó thường không chỉ được gọi là chất béo mà còn lipid, phospholipid, sphingolipid. Màng màng kép, tức là nó bao gồm hai màng dính vào nhau. Do đó, sách giáo khoa viết rằng phần đáy của màng tế bào bao gồm hai lớp lipid (hoặc " xe hai bánh", tức là lớp kép). Đối với mỗi lớp lipid riêng lẻ, một mặt có thể bị nước làm ướt và mặt kia không thể.

màng vi khuẩn

Vỏ của tế bào nhân sơ của vi khuẩn gram âm bao gồm nhiều lớp, được thể hiện trong hình bên dưới.
Các lớp vỏ của vi khuẩn gram âm:
1. Màng tế bào chất ba lớp bên trong, tiếp xúc với tế bào chất.
2. Thành tế bào, bao gồm murein.
3. Màng tế bào chất ba lớp ngoài cùng, có cùng hệ thống lipit với phức hợp protein như màng trong.
Sự giao tiếp của tế bào vi khuẩn gram âm với thế giới bên ngoài thông qua cấu trúc ba bước phức tạp như vậy không giúp chúng có lợi thế sống sót trong điều kiện khắc nghiệt so với vi khuẩn gram dương có lớp vỏ kém mạnh mẽ hơn. Chúng cũng chịu được nhiệt độ cao, axit cao và giảm áp suất.

Video bài giảng:Màng huyết tương. E.V. Cheval, Ph.D.

Video bài giảng:Màng như một ranh giới tế bào. A. Ilyaskin

Tầm quan trọng của các kênh ion màng

Có thể hiểu đơn giản là chỉ những chất tan trong chất béo mới có thể đi vào tế bào qua màng mỡ màng. Đây là chất béo, rượu, chất khí. Ví dụ, trong hồng cầu, oxy và carbon dioxide dễ dàng đi vào và ra trực tiếp qua màng. Nhưng nước và các chất hòa tan trong nước (ví dụ, các ion) đơn giản là không thể đi qua màng vào bất kỳ tế bào nào. Điều này có nghĩa là chúng cần những lỗ đặc biệt. Nhưng nếu bạn chỉ tạo một lỗ trên màng mỡ, thì ngay lập tức nó sẽ se khít lại. Để làm gì? Một giải pháp đã được tìm thấy trong tự nhiên: cần tạo ra các cấu trúc vận chuyển protein đặc biệt và kéo căng chúng qua màng. Đây là cách thu được các kênh dẫn các chất không tan trong chất béo - các kênh ion của màng tế bào.

Vì vậy, để cung cấp cho màng của nó các đặc tính bổ sung về tính thấm đối với các phân tử phân cực (ion và nước), tế bào tổng hợp các protein đặc biệt trong tế bào chất, sau đó được tích hợp vào màng. Chúng có hai loại: protein vận chuyển (ví dụ, vận chuyển ATPase) và các protein hình thành kênh (bộ giả kênh). Các protein này được nhúng trong lớp mỡ kép của màng và hình thành các cấu trúc vận chuyển dưới dạng chất vận chuyển hoặc dưới dạng kênh ion. Các chất hòa tan trong nước khác nhau hiện có thể đi qua các cấu trúc vận chuyển này, nếu không thì không thể đi qua màng chất béo.

Nói chung, các protein nhúng trong màng còn được gọi là tích phân, chính xác là vì chúng vốn có trong thành phần của màng và xuyên qua màng. Các protein khác, không phải là nguyên thể, có dạng, như nó vốn có, là các đảo "nổi" trên bề mặt của màng: dọc theo bề mặt bên ngoài hoặc dọc theo bề mặt bên trong của nó. Sau tất cả, mọi người đều biết rằng chất béo là một chất bôi trơn tốt và nó rất dễ trượt trên nó!

phát hiện

1. Nói chung, màng có ba lớp:

1) lớp ngoài của "đảo" protein,

2) "biển" hai lớp béo (lipid kép), tức là màng lipid kép

3) lớp bên trong của các "đảo" protein.

Nhưng cũng có một lớp bên ngoài lỏng lẻo - glycocalyx, được hình thành bởi glycoprotein dính ra ngoài màng. Chúng là các thụ thể phân tử liên kết các điều khiển tín hiệu.

2. Cấu trúc protein đặc biệt được xây dựng trong màng, đảm bảo tính thấm của nó đối với các ion hoặc các chất khác. Chúng ta không được quên rằng ở một số nơi, biển chất béo được thẩm thấu qua các protein không thể thiếu. Và chính các protein tích hợp tạo thành cấu trúc giao thông màng tế bào (xem phần 1_2 Các cơ chế vận chuyển qua màng). Thông qua chúng, các chất xâm nhập vào tế bào, đồng thời cũng được loại bỏ từ tế bào ra bên ngoài.

3. Các protein của enzym có thể nằm ở bất kỳ phía nào của màng (bên ngoài và bên trong), cũng như bên trong màng, chúng ảnh hưởng đến cả trạng thái của chính màng và sự sống của toàn bộ tế bào.

Vì vậy, màng tế bào là một cấu trúc biến đổi tích cực hoạt động tích cực vì lợi ích của cả tế bào và kết nối nó với thế giới bên ngoài, và không chỉ là một "lớp vỏ bảo vệ". Đây là điều quan trọng nhất cần biết về màng tế bào.

Trong y học, các protein màng thường được sử dụng làm “mục tiêu” cho các loại thuốc. Các cơ quan thụ cảm, kênh ion, enzym, hệ thống vận chuyển hoạt động như các mục tiêu đó. Gần đây, ngoài màng, các gen ẩn trong nhân tế bào cũng trở thành mục tiêu của ma túy.

Video:Giới thiệu về Lý sinh màng tế bào: Cấu trúc của màng 1 (Vladimirov Yu.A.)

Video:Lịch sử, cấu trúc và chức năng của màng tế bào: Cấu trúc của màng 2 (Vladimirov Yu.A.)

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

màng tế bào - cấu trúc phân tử được tạo thành từ lipid và protein. Các thuộc tính và chức năng chính của nó:

• tách nội dung của bất kỳ ô nào khỏi môi trường bên ngoài, đảm bảo tính toàn vẹn của nó;
• quản lý và điều chỉnh sự trao đổi giữa môi trường và tế bào;
• màng nội bào chia tế bào thành các ngăn đặc biệt: các bào quan hoặc các ngăn.

