غشای سلولی که آن را دارد. عملکرد غشای سلولی وظیفه غشای پلاسمایی سلول چیست؟

غشای سلولی پلاسمالما یا غشای پلاسما نامیده می شود. وظایف اصلی غشای سلولی حفظ یکپارچگی سلول و حفظ ارتباط با محیط خارجی است.

ساختار

غشاهای سلولی از ساختارهای لیپوپروتئینی (پروتئین چربی) تشکیل شده و ضخامت آنها 10 نانومتر است. دیواره های غشایی توسط لیپیدهای سه دسته تشکیل می شوند:

• فسفولیپیدها - ترکیبات فسفر و چربی؛
• گلیکولیپیدها - ترکیبات لیپیدها و کربوهیدرات ها؛
• کلسترول (کلسترول) - الکل چرب.

این مواد یک ساختار موزاییکی مایع را تشکیل می دهند که از سه لایه تشکیل شده است. فسفولیپیدها دو لایه بیرونی را تشکیل می دهند. آنها دارای سر آبدوست هستند که از آن دو دم آبگریز بیرون می آیند. دم اسبی به سمت داخل سازه چرخانده شده و یک لایه داخلی را تشکیل می دهد. هنگامی که کلسترول به دم فسفولیپیدها وارد می شود، غشاء سفت می شود.

برنج. 1. ساختار غشاء.

بین فسفولیپیدها، گلیکولیپیدهایی که عملکرد گیرنده را انجام می دهند و پروتئین هایی از دو نوع وارد می شوند:

• پیرامونی (خارجی، سطحی) - روی سطح لیپید قرار دارند، بدون اینکه به عمق غشاء نفوذ کنند.
• انتگرال - تعبیه شده در سطوح مختلف، می تواند به کل غشاء نفوذ کند، فقط لایه چربی داخلی یا خارجی.

همه پروتئین ها در ساختار خود متفاوت هستند و عملکردهای مختلفی را انجام می دهند. به عنوان مثال، ترکیبات پروتئین کروی دارای ساختار آبگریز-آب دوست هستند و عملکرد انتقال را انجام می دهند.

TOP-4 مقالاتکه در کنار این مطلب می خوانند

برنج. 2. انواع پروتئین های غشایی.

پلاسمالما یک ساختار سیال است، زیرا لیپیدها به یکدیگر مرتبط نیستند، بلکه به سادگی در ردیف های متراکم قرار می گیرند. با توجه به این خاصیت، غشاء می تواند پیکربندی خود را تغییر دهد، متحرک و کشسان باشد و همچنین مواد را انتقال دهد.

کارکرد

غشای سلولی چه وظایفی را انجام می دهد:

• مانع - محتویات سلول را از محیط خارجی جدا می کند.
• حمل و نقل - متابولیسم را تنظیم می کند؛
• آنزیمی - واکنش های آنزیمی را انجام می دهد.
• گیرنده - محرک های خارجی را تشخیص می دهد.

مهمترین وظیفه انتقال مواد در طول متابولیسم است. مواد مایع و جامد دائماً از محیط خارجی وارد سلول می شوند. محصولات مبادله ای بیرون می آیند. همه مواد از غشای سلولی عبور می کنند. حمل و نقل به روش های مختلفی انجام می شود که در جدول توضیح داده شده است.

برنج. 3. اندوسیتوز و اگزوسیتوز.

انتقال فعال مولکول های مواد (پمپ سدیم-پتاسیم) با کمک ساختارهای پروتئینی ساخته شده در غشاء انجام می شود و نیاز به مصرف انرژی در قالب ATP دارد.

ما چه آموخته ایم؟

ما کارکردهای اصلی غشاء و روش های انتقال مواد به داخل سلول و برگشت را بررسی کردیم. غشا یک ساختار لیپوپروتئینی است که از سه لایه تشکیل شده است. عدم وجود پیوندهای قوی بین لیپیدها باعث انعطاف پذیری غشا می شود و امکان انتقال مواد را فراهم می کند. پلاسمالما به سلول شکل می دهد، آن را در برابر تأثیرات خارجی محافظت می کند و با محیط ارتباط برقرار می کند.

تست بر اساس موضوع

ارزیابی گزارش

میانگین امتیاز: 4.7. مجموع امتیازهای دریافتی: 212.

برای درک فرآیندهایی که وجود پتانسیل های الکتریکی در سلول های زنده را تضمین می کند، ابتدا باید ساختار غشای سلولی و خواص آن را درک کرد.

در حال حاضر، شناخته شده ترین مدل غشای مایع-موزاییک است که توسط S. Singer و G. Nicholson در سال 1972 ارائه شد. این غشاء بر اساس یک لایه دوگانه از فسفولیپیدها (دو لایه) است که قطعات آبگریز مولکول های آن در غشا غوطه ور شده اند. ضخامت غشاء، و گروه های آبدوست قطبی به سمت بیرون جهت گیری می کنند. به محیط آبی اطراف (شکل 2.9).

