Plazminė membrana - lipidų dvigubas sluoksnis subaltymų, jonų kanalų ir receptorių molekulių, įterptų į jo storį. Tai mechaninė barjeras, atskiriantis ląstelės citoplazmą nuo ekstraląstelinės erdvės, tuo pačiu metu yra vienintelė sąsaja su išorine aplinka. Todėl plazmolemija yra viena iš svarbiausių ląstelės struktūrų, o jos funkcijos leidžia jai egzistuoti ir sąveikauti su kitomis ląstelių grupėmis.
Bendras citolemmos funkcijų supratimas
Plazmos membrana tokia forma, kokia ji yragyvūnų ląstelėje, būdinga daugeliui skirtingų karalystės organizmų. Bakterijoms ir pirmuonims, kurių organizmus atstovauja viena ląstelė, yra citoplazminė membrana. Ir gyvuliai, grybai ir augalai, kaip daugialąsčiai organizmai, evoliucijos procese neprarado. Tačiau skirtingose gyvų organizmų karalystėse citolemma yra šiek tiek kitokia, nors jos funkcijos vis dar yra tokios pačios. Jie gali būti suskirstyti į tris grupes: demarkacija, transportas ir ryšiai.
Apibrėžimo funkcijų grupėmechaninė ląstelės apsauga, jos formos išsaugojimas, apsauga nuo ekstraląstelinės aplinkos. Membranos funkcijų transportavimo grupė priklauso nuo specifinių baltymų, jonų kanalų ir tam tikrų medžiagų nešėjų. Citolemmos komunikacinės funkcijos apima receptorius. Ant membranos paviršiaus yra rinkinys receptorių kompleksų, per kuriuos ląstelė dalyvauja humoro informacijos perdavimo mechanizmuose. Tačiau taip pat svarbu, kad plazmolemas apsuptų ne tik ląstelę, bet ir kai kurias jo membranines organeles. Juose atliekamas tas pats vaidmuo, kaip ir visos ląstelės atveju.
Barjero funkcija
Plazminės membranos barjerinės funkcijosdaug. Jis apsaugo vidinę ląstelės aplinką su dabartine cheminių medžiagų koncentracija nuo jos pokyčių. Sprendimuose vyksta difuzijos procesas, ty nepriklausomas koncentracijos išlyginimas tarp terpių, turinčių skirtingą tam tikrų medžiagų turinį. Plazmolemija tik blokuoja difuziją, užkertant kelią skysčio ir jonų tekėjimui bet kuria kryptimi. Taigi, membrana riboja citoplazmą su tam tikra elektrolitų koncentracija iš ekstraląstelinės terpės.
Второе проявление барьерной функции Plazminė membrana yra apsauga nuo stiprios rūgštinės ir stiprios šarminės terpės. Plazmolemos konstrukcija yra tokia, kad lipidinių molekulių hidrofobiniai galai susiduria su išorėmis. Todėl ji dažnai skiriasi nuo ląstelių vidinės ir ekstraląstelinės aplinkos su skirtingomis pH reikšmėmis. Tai būtina ląstelių aktyvumui.
Organelio membranų barjerinė funkcija
Barjerinės plazmos membranos funkcijostaip pat skiriasi, nes priklauso nuo jo vietos. Visų pirma, kariolema, tai yra branduolio dvigubas lipidų sluoksnis, apsaugo ją nuo mechaninių pažeidimų ir atskiria branduolinę aplinką nuo citoplazminės. Be to, manoma, kad kariolema yra neatskiriamai susijusi su endoplazminio tinklo membrana. Todėl visa sistema vertinama kaip viena paveldimos informacijos saugykla, baltymus sintetinanti sistema ir baltymų molekulių modifikavimo po transliacijos klasteris. Endoplazminio tinklo membrana yra reikalinga palaikyti tarpląstelinio transporto kanalų, kuriais juda baltymų, lipidų ir angliavandenių molekulės, formą.
Mitochondrijų membrana apsaugo mitochondrijas irplastidas - chloroplastai. Lizosominė membrana taip pat atlieka barjero vaidmenį: lizosomos viduje yra agresyvi pH aplinka ir reaktyviosios deguonies rūšys, kurios gali prasiskverbti ląstelės viduje esančioms struktūroms, jei jos ten prasiskverbia. Membrana yra universalus barjeras, kartu leidžiantis lizosomoms „suvirškinti“ kietąsias daleles ir ribojantis fermento veikimo vietą.