Từ "màng" trong tiếng Latinh có nghĩa là "màng". Nếu chúng ta nói về màng tế bào, thì đây là sự kết hợp của hai loại màng có các đặc tính khác nhau.

Màng sinh học bao gồm ba loại protein:

1. Ngoại vi - nằm trên bề mặt của phim;
2. Tích phân - hoàn toàn xuyên qua màng;
3. Bán tích phân - ở một đầu thâm nhập vào lớp song tinh.

Các chức năng của màng tế bào là gì

1. Thành tế bào - một lớp vỏ chắc chắn của tế bào, nằm bên ngoài màng tế bào chất. Nó thực hiện các chức năng bảo vệ, vận chuyển và cấu trúc. Có mặt ở nhiều loài thực vật, vi khuẩn, nấm và vi khuẩn cổ.

2. Cung cấp chức năng rào cản, tức là trao đổi chất có chọn lọc, điều hòa, chủ động và thụ động với môi trường bên ngoài.

3. Có khả năng truyền và lưu trữ thông tin, đồng thời cũng tham gia vào quá trình tái sản xuất.

4. Thực hiện chức năng vận chuyển có thể vận chuyển các chất qua màng ra vào tế bào.

5. Màng tế bào dẫn điện một chiều. Do đó, các phân tử nước có thể đi qua màng tế bào mà không bị chậm trễ, và các phân tử của các chất khác xâm nhập có chọn lọc.

6. Với sự trợ giúp của màng tế bào, nước, ôxy và các chất dinh dưỡng được thu nhận, và thông qua đó, các sản phẩm của quá trình trao đổi chất tế bào được loại bỏ.

7. Thực hiện trao đổi tế bào qua màng, và có thể thực hiện chúng thông qua 3 loại phản ứng chính: pinocytosis, thực bào, exocytosis.

8. Màng cung cấp tính đặc hiệu của các điểm tiếp xúc giữa các tế bào.

9. Có rất nhiều thụ thể trong màng có khả năng nhận biết các tín hiệu hóa học - chất trung gian, hormone và nhiều chất hoạt tính sinh học khác. Vì vậy, cô ấy có thể thay đổi hoạt động trao đổi chất của tế bào.

10. Các đặc tính và chức năng chính của màng tế bào:

• ma trận
• Rào chắn
• Chuyên chở
• Năng lượng
• Cơ khí
• Enzym
• Receptor
• Bảo vệ
• Đánh dấu
• Thông tin sinh học

Chức năng của màng sinh chất trong tế bào là gì?

1. Phân định nội dung của ô;
2. Mang dòng chảy của các chất vào tế bào;
3. Cung cấp loại bỏ một số chất khỏi tế bào.

cấu trúc màng tế bào

Màng tế bào gồm có 3 lớp lipid:

• Glycolipid;
• Phospholipid;
• Cholesterol.

Về cơ bản, màng tế bào bao gồm protein và lipid, và có độ dày không quá 11 nm. Từ 40 đến 90% tất cả các lipid là phospholipid. Cũng cần lưu ý glycolipid, là một trong những thành phần chính của màng.

Cấu trúc của màng tế bào có ba lớp. Một lớp bilipid lỏng đồng nhất nằm ở trung tâm và các protein bao phủ nó từ cả hai phía (giống như một bức tranh khảm), một phần thâm nhập vào bề dày. Protein cũng cần thiết để màng đi vào bên trong tế bào và vận chuyển ra khỏi tế bào những chất đặc biệt không thể xuyên qua lớp mỡ. Ví dụ, các ion natri và kali.

• Nó là thú vị -

Cấu trúc tế bào - video

Đại đa số các sinh vật sống trên Trái đất bao gồm các tế bào phần lớn giống nhau về thành phần hóa học, cấu trúc và hoạt động sống của chúng. Trong mọi tế bào đều diễn ra quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng. Sự phân chia tế bào làm cơ sở cho các quá trình sinh trưởng và sinh sản của sinh vật. Như vậy, tế bào là đơn vị cấu tạo, phát triển và sinh sản của sinh vật.

Tế bào chỉ có thể tồn tại như một hệ thống tích hợp, không thể phân chia thành các bộ phận. Tính toàn vẹn của tế bào được cung cấp bởi màng sinh học. Tế bào là một phần tử của hệ thống có bậc cao hơn - một sinh vật. Các bộ phận và bào quan của tế bào, bao gồm các phân tử phức tạp, là những hệ thống tích hợp có cấp bậc thấp hơn.

Tế bào là một hệ thống mở kết nối với môi trường thông qua trao đổi vật chất và năng lượng. Đây là một hệ thống chức năng, trong đó mỗi phân tử thực hiện những chức năng nhất định. Tế bào có tính ổn định, khả năng tự điều hòa và tự sinh sản.

Chi bộ là một hệ thống tự quản. Hệ thống di truyền kiểm soát của tế bào được thể hiện bằng các đại phân tử phức tạp - axit nucleic (DNA và RNA).

Năm 1838-1839. Các nhà sinh vật học người Đức M. Schleiden và T. Schwann đã tóm tắt kiến ​​thức về tế bào và đưa ra quan điểm chính của lý thuyết tế bào, bản chất của lý thuyết đó là tất cả các sinh vật, cả thực vật và động vật, đều bao gồm các tế bào.

Năm 1859, R. Virchow mô tả quá trình phân chia tế bào và đưa ra một trong những quy định quan trọng nhất của học thuyết tế bào: "Mọi tế bào đều sinh ra từ một tế bào khác." Các tế bào mới được hình thành là kết quả của sự phân chia của tế bào mẹ, chứ không phải từ chất không phải tế bào như người ta vẫn nghĩ trước đây.

Phát hiện của nhà khoa học Nga K. Baer vào năm 1826 về trứng của động vật có vú đã dẫn đến kết luận rằng tế bào này là cơ sở cho sự phát triển của các sinh vật đa bào.