پروتئین های غشایی در سطح غشاء موضعی هستند یا می توانند در اعماق مختلف در منطقه آبگریز جاسازی شوند. برخی از پروتئین ها در غشاء نفوذ می کنند و گروه های مختلف آبدوست از همان پروتئین در دو طرف غشای سلولی یافت می شوند. پروتئین های موجود در غشای پلاسما نقش بسیار مهمی دارند: آنها در تشکیل کانال های یونی شرکت می کنند، نقش پمپ های غشایی و حامل مواد مختلف را بازی می کنند و همچنین می توانند عملکرد گیرنده را انجام دهند.

وظایف اصلی غشای سلولی: مانع، حمل و نقل، تنظیم کننده، کاتالیزوری.

عملکرد مانع محدود کردن انتشار ترکیبات محلول در آب از طریق غشا است که برای محافظت از سلول ها در برابر مواد سمی خارجی و حفظ محتوای نسبتاً ثابت مواد مختلف در داخل سلول ها ضروری است. بنابراین، غشای سلولی می تواند انتشار مواد مختلف را 100000-10000000 برابر کند کند.

برنج. 2.9.

پروتئین‌های انتگرال کروی به تصویر کشیده شده‌اند که در دولایه لیپیدی تعبیه شده‌اند. برخی از پروتئین‌ها کانال‌های یونی هستند، برخی دیگر (گلیکوپروتئین‌ها) حاوی زنجیره‌های جانبی الیگوساکارید هستند که در شناسایی سلول‌ها از یکدیگر و در بافت بین سلولی نقش دارند. مولکول های کلسترول نزدیک به سرهای فسفولیپید هستند و نواحی مجاور "دم" را ثابت می کنند. قسمت های داخلی دم مولکول فسفولیپید محدودیتی در حرکت ندارند و مسئول سیالیت غشا هستند (Bretscher, 1985).

غشاء شامل کانال هایی است که یون ها از طریق آنها نفوذ می کنند. کانال ها وابسته به پتانسیل و مستقل از پتانسیل هستند. کانال های دروازه ای بالقوههنگامی که اختلاف پتانسیل تغییر می کند باز می شود و مستقل از پتانسیل(تنظیم هورمونی) هنگامی که گیرنده ها با مواد تعامل دارند باز می شود. کانال ها را می توان به لطف دروازه باز یا بسته کرد. دو نوع دروازه تعبیه شده در غشا وجود دارد: فعال سازی(در عمق کانال) و غیر فعال کردن(روی سطح کانال). دروازه می تواند در یکی از سه حالت باشد:

• حالت باز (هر دو نوع دروازه باز هستند)؛
• حالت بسته (دروازه فعال سازی بسته است)؛
• وضعیت غیر فعال سازی (دروازه غیرفعال سازی بسته). یکی دیگر از ویژگی های مشخصه غشاها، توانایی انجام انتقال انتخابی یون های معدنی، مواد مغذی و محصولات متابولیکی مختلف است. بین سیستم های انتقال غیرفعال و فعال (حمل و نقل) مواد تمایز قائل شوید. منفعلانتقال از طریق کانال های یونی با یا بدون کمک پروتئین های حامل انجام می شود و نیروی محرکه آن تفاوت در پتانسیل الکتروشیمیایی یون ها بین فضای داخل و خارج سلولی است. گزینش پذیری کانال های یونی با پارامترهای هندسی و ماهیت شیمیایی گروه هایی که دیواره های کانال و دهانه آن را پوشانده اند تعیین می شود.

در حال حاضر، بهترین کانال‌های مورد مطالعه، کانال‌هایی هستند که دارای نفوذپذیری انتخابی برای یون‌های Na +، K +، Ca2+ و همچنین برای آب (به اصطلاح آکواپورین‌ها) هستند. قطر کانال های یونی بر اساس مطالعات مختلف 0.5-0.7 نانومتر است. توان خروجی کانال ها می تواند متفاوت باشد، 10 7 - 10 8 یون در ثانیه می تواند از یک کانال یونی عبور کند.

فعالحمل و نقل با صرف انرژی صورت می گیرد و توسط پمپ های یونی به اصطلاح انجام می شود. پمپ های یونی ساختارهای پروتئینی مولکولی هستند که در غشاء تعبیه شده اند و یون ها را به سمت پتانسیل الکتروشیمیایی بالاتر منتقل می کنند.

انرژی پمپ ها از انرژی هیدرولیز ATP تامین می شود. در حال حاضر Na + / K + - ATPase، Ca 2 + - ATPase، H + - ATPase، H + / K + - ATPase، Mg 2+ - ATPase به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته اند که حرکت Na +، K +، Ca را فراهم می کند. یونها به ترتیب 2+، H+، Mg2+ جدا شده یا کونژوگه (Na+ و K+؛ H+ و K+). مکانیسم مولکولی انتقال فعال به طور کامل شناخته نشده است.

ضخامت آن 8-12 نانومتر است، بنابراین بررسی آن از طریق میکروسکوپ نوری غیرممکن است. ساختار غشاء با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بررسی می شود.

غشای پلاسمایی توسط دو لایه لیپید - لایه دولیپیدی یا دو لایه تشکیل می شود. هر مولکول از یک سر آبدوست و یک دم آبگریز تشکیل شده است و در غشاهای بیولوژیکی، لیپیدها با سر به بیرون و دم به سمت داخل قرار دارند.