Mechaninė plazmolemmos funkcija
Mechaninės plazmos membranos funkcijostaip pat yra nevienalyčiai. Pirma, plazmolemma palaiko savo ląstelių formą. Antra, tai riboja ląstelės deformuotumą, tačiau neužkerta kelio formos ir takumo pokyčiams. Šiuo atveju taip pat įmanoma sustiprinti membraną. Taip yra dėl protistų, bakterijų, augalų ir grybų formuojamos ląstelės sienelės. Gyvūnų, įskaitant žmonių rūšis, ląstelių sienelė yra paprasčiausia ir ją vaizduoja tik glikokaliksas.
Bakterijose tai yra glikoproteinas, augaluose -celiuliozė, grybuose - chitininė. Diatomai į savo ląstelių sienelę visiškai įdeda silicio dioksido (silicio oksido), o tai žymiai padidina ląstelės stiprumą ir mechaninį atsparumą. Kiekvienam organizmui tam reikalinga ląstelių sienelė. Pati plazmolemma yra daug mažesnio stiprumo nei proteoglikanų, celiuliozės ar chitino sluoksnis. Neabejotina, kad citolema vaidina mechaninį vaidmenį.
Taip pat mechaninės plazmos funkcijosmembranos leidžia mitochondrijoms, chloroplastams, lizosomoms, branduoliui ir endoplazminiam tinklui funkcionuoti ląstelėje ir apsiginti nuo žalos, esančios tarp slenksčio. Tai būdinga bet kuriai ląstelei, turinčiai šias membranines organeles. Be to, plazmos membrana turi citoplazminių ataugų, per kurias sukuriami tarpląsteliniai kontaktai. Tai yra plazmos membranos mechaninės funkcijos įgyvendinimo pavyzdys. Apsauginį membranos vaidmenį taip pat užtikrina natūralus lipidų dvigubo sluoksnio atsparumas ir takumas.
Komunikacinė citoplazminės membranos funkcija
Komunikacijos funkcijos apimatransportas ir priėmimas. Šios abi savybės yra būdingos plazmos membranai ir kariolemai. Organelių membrana ne visada turi receptorių arba yra persmelkta transporto kanalų, tuo tarpu karolemma ir citolema turi šias formacijas. Per juos šios komunikacinės funkcijos yra įgyvendinamos.
Transportas įgyvendinamas dviem būdaismechanizmai: naudojant energiją, ty aktyviu būdu ir be išlaidų, paprasta difuzija. Tačiau ląstelė taip pat gali pernešti medžiagas per fagocitozę ar pinocitozę. Tai realizuojama užfiksavus skysčių ar kietų dalelių debesį citoplazmos iškyšomis. Tada ląstelė tarsi rankomis griebia dalelę ar skysčio lašą, traukdama ją į vidų ir formuodama aplink ją citoplazminį sluoksnį.
Aktyvus transportas, difuzija
Aktyvus transportas yra atrankinio pavyzdyselektrolitų ar maistinių medžiagų absorbcija. Konkrečiais kanalais, kuriuos vaizduoja baltymų molekulės, susidedančios iš kelių subvienetų, medžiaga arba hidratuotas jonas patenka į citoplazmą. Jonai keičia potencialą, o maistinės medžiagos yra įtrauktos į medžiagų apykaitos grandines. Ir visos šios plazmos membranos funkcijos ląstelėje aktyviai prisideda prie jos augimo ir vystymosi.
Tirpumas lipiduose
Pavyzdžiui, labai diferencijuotos ląstelėsnervų, endokrininės ar raumenų sistemos, naudokite šiuos jonų kanalus poilsio ir veikimo potencialams generuoti. Jis susidaro dėl osmosinio ir elektrocheminio skirtumo, o audiniai įgyja galimybę susitraukti, generuoti ar atlikti impulsą, reaguoti į signalus ar juos perduoti. Tai yra svarbus ląstelių keitimosi informacija mechanizmas, kuris yra viso organizmo funkcijų nervų reguliavimas. Šios gyvūno ląstelės plazmos membranos funkcijos suteikia gyvybinės veiklos reguliavimą, viso organizmo apsaugą ir judėjimą.
Kai kurios medžiagos gali net prasiskverbti pro jasmembrana, tačiau tai būdinga tik lipofilinėms riebaluose tirpstančioms molekulėms. Jie tiesiog ištirpsta dvigubame membranos sluoksnyje, lengvai patenka į citoplazmą. Šis transporto mechanizmas būdingas steroidiniams hormonams. Peptido struktūros hormonai negali prasiskverbti pro membraną, nors jie taip pat perduoda informaciją į ląstelę. Tai pasiekiama dėl receptorių (integralinių) molekulių buvimo plazmolemmos paviršiuje. Susiję biocheminiai signalo perdavimo į branduolį mechanizmai kartu su lipidinių medžiagų tiesioginio įsiskverbimo per membraną mechanizmais sudaro paprastesnę humoralinio reguliavimo sistemą. Ir visos šios integralios plazmos membranos baltymų funkcijos reikalingos ne tik vienai ląstelei, bet ir visam organizmui.