Lý thuyết tế bào hiện đại bao gồm các quy định sau:

1) tế bào là một đơn vị cấu trúc và phát triển của tất cả các sinh vật;

2) tế bào của các sinh vật từ các giới động vật hoang dã khác nhau giống nhau về cấu trúc, thành phần hóa học, sự trao đổi chất và các biểu hiện chính của hoạt động sống;

3) các tế bào mới được hình thành do sự phân chia của tế bào mẹ;

4) trong một sinh vật đa bào, các tế bào hình thành các mô;

5) Các cơ quan được tạo thành từ các mô.

Với sự ra đời của các phương pháp nghiên cứu sinh học, vật lý và hóa học hiện đại vào sinh học, người ta đã có thể nghiên cứu cấu trúc và hoạt động của các thành phần khác nhau của tế bào. Một trong những phương pháp nghiên cứu tế bào là kính hiển vi. Kính hiển vi ánh sáng hiện đại phóng đại các vật thể lên 3000 lần và cho phép bạn nhìn thấy các bào quan lớn nhất của tế bào, quan sát sự chuyển động của tế bào chất và sự phân chia tế bào.

Được phát minh vào những năm 40. Thế kỷ 20 Kính hiển vi điện tử cho độ phóng đại hàng chục và hàng trăm nghìn lần. Kính hiển vi điện tử sử dụng một dòng electron thay vì ánh sáng, và trường điện từ thay vì thấu kính. Do đó, kính hiển vi điện tử cho hình ảnh rõ nét ở độ phóng đại cao hơn nhiều. Với sự trợ giúp của kính hiển vi như vậy, người ta đã có thể nghiên cứu cấu trúc của các bào quan trong tế bào.

Cấu trúc và thành phần của các bào quan trong tế bào được nghiên cứu bằng phương pháp ly tâm. Các mô đã được nghiền nát với màng tế bào bị phá hủy được cho vào ống nghiệm và quay trong máy ly tâm với tốc độ cao. Phương pháp này dựa trên thực tế là các bào quan tế bào khác nhau có khối lượng và mật độ khác nhau. Các bào quan đậm đặc hơn được lắng đọng trong ống nghiệm ở tốc độ ly tâm thấp, ít đặc hơn - ở tốc độ cao. Các lớp này được nghiên cứu riêng biệt.

sử dụng rộng rãi phương pháp nuôi cấy tế bào và mô, bao gồm thực tế là từ một hoặc nhiều tế bào trên môi trường dinh dưỡng đặc biệt, bạn có thể nhận được một nhóm tế bào động vật hoặc thực vật giống nhau và thậm chí có thể phát triển toàn bộ cây trồng. Sử dụng phương pháp này, bạn có thể nhận được câu trả lời cho câu hỏi làm thế nào các mô và cơ quan khác nhau của cơ thể được hình thành từ một tế bào.

Các quy định chính của lý thuyết tế bào lần đầu tiên được xây dựng bởi M. Schleiden và T. Schwann. Tế bào là một đơn vị cấu tạo, sự sống, sinh sản và phát triển của tất cả các cơ thể sống. Để nghiên cứu tế bào, người ta sử dụng các phương pháp kính hiển vi, ly tâm, nuôi cấy tế bào và mô, v.v.

Tế bào của nấm, thực vật và động vật có nhiều điểm chung không chỉ về thành phần hóa học mà còn về cấu trúc. Khi một tế bào được kiểm tra dưới kính hiển vi, các cấu trúc khác nhau có thể nhìn thấy trong nó - bào quan. Mỗi bào quan thực hiện các chức năng cụ thể. Có ba phần chính trong một tế bào: màng sinh chất, nhân và tế bào chất (Hình 1).

màng sinh chất ngăn cách tế bào và nội dung của nó khỏi môi trường. Trong hình 2, bạn có thể thấy: màng được tạo thành bởi hai lớp lipid và các phân tử protein xuyên qua độ dày của màng.

Chức năng chính của màng sinh chất chuyên chở. Nó đảm bảo cung cấp chất dinh dưỡng cho tế bào và loại bỏ các sản phẩm trao đổi chất từ ​​nó.

Một đặc tính quan trọng của màng là sự thẩm thấu có chọn lựa, hoặc bán thấm, cho phép tế bào tương tác với môi trường: chỉ một số chất đi vào và rời khỏi nó. Các phân tử nhỏ của nước và một số chất khác xâm nhập vào tế bào bằng cách khuếch tán, một phần qua các lỗ xốp trên màng.

Đường, axit hữu cơ, muối được hòa tan trong tế bào chất, nhựa sống của không bào tế bào thực vật. Hơn nữa, nồng độ của chúng trong tế bào cao hơn nhiều so với trong môi trường. Nồng độ các chất này trong tế bào càng lớn thì nó càng hút nước nhiều hơn. Người ta biết rằng nước được tế bào tiêu thụ liên tục, do đó nồng độ nhựa cây tăng lên và nước lại xâm nhập vào tế bào.

Sự xâm nhập của các phân tử lớn hơn (glucose, axit amin) vào tế bào được cung cấp bởi các protein vận chuyển của màng, bằng cách kết hợp với các phân tử của chất được vận chuyển, mang chúng qua màng. Các enzym phân hủy ATP tham gia vào quá trình này.

Hình 1. Sơ đồ khái quát về cấu trúc của tế bào nhân thực.
(bấm vào hình ảnh để phóng to hình ảnh)

Hình 2. Cấu trúc của màng sinh chất.
1 - sóc xuyên, 2 - sóc chìm, 3 - sóc ngoài

Hình 3. Sơ đồ của quá trình pinocytosis và thực bào.

Ngay cả những phân tử lớn hơn của protein và polysaccharid cũng xâm nhập vào tế bào bằng cách thực bào (từ tiếng Hy Lạp. phagos- ngấu nghiến và mèo con- tàu, tế bào), và những giọt chất lỏng - bằng pinocytosis (từ tiếng Hy Lạp. pinot- uống và mèo con) (Hình 3).

Tế bào động vật, không giống như tế bào thực vật, được bao bọc bởi một lớp "áo lông" mềm và linh hoạt được hình thành chủ yếu bởi các phân tử polysaccharide, bằng cách gắn vào một số protein màng và lipid, bao quanh tế bào từ bên ngoài. Thành phần của polysaccharid đặc trưng cho các mô khác nhau, nhờ đó các tế bào "nhận ra" nhau và kết nối với nhau.