تعداد زیادی مولکول پروتئین در لایه بیلیپیدی غوطه ور هستند. برخی از آنها در سطح غشا (خارجی یا داخلی) قرار دارند، برخی دیگر به غشاء نفوذ می کنند.

عملکرد غشای پلاسما

غشاء محتویات سلول را از آسیب محافظت می کند، شکل سلول را حفظ می کند، مواد لازم را به طور انتخابی وارد سلول می کند و محصولات متابولیک را حذف می کند و همچنین ارتباط سلول ها با یکدیگر را تضمین می کند.

مانع، عملکرد محدود کننده غشاء توسط یک لایه دوگانه از لیپیدها تامین می شود. از پخش شدن محتویات سلول، مخلوط شدن با محیط یا مایع بین سلولی جلوگیری می کند و از ورود مواد خطرناک به داخل سلول جلوگیری می کند.

تعدادی از مهمترین عملکردهای غشای سیتوپلاسمی به دلیل غوطه ور شدن پروتئین در آن انجام می شود. با کمک پروتئین های گیرنده می تواند محرک های مختلفی را در سطح خود درک کند. پروتئین‌های انتقال نازک‌ترین کانال‌ها را تشکیل می‌دهند که پتاسیم، کلسیم و سایر یون‌های با قطر کم از طریق آن به داخل و خارج سلول می‌رسند. پروتئین-آنزیم ها فرآیندهای حیاتی را در خود سلول فراهم می کنند.

ذرات بزرگ غذا که قادر به عبور از کانال های غشایی نازک نیستند، با فاگوسیتوز یا پینوسیتوز وارد سلول می شوند. نام کلی این فرآیندها اندوسیتوز است.

چگونه اندوسیتوز رخ می دهد - نفوذ ذرات بزرگ غذا به داخل سلول

ذرات غذا با غشای بیرونی سلول تماس پیدا می کند و در این محل یک انواژیناسیون ایجاد می شود. سپس ذره ای که توسط یک غشاء احاطه شده است وارد سلول می شود، یک واکوئل گوارشی تشکیل می شود و آنزیم های گوارشی به داخل وزیکول تشکیل شده نفوذ می کنند.

لکوسیت های خونی که می توانند باکتری های خارجی را جذب و هضم کنند، فاگوسیت نامیده می شوند.

در مورد پینوسیتوز، هجوم غشا ذرات جامد را جذب نمی کند، بلکه قطرات مایع را با مواد حل شده در آن جذب می کند. این مکانیسم یکی از مسیرهای اصلی ورود مواد به سلول است.

سلول های گیاهی پوشیده شده روی غشاء با یک لایه جامد از دیواره سلولی قادر به فاگوسیتوز نیستند.

روند معکوس اندوسیتوز اگزوسیتوز است. موادی که در سلول سنتز می شوند (مثلاً هورمون ها) در وزیکول های غشایی بسته می شوند، به غشاء نزدیک می شوند، در آن جاسازی می شوند و محتویات وزیکول از سلول خارج می شود. بنابراین، سلول می تواند از شر محصولات متابولیک غیر ضروری خلاص شود.

توضیح کوتاه:

سازونوف V.F. 1_1 ساختار غشای سلولی [منبع الکترونیکی] // کینزیولوژیست، 2009-2018: [سایت]. تاریخ به روز رسانی: 06.02.2018 ..__. 201_). _ساختار و عملکرد غشای سلولی توضیح داده شده است (مترادف: پلاسمالما، پلاسمولمما، بیوممبران، غشای سلولی، غشای سلول خارجی، غشای سلولی، غشای سیتوپلاسمی). این اطلاعات اولیه هم برای سیتولوژی و هم برای درک فرآیندهای فعالیت عصبی ضروری است: تحریک عصبی، مهار، کار سیناپس ها و گیرنده های حسی.

غشای سلولی (پلاسما آلما یا پلاسما Oلم)

تعریف مفهوم

غشای سلولی (مترادف: پلاسمالما، پلاسمولما، غشای سیتوپلاسمی، غشای زیستی) یک غشای لیپوپروتئین سه گانه (یعنی «پروتئین چربی») است که سلول را از محیط جدا می کند و تبادل و ارتباط کنترل شده ای را بین سلول و محیط آن انجام می دهد.

نکته اصلی در این تعریف این نیست که غشاء سلول را از محیط جدا می کند، بلکه دقیقاً این است که متصل می کند قفس با محیط زیست غشاء است فعال ساختار سلول، به طور مداوم در حال کار است.

غشای بیولوژیکی یک فیلم دو مولکولی بسیار نازک از فسفولیپیدها است که با پروتئین ها و پلی ساکاریدها پوشانده شده است. این ساختار سلولی زیربنای خواص سدی، مکانیکی و ماتریکسی یک موجود زنده است (Antonov V.F.، 1996).