Citoplazminės membranos funkcijų lentelė
Akivaizdžiausias būdas išryškinti plazmos membranos funkcijas yra lentelė, nurodanti jos biologinį vaidmenį visai ląstelei.
Struktūra | Funkcija | Biologinis vaidmuo |
Citoplazminė membrana lipidų dvigubo sluoksnio pavidalu su išorėje esančiais hidrofobiniais galais, turinti integruotų ir paviršinių baltymų receptorių kompleksus | Mechaninis | Palaiko ląstelių formą, apsaugo nuo mechaninio pogrindžio poveikio, palaiko ląstelių vientisumą |
Transportas | Skystų lašelių, kietųjų dalelių, makromolekulių ir hidratuotų jonų gabenimas į ląstelę su energijos sąnaudomis ar be jų | |
Receptorius | Ant paviršiaus turi receptorių molekulių, kurios perduoda informaciją branduoliui | |
Klijai | Dėl citoplazmos iškyšų kaimyninės ląstelės užmezga kontaktus viena su kita | |
Elektrogeniškas | Sudaro sąlygas sužadinamų audinių veikimo ir poilsio potencialui generuoti |
Šioje lentelėje aiškiai parodyta, kurios funkcijosatliekamas plazmos membranos. Tačiau šiuos vaidmenis atlieka tik ląstelės membrana, tai yra lipidų dvisluoksnis, kuris supa visą ląstelę. Jo viduje yra organelės, kurios taip pat turi membranas. Jų vaidmenys turėtų būti išdėstyti schematiškai.
Plazmos membranos funkcijos: diagrama
Ląstelėje membranų buvimas apibūdinamas taiporganeliai: branduolys, šiurkštus ir lygus endoplazminis tinklas, Golgi kompleksas, mitochondrijos, chloroplastai, lizosomos. Kiekvienoje iš šių organelių membrana vaidina kritinį vaidmenį. Galite apsvarstyti tai naudodami lentelių diagramos pavyzdį.
Organelė ir membrana | Funkcija | Biologinis vaidmuo |
Branduolys, branduolio membrana | Mechaninis | Branduolio citoplazmos plazminės membranos mechaninės funkcijos leidžia išlaikyti jos formą ir užkirsti kelią struktūrinių pažeidimų atsiradimui |
Barjeras | Nukleoplazmos ir citoplazmos atskyrimas | |
Transportas | Turi transporto poras ribosomoms ir pasiuntinei RNR išsiskirti iš branduolio ir maistinių medžiagų, amino rūgščių ir azoto bazių suvartojimui | |
Mitochondrijos, mitochondrijų membrana | Mechaninis | Mitochondrijų formos išlaikymas, mechaninių pažeidimų prevencija |
Transportas | Jonai ir energijos substratai perduodami per membraną | |
Elektrogeniškas | Suteikia transmembraninį potencialą, kuris yra energijos gamybos ląstelėje pagrindas | |
Chloroplastai, plastidinė membrana | Mechaninis | Palaiko plastidžių formą, apsaugo nuo jų mechaninių pažeidimų |
Transportas | Teikia medžiagų gabenimą | |
Endoplazminis tinklas, tinklelio membrana | Mechaninė ir aplinkosauga | Suteikia ertmę, kurioje vyksta baltymų sintezės procesai ir jų modifikacija po transliacijos |
Golgi aparatas, pūslelė ir cisternos membrana | Mechaninė ir aplinkosauga | Vaidmuo žr. Aukščiau |
Lizosomos, lizosomų membrana | Mechaninis Barjeras | Išlaikoma lizosomos forma, išvengiama mechaninių pažeidimų ir fermentų išsiskyrimo į citoplazmą, apribojant ją nuo lizinių kompleksų. |
Gyvūnų ląstelių membranos
Tai yra plazmos membranos funkcijos ląstelėje,kur jis vaidina svarbų vaidmenį kiekvienai organelei. Be to, daugybė funkcijų turėtų būti sujungtos į vieną - į apsauginę. Visų pirma, barjeras ir mechaninės funkcijos sujungiamos į apsauginę. Be to, plazmos membranos funkcijos augalo ląstelėje yra beveik identiškos gyvūno ir bakterijos funkcijoms.
Gyvūno ląstelė yra pati sudėtingiausia irlabai diferencijuotas. Čia yra daug daugiau integralių, pusiau integralių ir paviršinių baltymų. Apskritai daugialąsčiuose organizmuose membranos struktūra visada yra sudėtingesnė nei vienaląsčiuose. Tai, kokias funkcijas atlieka tam tikros ląstelės plazminė membrana, lemia, ar ji bus priskirta epitelio, jungiamajam ar sužadinamajam audiniui.