Tế bào thực vật không có một "áo lông" như vậy. Chúng có một màng chứa đầy lỗ bên trên màng sinh chất. thành tế bào có thành phần chủ yếu là xenlulozơ. Các sợi của tế bào chất trải dài từ tế bào này sang tế bào khác qua các lỗ chân lông, kết nối các tế bào với nhau. Đây là cách kết nối giữa các tế bào được thực hiện và đạt được sự toàn vẹn của cơ thể.

Màng tế bào ở thực vật đóng vai trò như một khung xương chắc chắn và bảo vệ tế bào khỏi bị hư hại.

Hầu hết vi khuẩn và tất cả các loại nấm đều có màng tế bào, chỉ có điều thành phần hóa học của nó là khác nhau. Trong nấm, nó bao gồm một chất giống như kitin.

Tế bào của nấm, thực vật và động vật có cấu trúc tương tự nhau. Có ba phần chính trong một tế bào: nhân, tế bào chất và màng sinh chất. Màng sinh chất được tạo thành từ lipid và protein. Nó đảm bảo sự xâm nhập của các chất vào tế bào và sự giải phóng chúng ra khỏi tế bào. Trong các tế bào của thực vật, nấm và hầu hết các vi khuẩn, có một màng tế bào phía trên màng sinh chất. Nó thực hiện chức năng bảo vệ và đóng vai trò của bộ xương. Ở thực vật, thành tế bào bao gồm cellulose, trong khi ở nấm, nó được tạo thành từ một chất giống kitin. Tế bào động vật được bao phủ bởi polysaccharid cung cấp liên lạc giữa các tế bào của cùng một mô.

Bạn có biết rằng phần lớn tế bào là tế bào chất. Nó bao gồm nước, axit amin, protein, carbohydrate, ATP, các ion của các chất phi hữu cơ. Tế bào chất chứa nhân và các bào quan của tế bào. Trong đó, các chất di chuyển từ phần này sang phần khác của tế bào. Tế bào chất đảm bảo sự tương tác của tất cả các bào quan. Đây là nơi diễn ra các phản ứng hóa học.

Toàn bộ tế bào chất được thấm qua với các vi ống protein mỏng, tạo thành bộ xương tế bào do đó nó giữ được hình dạng vĩnh viễn. Bộ xương tế bào rất linh hoạt, vì các vi ống có thể thay đổi vị trí của chúng, di chuyển từ đầu này và ngắn lại so với đầu kia. Nhiều chất khác nhau xâm nhập vào tế bào. Điều gì xảy ra với chúng trong lồng?

Trong lysosome - các túi màng tròn nhỏ (xem Hình 1), các phân tử của các chất hữu cơ phức tạp được tách thành các phân tử đơn giản hơn với sự trợ giúp của các enzym thủy phân. Ví dụ, protein được chia thành axit amin, polysaccharide thành monosaccharide, chất béo thành glycerol và axit béo. Đối với chức năng này, lysosome thường được coi là "trạm tiêu hóa" của tế bào.

Nếu màng của lysosome bị phá hủy, thì các enzym chứa trong chúng có thể tự tiêu hóa tế bào. Do đó, đôi khi lysosome được gọi là "công cụ giết chết tế bào."

Quá trình oxy hóa bằng enzym của các phân tử nhỏ của axit amin, monosaccharide, axit béo và rượu được hình thành trong lysosome thành carbon dioxide và nước bắt đầu trong tế bào chất và kết thúc ở các bào quan khác - ty thể. Ti thể là bào quan hình que, hình sợi hoặc hình cầu, được phân cách với tế bào chất bằng hai màng (Hình 4). Màng ngoài nhẵn, trong khi màng trong tạo thành các nếp gấp - cristae làm tăng bề mặt của nó. Các enzym tham gia vào phản ứng oxy hóa các chất hữu cơ thành khí cacbonic và nước nằm trên màng trong. Trong trường hợp này, năng lượng được giải phóng, được tế bào lưu trữ trong các phân tử ATP. Do đó, ty thể được gọi là "nhà máy điện" của tế bào.

Trong tế bào, các chất hữu cơ không chỉ bị oxi hoá mà còn được tổng hợp. Quá trình tổng hợp lipid và carbohydrate được thực hiện trên lưới nội chất - EPS (Hình 5), và protein - trên ribosome. EPS là gì? Đây là một hệ thống các ống và bể chứa, các bức tường của chúng được tạo thành bởi một lớp màng. Chúng thấm vào toàn bộ tế bào chất. Thông qua các kênh ER, các chất di chuyển đến các phần khác nhau của tế bào.

Có một EPS mịn và thô. Carbohydrate và lipid được tổng hợp trên bề mặt của EPS nhẵn với sự tham gia của các enzym. Độ nhám của EPS được tạo ra bởi các thân tròn nhỏ nằm trên nó - ribosome(xem Hình 1), tham gia vào quá trình tổng hợp protein.

Tổng hợp các chất hữu cơ xảy ra ở plastids chỉ được tìm thấy trong tế bào thực vật.

Cơm. 4. Lược đồ cấu trúc của ti thể.
1.- màng ngoài; 2.- màng trong; 3.- các nếp gấp của màng trong - cristae.

Cơm. 5. Sơ đồ cấu trúc của EPS thô.

Cơm. 6. Lược đồ cấu trúc của lục lạp.
1.- màng ngoài; 2.- màng trong; 3.- nội dung bên trong của lục lạp; 4. - các nếp gấp của màng trong, được gom lại trong các "ngăn xếp" và tạo thành grana.

Trong plastids không màu - bạch cầu(từ tiếng Hy Lạp. leukos- trắng và plastos- tạo) tinh bột tích tụ. Củ khoai tây rất giàu bạch cầu. Màu vàng, cam, đỏ được trao cho hoa trái tế bào sắc tố(từ tiếng Hy Lạp. trình duyệt Chrome- màu sắc và plastos). Chúng tổng hợp các sắc tố tham gia vào quá trình quang hợp, - carotenoid. Trong đời sống thực vật, tầm quan trọng lục lạp(từ tiếng Hy Lạp. chloros- xanh lục và plastos) - plastids màu xanh lá cây. Trong hình 6, bạn có thể thấy rằng lục lạp được bao phủ bởi hai lớp màng: bên ngoài và bên trong. Màng trong tạo thành các nếp gấp; giữa các nếp gấp là các bong bóng xếp thành đống - hạt. Hạt chứa các phân tử diệp lục tham gia vào quá trình quang hợp. Mỗi lục lạp chứa khoảng 50 hạt sắp xếp theo hình bàn cờ. Sự sắp xếp này đảm bảo độ chiếu sáng tối đa của từng hạt.