نمایش تصویری غشاء

برای من، غشای سلولی به عنوان یک حصار مشبک با درهای زیادی در آن ظاهر می شود که قلمرو خاصی را احاطه کرده است. هر موجود زنده کوچکی می تواند آزادانه از طریق این حصار به جلو و عقب حرکت کند. اما بازدیدکنندگان بزرگتر فقط می توانند از درها وارد شوند و حتی در آن صورت نه همه آنها. بازدیدکنندگان مختلف فقط کلید درهای خود را دارند و نمی توانند از درهای دیگران عبور کنند. بنابراین، از طریق این حصار، به طور مداوم رفت و آمد بازدید کنندگان وجود دارد، زیرا وظیفه اصلی غشاء-حصار دو چیز است: جدا کردن قلمرو از فضای اطراف و در عین حال ارتباط آن با فضای اطراف. برای این، سوراخ ها و درهای زیادی در حصار وجود دارد - !

خواص غشایی

1. نفوذپذیری.

2. نیمه نفوذپذیری (نفوذپذیری جزئی).

3. گزینشی (مترادف: گزینشی) نفوذپذیری.

4. نفوذپذیری فعال (مترادف: حمل و نقل فعال).

5. نفوذپذیری کنترل شده.

همانطور که می بینید، ویژگی اصلی غشاء نفوذ پذیری آن در برابر مواد مختلف است.

6. فاگوسیتوز و پینوسیتوز.

7. اگزوسیتوز.

8. وجود پتانسیل های الکتریکی و شیمیایی، به طور دقیق تر، اختلاف پتانسیل بین دو طرف داخلی و خارجی غشا. به صورت مجازی می توان گفت که غشاء سلول را با کنترل جریان های یونی به باتری الکتریکی تبدیل می کند.... جزئیات: .

9. تغییرات پتانسیل الکتریکی و شیمیایی.

10. تحریک پذیری. گیرنده های مولکولی ویژه ای که روی غشاء قرار دارند می توانند با مواد سیگنال دهنده (کنترل) متصل شوند، در نتیجه وضعیت غشاء و کل سلول می تواند تغییر کند. گیرنده های مولکولی واکنش های بیوشیمیایی را در پاسخ به ترکیب لیگاندها (مواد کنترل) با آنها تحریک می کنند. توجه به این نکته ضروری است که ماده سیگنال دهنده از بیرون بر روی گیرنده اثر می گذارد و تغییرات در داخل سلول ادامه می یابد. به نظر می رسد که غشاء اطلاعات را از محیط به محیط داخلی سلول منتقل می کند.

11. فعالیت آنزیمی کاتالیزوری. آنزیم ها را می توان در غشاء جاسازی کرد یا با سطح آن (هم در داخل و هم در خارج سلول) همراه شد و در آنجا فعالیت آنزیمی خود را انجام می دهند.

12. تغییر شکل سطح و مساحت آن. این امر به غشاء اجازه می دهد تا رشدهای بیرونی یا برعکس، هجوم به داخل سلول را ایجاد کند.

13. قابلیت ایجاد تماس با سایر غشاهای سلولی.

14. چسبندگی توانایی چسبیدن به سطوح جامد است.

فهرست کوتاهی از خواص غشا

• نفوذپذیری
• اندوسیتوز، اگزوسیتوز، ترانس سیتوز.
• پتانسیل ها
• تحریک پذیری.
• فعالیت آنزیمی
• مخاطب.
• چسبندگی.

عملکرد غشاء و فرآیندهای غشایی

1. جداسازی ناقص محتوای درونی از محیط بیرونی.

2. نکته اصلی در کار غشای سلولی است تبادل مختلف مواد بین سلول و محیط بین سلولی این به دلیل خاصیت غشاء به عنوان نفوذپذیری است. علاوه بر این، غشاء با تنظیم نفوذپذیری این تبادل را تنظیم می کند.

3. یکی دیگر از وظایف مهم غشا است ایجاد اختلاف پتانسیل شیمیایی و الکتریکی بین دو طرف داخلی و خارجی آن به همین دلیل، داخل سلول دارای پتانسیل الکتریکی منفی است -.

4. از طریق غشاء نیز انجام می شود تبادل اطلاعات بین سلول و محیط آن گیرنده های مولکولی ویژه ای که روی غشاء قرار دارند می توانند به مواد کنترل کننده (هورمون ها، واسطه ها، تعدیل کننده ها) متصل شوند و باعث ایجاد واکنش های بیوشیمیایی در سلول شوند که منجر به تغییرات مختلفی در عملکرد سلول یا ساختار آن می شود.

ویدئو:ساختار غشای سلولی

سخنرانی تصویری:جزئیات در مورد ساختار غشا و حمل و نقل

ساختار غشایی

غشای سلولی همه کاره است سه لایه ساختار لایه چربی میانی آن پیوسته است و لایه های پروتئینی بالایی و پایینی آن را به صورت موزاییکی از نواحی پروتئینی جداگانه می پوشانند. لایه چربی پایه ای است که جداسازی سلول از محیط را تضمین می کند و آن را از محیط جدا می کند. به خودی خود، به مواد محلول در آب بسیار ضعیف نفوذ می کند، اما به راحتی مواد محلول در چربی را مجاز می کند. بنابراین، نفوذپذیری غشاء برای مواد محلول در آب (به عنوان مثال، یون ها) باید با ساختارهای پروتئینی ویژه - و.