Trong tế bào chất, protein, lipit, cacbohydrat có thể tích tụ dưới dạng hạt, tinh thể, giọt nhỏ. Này bao gồm- Dự trữ các chất dinh dưỡng được tế bào tiêu thụ khi cần thiết.

Trong tế bào thực vật, một phần của chất dinh dưỡng dự trữ, cũng như các sản phẩm phân rã, tích tụ trong dịch tế bào của không bào (xem Hình 1). Chúng có thể chiếm tới 90% thể tích của tế bào thực vật. Tế bào động vật có không bào tạm thời chiếm không quá 5% thể tích.

Cơm. 7. Sơ đồ cấu trúc của phức hệ Golgi.

Trong hình 7, bạn thấy một hệ thống các khoang được bao quanh bởi một lớp màng. Đây là phức hợp golgi, thực hiện các chức năng khác nhau trong tế bào: nó tham gia vào quá trình tích tụ và vận chuyển các chất, loại bỏ chúng khỏi tế bào, hình thành các lysosome, màng tế bào. Ví dụ, các phân tử cellulose đi vào khoang của phức hợp Golgi, với sự trợ giúp của bong bóng, các phân tử này sẽ di chuyển lên bề mặt tế bào và được bao gồm trong màng tế bào.

Hầu hết các tế bào sinh sản bằng cách phân chia. Quá trình này bao gồm trung tâm tế bào. Nó bao gồm hai trung tâm được bao quanh bởi tế bào chất dày đặc (xem Hình 1). Khi bắt đầu phân chia, các tâm cực phân kỳ về các cực của tế bào. Các sợi protein tách ra khỏi chúng, được nối với nhiễm sắc thể và đảm bảo sự phân bố đồng đều giữa hai tế bào con.

Tất cả các bào quan của tế bào đều liên kết chặt chẽ với nhau. Ví dụ, các phân tử protein được tổng hợp trong ribosome, chúng được vận chuyển qua các kênh EPS đến các phần khác nhau của tế bào, và protein bị phá hủy trong lysosome. Các phân tử mới được tổng hợp được sử dụng để xây dựng cấu trúc tế bào hoặc tích lũy trong tế bào chất và không bào làm chất dinh dưỡng dự trữ.

Tế bào chứa đầy tế bào chất. Tế bào chất chứa nhân và các bào quan khác nhau: lysosome, ti thể, plastids, không bào, ER, trung tâm tế bào, phức hợp Golgi. Chúng khác nhau về cấu trúc và chức năng. Tất cả các bào quan của tế bào chất đều tương tác với nhau, đảm bảo cho tế bào hoạt động bình thường.

Bảng 1. CẤU TRÚC CỦA TẾ BÀO

Vai trò quan trọng nhất trong hoạt động sống và phân chia tế bào của nấm, thực vật và động vật thuộc về vùng nhân và các nhiễm sắc thể nằm trong đó. Hầu hết các tế bào của những sinh vật này có một nhân đơn lẻ, nhưng cũng có những tế bào đa nhân, chẳng hạn như tế bào cơ. Nhân nằm trong tế bào chất và có hình tròn hoặc bầu dục. Nó được bao phủ bởi một lớp vỏ bao gồm hai lớp màng. Màng nhân có các lỗ xốp, qua đó xảy ra quá trình trao đổi chất giữa nhân và tế bào chất. Nhân chứa đầy dịch nhân chứa các nuclêôtit và nhiễm sắc thể.

Nucleoli- đây là những "xưởng sản xuất" ribosome, được hình thành từ RNA ribosome hình thành trong nhân và protein được tổng hợp trong tế bào chất.

Chức năng chính của hạt nhân - lưu trữ và truyền thông tin di truyền - liên quan đến nhiễm sắc thể. Mỗi loại sinh vật có bộ nhiễm sắc thể riêng: số lượng, hình dạng và kích thước nhất định.

Tất cả các tế bào cơ thể trừ tế bào sinh dục được gọi là dạng cơ thể(từ tiếng Hy Lạp. Cá mèo- thân hình). Tế bào của một sinh vật cùng loài chứa cùng một bộ nhiễm sắc thể. Ví dụ, ở người, mỗi tế bào của cơ thể chứa 46 nhiễm sắc thể, ở ruồi giấm Drosophila - 8 nhiễm sắc thể.

Tế bào xôma thường có bộ nhiễm sắc thể kép. Nó được gọi là lưỡng bội và ký hiệu là 2 N. Vì vậy, một người có 23 cặp nhiễm sắc thể, tức là 2 N= 46. Tế bào sinh dục chứa một nửa số nhiễm sắc thể. Nó độc thân hay đơn bội, bộ dụng cụ. Người 1 N = 23.

Tất cả các nhiễm sắc thể trong tế bào xôma, không giống như nhiễm sắc thể trong tế bào mầm, đều bắt cặp với nhau. Các nhiễm sắc thể tạo thành một cặp giống hệt nhau. Các nhiễm sắc thể bắt cặp được gọi là tương đồng. Các nhiễm sắc thể thuộc các cặp khác nhau và khác nhau về hình dạng, kích thước được gọi là không tương đồng(Hình 8).

Ở một số loài, số lượng nhiễm sắc thể có thể giống nhau. Ví dụ, trong cỏ ba lá đỏ và đậu Hà Lan 2 N= 14. Tuy nhiên, các nhiễm sắc thể của chúng khác nhau về hình dạng, kích thước, thành phần nuclêôtit của phân tử ADN.

Cơm. 8. Một bộ nhiễm sắc thể trong tế bào Drosophila.

Cơm. 9. Cấu trúc của nhiễm sắc thể.

Để hiểu được vai trò của nhiễm sắc thể trong việc truyền thông tin di truyền, cần phải làm quen với cấu trúc và thành phần hóa học của chúng.

Các nhiễm sắc thể của tế bào không phân chia trông giống như những sợi chỉ mỏng dài. Mỗi nhiễm sắc thể trước khi phân chia tế bào bao gồm hai sợi giống hệt nhau - cromatid, được nối giữa các vây thắt - (Hình 9).

Nhiễm sắc thể được tạo thành từ DNA và protein. Vì thành phần nucleotide của DNA khác nhau giữa các loài, thành phần của nhiễm sắc thể là duy nhất cho mỗi loài.

Mọi tế bào trừ vi khuẩn đều có nhân chứa nucleoli và nhiễm sắc thể. Mỗi loài được đặc trưng bởi một bộ nhiễm sắc thể cụ thể: số lượng, hình dạng và kích thước. Ở tế bào sinh dưỡng của hầu hết các sinh vật, bộ nhiễm sắc thể là lưỡng bội, ở tế bào sinh dục là đơn bội. Các nhiễm sắc thể bắt cặp được gọi là tương đồng. Nhiễm sắc thể được tạo thành từ DNA và protein. Các phân tử DNA cung cấp sự lưu trữ và truyền thông tin di truyền từ tế bào này sang tế bào khác và từ sinh vật này sang sinh vật khác.

Sau khi làm việc thông qua các chủ đề này, bạn sẽ có thể:

1. Cho biết những trường hợp nào cần dùng kính hiển vi soi sáng (cấu tạo), kính hiển vi điện tử truyền qua.
2. Mô tả cấu tạo của màng tế bào và giải thích mối quan hệ giữa cấu tạo của màng và khả năng thực hiện trao đổi chất giữa tế bào và môi trường.
3. Xác định các quá trình: khuếch tán, khuếch tán thuận lợi, vận chuyển tích cực, nội bào, xuất bào và thẩm thấu. Chỉ ra sự khác biệt giữa các quy trình này.
4. Kể tên chức năng của các cấu trúc và cho biết chúng nằm trong tế bào nào (thực vật, động vật hoặc tế bào nhân sơ): nhân, màng nhân, tế bào chất, nhiễm sắc thể, màng sinh chất, ribôxôm, ti thể, thành tế bào, lục lạp, không bào, lysosome, lưới nội chất trơn ( dạng nông) và thô (dạng hạt), trung tâm tế bào, bộ máy golgi, cilium, trùng roi, mesosome, pili hoặc fimbriae.
5. Kể tên ít nhất ba dấu hiệu để phân biệt tế bào thực vật với tế bào động vật.
6. Nêu những điểm khác biệt chính giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Sinh học đại cương". Matxcova, "Khai sáng", 2000

• Chủ đề 1. "Màng plasma." §1, §8 trang 5; 20
• Chủ đề 2. "Cái lồng." §8-10 trang 20-30
• Chủ đề 3. "Tế bào nhân sơ. Vi rút." §11 trang 31-34

Màng là một cấu trúc siêu mịn tạo nên bề mặt của các bào quan và tế bào nói chung. Tất cả các màng đều có cấu trúc giống nhau và được kết nối trong một hệ thống.

Thành phần hóa học

Màng tế bào đồng nhất về mặt hóa học và bao gồm các protein và lipid thuộc các nhóm khác nhau:

• photpholipit;
• galactolipid;
• các sulfolipid.

Chúng cũng chứa axit nucleic, polysaccharid và các chất khác.

Tính chất vật lý

Ở nhiệt độ bình thường, màng ở trạng thái tinh thể lỏng và dao động liên tục. Độ nhớt của chúng gần với độ nhớt của dầu thực vật.

Màng có thể phục hồi, mạnh mẽ, đàn hồi và có lỗ chân lông. Độ dày của màng từ 7 - 14 nm.

4 bài báo hàng đầuai đọc cùng cái này

Đối với các phân tử lớn, màng không thấm. Các phân tử và ion nhỏ có thể đi qua các lỗ xốp và chính màng dưới ảnh hưởng của sự chênh lệch nồng độ ở các mặt khác nhau của màng, cũng như với sự trợ giúp của các protein vận chuyển.

Mô hình

Cấu trúc của màng thường được mô tả bằng cách sử dụng mô hình khảm chất lỏng. Màng có một khung - hai hàng phân tử lipid, chặt chẽ, giống như những viên gạch, nằm liền kề nhau.

Cơm. 1. Màng sinh học kiểu bánh sandwich.

Ở cả hai mặt, bề mặt của lipid được bao phủ bởi các protein. Mô hình khảm được hình thành do các phân tử protein phân bố không đều trên bề mặt của màng.

Theo mức độ ngâm trong lớp kép, các phân tử protein được chia thành ba nhóm:

• xuyên màng;
• ngập nước;
• hời hợt.

Protein cung cấp đặc tính chính của màng - tính thấm chọn lọc của nó đối với các chất khác nhau.

Các loại màng

Tất cả các màng tế bào theo nội địa hóa có thể được chia thành các loại sau:

• ngoài trời;
• Nguyên tử;
• màng bào quan.

Màng ngoài tế bào chất, hay còn gọi là plasmolemma, là ranh giới của tế bào. Kết nối với các yếu tố của bộ xương tế bào, nó duy trì hình dạng và kích thước của nó.

Cơm. 2. Bộ xương tế bào.

Màng nhân, hay karyolemma, là ranh giới của nội dung hạt nhân. Nó được xây dựng từ hai màng, rất giống với màng ngoài. Màng ngoài của nhân được nối với màng của lưới nội chất (ER) và thông qua các lỗ, với màng trong.

Màng EPS thâm nhập vào toàn bộ tế bào chất, tạo thành các bề mặt mà trên đó các chất khác nhau được tổng hợp, bao gồm cả các protein màng.

Màng Organoid

Hầu hết các bào quan đều có cấu trúc màng.

Tường được xây dựng từ một lớp màng:

• Khu phức hợp Golgi;
• không bào;
• lysosome.

Plastids và ty thể được xây dựng từ hai lớp màng. Màng ngoài của chúng nhẵn, còn màng trong tạo thành nhiều nếp gấp.

Đặc điểm của màng quang hợp của lục lạp là nhúng các phân tử diệp lục.

Tế bào động vật có một lớp carbohydrate gọi là glycocalyx trên bề mặt của màng ngoài.

Cơm. 3. Glycocalyx.