در زیر فتومیکروگراف‌هایی از غشای سلولی واقعی سلول‌های در تماس که با استفاده از میکروسکوپ الکترونی به دست آمده‌اند، و همچنین یک نقشه شماتیک که غشای سه لایه و موزاییک بودن لایه‌های پروتئینی آن را نشان می‌دهد، مشاهده می‌شود. برای بزرگنمایی تصویر، روی آن کلیک کنید.

تصویر جداگانه از لایه چربی (چربی) داخلی غشای سلولی، که با پروتئین های جاسازی شده یکپارچه نفوذ کرده است. لایه‌های پروتئینی بالا و پایین برداشته می‌شوند تا در مشاهده دولایه لیپیدی اختلال ایجاد نشود

شکل بالا: یک نمایش شماتیک ناقص از غشای سلولی (دیواره سلولی) همانطور که در ویکی پدیا نشان داده شده است.

لطفاً توجه داشته باشید که لایه‌های پروتئینی بیرونی و داخلی از غشا حذف شده‌اند تا بتوانیم لایه چربی دوگانه مرکزی را بهتر ببینیم. در یک غشای سلولی واقعی، "جزایر" پروتئینی بزرگ در بالا و پایین در امتداد لایه چربی شناور می‌شوند (توپ‌های کوچک در شکل)، و معلوم می‌شود که غشاء ضخیم‌تر و سه لایه است: پروتئین-چربی-پروتئین ... بنابراین در واقع شبیه یک ساندویچ از دو پروتئین "برش نان" با یک لایه ضخیم "کره" در وسط است، یعنی. ساختاری سه لایه دارد نه دو لایه.

در این شکل، گلبول‌های کوچک آبی و سفید مربوط به "سرهای" لیپید آبدوست (ترس پذیر) و "رشته‌های" متصل به آنها مربوط به "دم‌های" آبگریز (غیر مرطوب) است. از بین پروتئین ها، فقط پروتئین های غشایی یکپارچه انتها به انتها (گلبول های قرمز و مارپیچ های زرد) نشان داده شده است. نقاط زرد رنگ بیضی داخل غشاء مولکول های کلسترول هستند.زنجیره های مهره های زرد-سبز در قسمت بیرونی غشاء زنجیره های الیگوساکاریدی هستند که گلیکوکالیکس را تشکیل می دهند. گلیکوکالیکس مانند یک کربوهیدرات ("قند") "کرک" روی غشاء است که توسط مولکول های کربوهیدرات-پروتئین بلندی که از آن بیرون زده اند تشکیل می شود.

Alive یک "کیسه پروتئینی چربی" کوچک است که با محتویات ژله مانند نیمه مایع پر شده است که با فیلم ها و لوله ها نفوذ کرده است.

دیواره های این کیسه توسط یک لایه چربی (لیپیدی) مضاعف تشکیل شده است که از داخل و خارج با پروتئین - غشای سلولی پوشیده شده است. بنابراین، غشاء گفته می شود که دارد ساختار سه لایه : پروتئین-چربی-پروتئین... در داخل سلول نیز غشاهای چربی زیادی وجود دارد که فضای داخلی آن را به بخش هایی تقسیم می کند. اندامک های سلولی توسط غشاهای یکسانی احاطه شده اند: هسته، میتوکندری، کلروپلاست. بنابراین غشاء یک ساختار مولکولی جهانی است که در تمام سلول ها و همه موجودات زنده ذاتی است.

در سمت چپ یک مدل واقعی نیست، بلکه یک مدل مصنوعی از یک قطعه غشای بیولوژیکی است: این یک عکس فوری از یک لایه دولایه فسفولیپیدی چرب (یعنی یک لایه دوگانه) در فرآیند مدل‌سازی دینامیک مولکولی آن است. سلول محاسبه شده مدل نشان داده شده است - 96 مولکول PC ( fاوسفاتیدیل ایکساولینا) و 2304 مولکول آب، در مجموع 20544 اتم.

در سمت راست یک مدل بصری از یک مولکول منفرد از همان لیپید است که از آن دولایه لیپیدی غشایی مونتاژ شده است. در بالا دارای یک سر آبدوست (آب دوست) است و در پایین آن دو دم آبگریز (آب ترسیده) وجود دارد. این لیپید یک نام ساده دارد: 1-steroyl-2-docosahexaenoyl-Sn-glycero-3-phosphatidylcholine (18: 0/22: 6 (n-3) cis PC)، اما شما نیازی به حفظ آن ندارید مگر اینکه شما برنامه ریزی کنید تا معلم خود را با ژرفای دانش خود به حال خود بیاورید.

تعریف علمی دقیق تری از سلول را می توان ارائه داد:

این یک سیستم ناهمگن منظم و ساختاریافته از بیوپلیمرهای زیستی است که در یک مجموعه واحد از فرآیندهای متابولیک، انرژی و اطلاعات شرکت می کنند و همچنین نگهداری و تولید مثل کل سیستم را به طور کلی انجام می دهند.

داخل سلول نیز با غشاها نفوذ کرده است و بین غشاها آب نیست، بلکه یک ژل / محلول چسبناک با چگالی متغیر وجود دارد. بنابراین، مولکول های برهم کنش در سلول مانند یک لوله آزمایش با محلول آبی آزادانه شناور نمی شوند، بلکه عمدتاً روی ساختارهای پلیمری اسکلت سلولی یا غشاهای درون سلولی می نشینند (بی حرکت). و بنابراین، واکنش های شیمیایی در داخل سلول تقریباً مانند یک جامد و نه در یک مایع رخ می دهد. غشای بیرونی اطراف سلول نیز با آنزیم ها و گیرنده های مولکولی پوشیده شده است که آن را به بخش بسیار فعال سلول تبدیل می کند.

غشای سلولی (پلاسمالما، پلاسمولما) غشایی فعال است که سلول را از محیط جدا می کند و آن را با محیط مرتبط می کند. © سازونوف V.F.، 2016.

از این تعریف غشاء چنین بر می آید که نه تنها سلول را محدود می کند، بلکه فعالانه کار می کندآن را به محیط خود پیوند می دهد.

چربی تشکیل دهنده غشاها خاص است، بنابراین مولکول های آن معمولا نه فقط چربی، بلکه نامیده می شوند "لیپیدها"، "فسفولیپیدها"، "اسفنگولیپیدها"... فیلم غشایی دوتایی است، یعنی از دو فیلم چسبیده به یکدیگر تشکیل شده است. بنابراین، در کتاب های درسی می نویسند که اساس غشای سلولی از دو لایه لیپیدی (یا از " دولایهبرای هر لایه لیپیدی جداگانه، یک طرف را می توان با آب خیس کرد، و طرف دیگر را نمی توان. بنابراین، این لایه ها دقیقاً با طرف های غیر مرطوب خود به یکدیگر می چسبند.

غشای باکتری

غشای سلولی پروکاریوتی باکتری های گرم منفی از چندین لایه تشکیل شده است که در شکل زیر نشان داده شده است.
پوشش لایه های باکتری های گرم منفی:
1. غشای سیتوپلاسمی سه لایه داخلی که با سیتوپلاسم در تماس است.
2. دیواره سلولی که از مورئین تشکیل شده است.
3. غشای سیتوپلاسمی سه لایه بیرونی که دارای همان سیستم لیپیدها با کمپلکس های پروتئینی غشای داخلی است.
ارتباط سلول های باکتریایی گرم منفی با دنیای خارج از طریق چنین ساختار پیچیده سه مرحله ای، در مقایسه با باکتری های گرم مثبت که غشای ضعیف تری دارند، مزیتی برای بقای آنها در شرایط سخت نمی دهد. آنها به همان اندازه دمای بالا، اسیدیته و افت فشار را تحمل نمی کنند.

سخنرانی تصویری:غشای پلاسمایی E.V. شوال، Ph.D.

سخنرانی تصویری:غشاء به عنوان مرز سلولی A. Ilyaskin

اهمیت کانال های یونی غشایی

به راحتی می توان فهمید که فقط مواد محلول در چربی می توانند از طریق غشای چربی وارد سلول شوند. اینها چربی ها، الکل ها، گازها هستند.به عنوان مثال، در گلبول های قرمز، اکسیژن و دی اکسید کربن به راحتی مستقیماً از غشاء وارد و خارج می شوند. اما آب و مواد محلول در آب (مثلا یون ها) به سادگی نمی توانند از طریق غشاء به هیچ سلولی عبور کنند. این بدان معنی است که آنها به سوراخ های خاصی نیاز دارند. اما اگر فقط یک سوراخ در لایه چربی ایجاد کنید، بلافاصله به عقب کشیده می شود. چه باید کرد؟ راهی برای خروج از طبیعت پیدا شد: لازم است ساختارهای انتقال پروتئین خاصی ساخته شود و آنها از طریق غشاء کشیده شوند. به این ترتیب کانال هایی برای عبور مواد نامحلول در چربی به دست می آیند - کانال های یونی غشای سلولی.

بنابراین، سلول برای اینکه به غشای خود ویژگی‌های بیشتر نفوذپذیری به مولکول‌های قطبی (یون‌ها و آب) بدهد، پروتئین‌های خاصی را در سیتوپلاسم سنتز می‌کند که سپس در غشاء ترکیب می‌شوند. آنها دو نوع هستند: پروتئین های ناقل (به عنوان مثال، انتقال ATPases) و پروتئین های تشکیل دهنده کانال (کانال سازان). این پروتئین ها در لایه چربی مضاعف غشاء قرار می گیرند و ساختارهای انتقال را به شکل ناقل یا کانال یونی تشکیل می دهند. اکنون مواد مختلف محلول در آب می توانند از این ساختارهای انتقال عبور کنند که در غیر این صورت نمی توانند از لایه غشای چربی عبور کنند.

به طور کلی پروتئین های ساخته شده در غشاء نیز نامیده می شوند انتگرالدقیقاً به این دلیل که به نظر می رسد در ترکیب غشاء قرار می گیرند و از طریق و از طریق آن نفوذ می کنند. پروتئین‌های دیگر، نه یکپارچه، جزایری را تشکیل می‌دهند که روی سطح غشاء شناور می‌شوند: یا در امتداد سطح بیرونی یا در امتداد سطح داخلی آن. از این گذشته، همه می دانند که چربی روان کننده خوبی است و به راحتی می توان روی آن بلغزد!