Glycocalyx phát triển nhiều nhất trong các tế bào của biểu mô ruột, nơi nó tạo điều kiện cho tiêu hóa và bảo vệ plasmolemma.

Bảng "Cấu trúc của màng tế bào"

Chúng ta đã học được gì?

Chúng tôi đã kiểm tra cấu trúc và chức năng của màng tế bào. Màng là hàng rào có tính chọn lọc (chọn lọc) của tế bào, nhân và các bào quan. Cấu trúc của màng tế bào được mô tả bằng mô hình khảm chất lỏng. Theo mô hình này, các phân tử protein được nhúng trong một lớp kép của lipid nhớt.

Câu đố về chủ đề

Báo cáo Đánh giá

Đánh giá trung bình: 4.5. Tổng số lượt xếp hạng nhận được: 270.

Tế bào chất- một phần bắt buộc của tế bào, được bao bọc giữa màng sinh chất và nhân; Nó được chia nhỏ thành hyaloplasm (chất chính của tế bào chất), bào quan (thành phần vĩnh viễn của tế bào chất) và thể vùi (thành phần tạm thời của tế bào chất). Thành phần hóa học của tế bào chất: cơ sở là nước (60-90% tổng khối lượng của tế bào chất), các hợp chất hữu cơ và vô cơ khác nhau. Tế bào chất có tính kiềm. Một tính năng đặc trưng của tế bào chất của tế bào nhân thực là chuyển động liên tục ( cơn lốc xoáy). Nó được phát hiện chủ yếu nhờ sự di chuyển của các bào quan trong tế bào, chẳng hạn như lục lạp. Nếu chuyển động của tế bào chất dừng lại, tế bào sẽ chết, vì chỉ có chuyển động liên tục thì tế bào mới có thể thực hiện được các chức năng của mình.

Hyaloplasm ( dịch bào) là một dung dịch keo không màu, nhầy, đặc và trong suốt. Nó là trong đó tất cả các quá trình trao đổi chất diễn ra, nó cung cấp liên kết với nhau của nhân và tất cả các bào quan. Tùy thuộc vào ưu thế của phần chất lỏng hoặc các phân tử lớn trong hyaloplasm, hai dạng hyaloplasm được phân biệt: sol- hyaloplasm lỏng hơn và gel- chất hyaloplasm dày đặc hơn. Giữa chúng có thể xảy ra quá trình chuyển đổi lẫn nhau: gel chuyển thành sol và ngược lại.

Chức năng của tế bào chất:

1. tích hợp tất cả các thành phần của tế bào vào một hệ thống duy nhất,
2. môi trường cho nhiều quá trình sinh hóa và sinh lý,
3. môi trường cho sự tồn tại và hoạt động của các bào quan.

Vách tế bào

Vách tế bào giới hạn tế bào nhân thực. Có thể phân biệt ít nhất hai lớp trong mỗi màng tế bào. Lớp bên trong tiếp giáp với tế bào chất và được đại diện bởi màng sinh chất(từ đồng nghĩa - plasmalemma, màng tế bào, màng tế bào chất), trên đó lớp ngoài được hình thành. Trong tế bào động vật, nó mỏng và được gọi là glycocalyx(được hình thành bởi glycoprotein, glycolipid, lipoprotein), trong tế bào thực vật - dày, được gọi là thành tế bào(do xenlulozơ tạo thành).

Tất cả các màng sinh học đều có các đặc điểm và tính chất cấu trúc chung. Hiện tại thường được chấp nhận mô hình khảm chất lỏng của cấu trúc màng. Cơ sở của màng là một lớp kép lipid, được hình thành chủ yếu bởi các phospholipid. Photpholipit là chất béo trung tính trong đó một gốc axit béo được thay thế bằng axit photphoric; Phần của phân tử chứa dư lượng axit photphoric được gọi là đầu ưa nước, các phần có dư lượng axit béo được gọi là đuôi kỵ nước. Trong màng, các phospholipid được sắp xếp theo một trật tự nghiêm ngặt: các đuôi kỵ nước của các phân tử hướng vào nhau, và các đầu ưa nước hướng ra ngoài, hướng vào nước.

Ngoài lipid, màng còn chứa protein (trung bình ≈ 60%). Chúng quyết định hầu hết các chức năng cụ thể của màng (vận chuyển các phân tử nhất định, xúc tác các phản ứng, nhận và chuyển đổi tín hiệu từ môi trường, v.v.). Phân biệt: 1) protein ngoại vi(nằm ở bề mặt bên ngoài hoặc bên trong của lớp kép lipid), 2) protein bán tích phân(ngâm trong lớp kép lipid đến các độ sâu khác nhau), 3) protein tích phân hoặc xuyên màng(thấm qua màng qua lại, đồng thời tiếp xúc với môi trường bên ngoài và bên trong tế bào). Trong một số trường hợp, protein tích phân được gọi là kênh hình thành, hoặc kênh, vì chúng có thể được coi là kênh ưa nước mà qua đó các phân tử phân cực đi vào tế bào (thành phần lipid của màng sẽ không cho chúng đi qua).

A - đầu ưa nước của phospholipid; C, đuôi kỵ nước của phospholipid; 1 - vùng kỵ nước của protein E và F; 2, vùng ưa nước của protein F; 3 - chuỗi oligosaccharide phân nhánh gắn với lipid trong phân tử glycolipid (glycolipid ít phổ biến hơn glycoprotein); 4 - chuỗi oligosaccharide phân nhánh gắn với protein trong phân tử glycoprotein; 5 - kênh ưa nước (có chức năng như một lỗ rỗng mà các ion và một số phân tử phân cực có thể đi qua).

Màng có thể chứa cacbohydrat (lên đến 10%). Thành phần carbohydrate của màng được đại diện bởi các chuỗi oligosaccharide hoặc polysaccharide liên kết với các phân tử protein (glycoprotein) hoặc lipid (glycolipid). Về cơ bản, carbohydrate nằm ở bề mặt ngoài của màng. Carbohydrate cung cấp các chức năng thụ cảm của màng. Trong tế bào động vật, glycoprotein tạo thành phức hợp màng tế bào, glycocalyx, dày vài chục nanomet. Nhiều thụ thể tế bào nằm trong nó, với sự trợ giúp của nó xảy ra sự kết dính tế bào.