نتیجه گیری

1. به طور کلی، غشاء سه لایه است:

1) لایه بیرونی پروتئین "جزایر"،

2) "دریا" دو لایه چرب (دولایه لیپیدی)، یعنی. فیلم دو لیپید،

3) لایه داخلی پروتئین "جزایر".

اما یک لایه بیرونی شل نیز وجود دارد - گلیکوکالیکس، که توسط گلیکوپروتئین هایی که از غشاء بیرون می آیند تشکیل می شود. آنها گیرنده های مولکولی هستند که عوامل سیگنال دهنده به آنها متصل می شوند.

2. ساختارهای پروتئینی ویژه ای در غشا تعبیه شده است که از نفوذپذیری آن برای یون ها یا سایر مواد اطمینان حاصل می کند. فراموش نکنید که در بعضی جاها دریای چربی از طریق و از طریق پروتئین های یکپارچه نفوذ می کند. و این پروتئین های انتگرال هستند که خاص تشکیل می شوند سازه های حمل و نقل غشای سلولی (به بخش 1_2 مکانیسم های انتقال غشاء مراجعه کنید). از طریق آنها مواد وارد سلول می شوند و همچنین از سلول به خارج خارج می شوند.

3. در دو طرف غشاء (خارجی و داخلی)، و همچنین در داخل غشاء، پروتئین های آنزیمی می توانند قرار گیرند که هم بر وضعیت خود غشا و هم بر زندگی کل سلول تأثیر می گذارد.

بنابراین غشای سلولی یک ساختار قابل تغییر فعال است که به طور فعال به نفع کل سلول عمل می کند و آن را با دنیای خارج مرتبط می کند و فقط یک "پوسته محافظ" نیست. این مهمترین چیزی است که باید در مورد غشای سلولی بدانید.

در پزشکی، پروتئین های غشایی اغلب به عنوان هدف برای داروها استفاده می شوند. گیرنده ها، کانال های یونی، آنزیم ها و سیستم های حمل و نقل به عنوان چنین اهدافی عمل می کنند. اخیراً علاوه بر غشاء، ژن‌های پنهان در هسته سلول نیز به هدف داروها تبدیل شده‌اند.

ویدئو:مقدمه ای بر بیوفیزیک غشای سلولی: ساختار غشاها 1 (Vladimirov Yu.A.)

ویدئو:تاریخچه، ساختار و عملکرد غشای سلولی: ساختار غشایی 2 (Vladimirov Yu.A.)

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

عملکرد غشای خارجی سلول

ویژگی های توابع در جدول خلاصه شده است:

هدف از غشاهای انتشار

هدف اصلی غشاهای سقفی سوپردیفیوژن، محافظت در برابر نفوذ رطوبت داخلی و خارجی به لایه عایق است. منابع این رطوبت می تواند تبخیر داخلی و بارش باشد. علاوه بر این، غشای انتشار واقع در سقف، شرایط موثری را برای حذف رطوبت از قبل انباشته شده به دلایل مختلف فراهم می کند. غشای superdiffusion را می توان با اطمینان یکی از مهمترین اجزای مدار عایق حرارت نامید، زیرا به طور غیر مستقیم به کاهش تلفات انرژی حرارتی کمک می کند. یک مالک صرفه جویانه خانه خود که اطلاعات زیادی در مورد پس انداز دارد، هنگام تصمیم گیری در مورد خرید و نصب غشای انتشار هرگز به نیاز یا عدم آن فکر نمی کند. علاوه بر این، هزینه این ماده در بازار مدرن مصالح ساختمانی را می توان با اطمینان کاملاً نمادین نامید.

خواص غشاهای بیولوژیکی

1.
توانایی خود مونتاژ
بعد از
تاثیرات مخرب این ملک
توسط فیزیکی و شیمیایی تعیین می شود
ویژگی های مولکول های فسفولیپید،
که در محلول آبی جمع آوری می شوند
با هم به طوری که آب دوست به پایان می رسد
مولکول ها به سمت بیرون باز می شوند و
آبگریز - داخل. به صورت آماده
لایه های فسفولیپیدی را می توان تعبیه کرد
پروتئین ها

قابلیت خود مونتاژی دارد
در سطح سلولی ضروری است

2. نیمه نفوذ پذیری
(انتخاب پذیری در انتقال یون ها
و مولکول ها). نگهداری را فراهم می کند
ثبات یونی و مولکولی
ترکیب در قفس

3. سیالیت
غشاها.
غشاها ساختارهای سفت و سختی نیستند،
آنها به طور مداوم در نوسان هستند
حرکات چرخشی و نوسانی
مولکول های لیپیدها و پروتئین ها این تضمین می کند
سرعت جریان بالای آنزیمی
و سایر فرآیندهای شیمیایی در غشاها.

4. قطعات
غشاها انتهای آزاد ندارند,
همانطور که در حباب بسته شده اند.

غشاهای سوپردیفیوژن چیست؟

غشای انتشار یک ماده خاص با ساختار دو، سه یا حتی چهار لایه است که اساس آن یک بوم غیر بافته است. غشاهای انتشار برای محافظت از لایه عایق از نفوذ بخار به ضخامت آن استفاده می شود. همچنین، غشاهای نفوذی محافظت عالی در برابر آب و باد ایجاد می کنند. هنگام ایجاد سقفی که به طور کامل تمام الزامات مدرن را برآورده می کند، هر توسعه دهنده مطمئناً با مفهومی به عنوان "پای سقف" روبرو خواهد شد. برای اینکه سقف در تمام طول عمر کاری خود تمام وظایف محول شده را انجام دهد، علاوه بر سقف اصلی، لازم است از برخی مواد اضافی نیز استفاده شود که شامل غشاهای سوپردیفیوژن است. از غشاهای Superdiffusion می توان برای ایجاد کیک سقفی در هر منطقه آب و هوایی کشورمان استفاده کرد. نقش این لایه اضافی بسیار مهم است، زیرا وجود آن اجازه می دهد تا قدرت اثرات نامطلوب ناشی از شرایط آب و هوایی شدید را کاهش دهد و همچنین کمبودها و خطاهایی را که در هنگام نصب نادرست سقف ایجاد شده است، برطرف کند.

ساختار غشای سلولی

غشای سلولی حاوی کربوهیدرات هایی است که آن را به شکل گلیکوکالیکس می پوشاند. این یک ساختار فوق غشایی است که عملکرد مانع را انجام می دهد. پروتئین های واقع در اینجا در حالت آزاد هستند. پروتئین های غیر متصل در واکنش های آنزیمی نقش دارند و باعث تجزیه خارج سلولی مواد می شوند.

پروتئین های غشای سیتوپلاسمی توسط گلیکوپروتئین ها نشان داده می شوند. با توجه به ترکیب شیمیایی، پروتئین هایی جدا می شوند که به طور کامل (در طول کل) در لایه لیپیدی قرار می گیرند - پروتئین های انتگرال. همچنین محیطی، نرسیدن به یکی از سطوح پلاسمولما.

اولی به عنوان گیرنده عمل می کند و با انتقال دهنده های عصبی، هورمون ها و سایر مواد متصل می شود. پروتئین های درج برای ساخت کانال های یونی که از طریق آنها انتقال یون ها، بسترهای آبدوست، انجام می شود، ضروری هستند. دومی آنزیم هایی هستند که واکنش های درون سلولی را کاتالیز می کنند.

مزایای استفاده از غشاهای Super Diffusion

صاحب یک خانه خصوصی که تصمیم به استفاده از غشاهای سوپردیفیوژن در ساخت کیک سقفی دارد، در مقایسه با صاحبان خانه هایی که از فناوری های سنتی استفاده می کنند، مزایای غیرقابل انکاری را دریافت می کند که از جمله موارد زیر است:

• استفاده از غشاهای superdiffusion اجازه می دهد تا یک فیلم جایگزین دو فیلم شود، مانند حفاظت از آب و باد. وجود غشا امکان ساخت سازه ای بدون شکاف تهویه را می دهد.
• گذاشتن غشاهای سوپردیفیوژن به طور مستقیم بر روی سطح هر پوشش مجاز است، که امکان قرار دادن عایق حرارتی با یک لایه ضخیم تر را در مقایسه با فناوری های سنتی فراهم می کند. در نتیجه، صاحب خانه عایق حرارتی پیشرفته ای دریافت می کند.
• استفاده از غشاهای superdiffusion باعث افزایش عمر مفید مواد عایق و سازه های سقف چوبی می شود. در عین حال، عناصر سقف چوبی را می توان بدون درمان اولیه با ترکیبات شیمیایی خاص نصب کرد.
• استفاده از غشاهای انتشار فوق العاده در مسیر ایجاد کیک سقفی به طور قابل توجهی زمان نصب و هزینه های مربوطه را کاهش می دهد.

خواص اساسی غشای پلاسما

دولایه لیپیدی از نفوذ آب جلوگیری می کند. لیپیدها ترکیبات آبگریز هستند که در سلول توسط فسفولیپیدها نشان داده می شوند. گروه فسفات رو به بیرون است و از دو لایه تشکیل شده است: بیرونی که به محیط خارج سلولی هدایت می شود و لایه داخلی که محتویات داخل سلولی را محدود می کند.

به مناطق محلول در آب سرهای آبدوست گفته می شود. نواحی دارای اسید چرب به شکل دم های آبگریز به داخل سلول هدایت می شوند. بخش آبگریز با لیپیدهای همسایه برهمکنش دارد که اتصال آنها به یکدیگر را تضمین می کند. لایه دوگانه دارای نفوذپذیری انتخابی در مناطق مختلف است.

بنابراین، در وسط، غشاء نسبت به گلوکز و اوره غیر قابل نفوذ است، مواد آبگریز آزادانه در اینجا عبور می کنند: دی اکسید کربن، اکسیژن، الکل

کلسترول مهم است، محتوای دومی ویسکوزیته پلاسمولما را تعیین می کند.