Các phân tử protein, cacbohydrat và lipid di động, có thể di chuyển trong mặt phẳng của màng. Độ dày của màng sinh chất xấp xỉ 7,5 nm.

Chức năng màng

Các màng thực hiện các chức năng sau:

1. tách nội dung tế bào khỏi môi trường bên ngoài,
2. điều hòa trao đổi chất giữa tế bào và môi trường,
3. phân chia ô thành các ngăn ("ngăn"),
4. vị trí của "băng tải enzym",
5. cung cấp thông tin liên lạc giữa các tế bào trong các mô của sinh vật đa bào (sự kết dính),
6. nhận dạng tín hiệu.

Điều quan trọng nhất tính chất màng- tính thấm chọn lọc, tức là màng có tính thấm cao đối với một số chất hoặc phân tử và thấm kém (hoặc không thấm hoàn toàn) đối với những chất khác. Tính chất này làm cơ sở cho chức năng điều hòa của màng, đảm bảo sự trao đổi các chất giữa tế bào và môi trường bên ngoài. Quá trình các chất đi qua màng tế bào được gọi là vận chuyển các chất. Phân biệt: 1) vận chuyển thụ động- quá trình đi qua các chất, đi mà không có năng lượng; 2) vận chuyển tích cực- Quá trình truyền các chất, đi kèm với sự hao phí năng lượng.

Tại vận chuyển thụ động các chất di chuyển từ khu vực có nồng độ cao hơn sang khu vực có nồng độ thấp hơn, tức là dọc theo gradien nồng độ. Trong bất kỳ dung dịch nào cũng có các phân tử của dung môi và chất tan. Quá trình chuyển động của các phân tử chất tan được gọi là sự khuếch tán, sự chuyển động của các phân tử dung môi gọi là sự thẩm thấu. Nếu phân tử tích điện, thì sự vận chuyển của nó bị ảnh hưởng bởi gradien điện. Do đó, người ta thường nói đến một gradient điện hóa, kết hợp cả hai gradient với nhau. Tốc độ vận chuyển phụ thuộc vào độ lớn của gradient.

Có thể phân biệt các loại vận chuyển thụ động sau: 1) khuếch tán đơn giản- vận chuyển các chất trực tiếp qua lớp kép lipid (oxy, carbon dioxide); 2) khuếch tán qua các kênh màng- vận chuyển qua các protein tạo kênh (Na +, K +, Ca 2+, Cl -); 3) tạo điều kiện khuếch tán- vận chuyển các chất bằng cách sử dụng các protein vận chuyển đặc biệt, mỗi protein chịu trách nhiệm cho sự chuyển động của một số phân tử hoặc nhóm phân tử liên quan (glucose, axit amin, nucleotit); 4) sự thẩm thấu- Vận chuyển các phân tử nước (trong tất cả các hệ thống sinh học, nước là dung môi).

Nhu cầu vận chuyển tích cực xảy ra khi cần đảm bảo sự chuyển các phân tử qua màng so với gradien điện hóa. Sự vận chuyển này được thực hiện bởi các protein mang đặc biệt, hoạt động của nó đòi hỏi năng lượng tiêu thụ. Nguồn năng lượng là các phân tử ATP. Vận chuyển tích cực bao gồm: 1) Na + / K + -pump (bơm natri-kali), 2) endocytosis, 3) exocytosis.

Làm việc Na + / K + -pump. Để hoạt động bình thường, tế bào phải duy trì một tỷ lệ nhất định giữa các ion K + và Na + trong tế bào chất và trong môi trường bên ngoài. Nồng độ K + bên trong tế bào nên cao hơn đáng kể so với bên ngoài nó và Na + - ngược lại. Cần lưu ý rằng Na + và K + có thể tự do khuếch tán qua các lỗ màng. Bơm Na + / K + chống lại sự cân bằng của các nồng độ ion này và tích cực bơm Na + ra khỏi tế bào và K + vào tế bào. Na + / K + -pump là một protein xuyên màng có khả năng thay đổi cấu trúc để có thể gắn cả K + và Na +. Chu kỳ hoạt động của khối chứa Na + / K + có thể được chia thành các giai đoạn sau: 1) gắn Na + từ bên trong màng, 2) phosphoryl hóa protein bơm, 3) giải phóng Na + trong không gian ngoại bào, 4) gắn K + từ bên ngoài màng, 5) khử phosphoryl của protein bơm, 6) giải phóng K + trong không gian nội bào. Máy bơm natri-kali tiêu thụ gần một phần ba năng lượng cần thiết cho hoạt động sống của tế bào. Trong một chu kỳ hoạt động, máy bơm bơm ra 3Na + từ tế bào và bơm ở 2K +.

Nội bào- quá trình tế bào hấp thụ các hạt lớn và đại phân tử. Có hai loại endocytosis: 1) sự thực bào- bắt giữ và hấp thụ các hạt lớn (tế bào, bộ phận tế bào, đại phân tử) và 2) sự tăng sinh tế bào biểu bì- thu nhận và hấp thụ vật chất lỏng (dung dịch, dung dịch keo, huyền phù). Hiện tượng thực bào được I.I. Mechnikov năm 1882. Trong quá trình nội bào, màng sinh chất hình thành sự xâm nhập, các cạnh của nó hợp nhất, và các cấu trúc được phân tách với tế bào chất bằng một màng đơn được gắn vào tế bào chất. Nhiều động vật nguyên sinh và một số bạch cầu có khả năng thực bào. Pinocytosis được quan sát thấy trong các tế bào biểu mô của ruột, trong nội mô của các mao mạch máu.

Xuất bào- Quá trình ngược lại của quá trình nội bào: loại bỏ các chất khác nhau khỏi tế bào. Trong quá trình xuất bào, màng túi hợp nhất với màng ngoài tế bào chất, các chất trong túi được loại bỏ bên ngoài tế bào, và màng của nó được bao gồm trong màng ngoài tế bào chất. Bằng cách này, nội tiết tố được bài tiết từ các tế bào của các tuyến nội tiết, và trong chất nguyên sinh, thức ăn chưa được tiêu hóa vẫn còn.

Đi đến bài giảng số 5“Thuyết Tế bào. Các loại tổ chức tế bào »

Đi đến bài giảng số 7"Tế bào nhân thực: cấu trúc và chức năng của các bào quan"