Het oppervlak eenheidscel: structuur en functie

Het oppervlak eenheidscel is een universele subsysteem. Het bepaalt de grens tussen de buitenomgeving en het cytoplasma. PAK zorgt voor de regulatie van hun interactie. We volgende rekening houden met de eigenaardigheden van de structurele-functionele organisatie van het celoppervlak apparaat.

componenten

Identificeer de volgende onderdelen van de inrichting oppervlak van eukaryote cellen: het plasmamembraan, nadmembranny en submemranny complexen. De eerste weergegeven in de vorm van een gesloten bolvormig element. Plasmolemma beschouwd als de ruggengraat van het oppervlak van de cel unit. Nadmembranny complex (het is ook wel glycocalyx) - een buitendeel aangebracht over het plasmamembraan. Het bestaat uit verschillende onderdelen. In het bijzonder, deze omvatten:

1. Het koolwaterstofgedeelte van glycoproteïnen en glycolipiden.
2. De membraanomtrekgebied eiwitten.
3. Specifieke koolhydraten.
4. Poluintegralnye en integrale eiwitten.

Submembranny complex is gelegen op plasmolemma. Het bestaat uit geïsoleerde drageractivator contractiele systeem en perifere hyaloplasm.

Elementen submembrannogo complex

Gezien de structuur van de inrichting van het celoppervlak, duurt een aparte blik op de perifere hyaloplasm. Het is een gespecialiseerd cytoplasmatisch gedeelte en boven plasmolemma gelegen. Perifere hyaloplasm weergegeven als sterk gedifferentieerde heterogene vloeistof. Het bevat een verscheidenheid aan hoog en laag-moleculaire componenten in de oplossing. In feite is een micro waarbij de stroming-specifieke en algemene metabolische processen. Perifere hyaloplasm geeft het aantal oppervlaktekenmerken functies van de machine.

Bewegingsapparaat contractiele systeem

Het ligt in het perifere hyaloplasm. De ondersteunende-contractiele systeem versie:

1. Microvezels.
2. Skeletal fibrillen (intermediair filament).
3. Microtubuli.

Microfibrillen zijn draadvormige structuren. Skeletal fibrillen worden gevormd door polymerisatie van een aantal eiwitmoleculen. Hun aantal en de lengte wordt beheerst door een speciale regeling. Toen ze veranderen afwijkingen ontstaan cellulaire functies. Verst van de plasmalemma microtubules. Hun wanden zijn gevormd tubulines eiwitten.

De structuur en functie van celoppervlak-eenheid

Metabolisme wordt uitgevoerd doordat transportmechanismen. De structuur van het oppervlak eenheidscel maakt het verplaatsen van de verbindingen met verschillende werkwijzen. Met name de volgende vormen van vervoer:

1. Eenvoudige diffusie.
2. Passief transport.
3. Actieve beweging.
4. Cytosis (uitwisselingsmembraan in de verpakking).

Afgezien van het vervoer, bleek oppervlaktekenmerken dergelijke inrichting van de cel, zoals:

1. Barrière (delen).
2. Receptor.
3. Identificatie.
4. Functie cel beweging door middel van onderwijs filosoof, pseudo- en lamellipodia.

vrij verkeer

Simpele diffusie door het oppervlak eenheidscel wordt uitsluitend uitgevoerd in aanwezigheid aan beide zijden van het membraan elektrische gradiënt. Zijn grootte bepaalt de snelheid en bewegingsrichting. Bilipidny laag kan elk type molecuul hydrofoob slaan. De meeste biologisch actieve elementen hydrofiel. Bijgevolg het vrije verkeer moeilijk.

passief transport

Dit type samengestelde beweging wordt ook wel gefaciliteerde diffusie. Ook wordt uitgevoerd door het oppervlak eenheidscellen in aanwezigheid van een gradiënt en geen ATP consumptie. Passief transport is sneller dan vrij. In het proces van het verhogen van het verschil in concentratiegradiënt komt een punt waarbij de bewegingssnelheid constant.

carriers

Transport door de inrichting oppervlak van de cel wordt bepaald in bijzondere moleculen. Met deze vectoren door een concentratiegradiënt zijn grote moleculen van het hydrofiele soort (aminozuren, in het bijzonder). Oppervlakte Inrichting eukaryotische cellen omvatten vectoren voor diverse passieve ionen K +, Na +, Ca +, Cl-, HCO3-. Deze specifieke moleculen worden gekenmerkt door een hoge selectiviteit voor de getransporteerde voorwerpen. Daarnaast is een belangrijk kenmerk is hun grote rijsnelheid. Het kan 104 of meer moleculen per seconde bereikt.

actief transport

Het wordt gekenmerkt door het bewegen van de elementen tegen de gradatie. Moleculen worden vervoerd van een gebied van lage concentratie in de delen van hogere. Een dergelijke beweging vereist een zekere kostprijs van ATP. Implementeren actief transport in de structuur van het oppervlak van dierlijke cellen inrichting omvat specifieke vectoren. Ze heten "pompen" of "pompen". Veel van deze vectoren variëren ATPase activiteit. Dit betekent dat zij in staat zijn af te breken adenosine trifosfaat en om energie te halen voor haar activiteiten. Actief transport maakt de creatie van ion gradiënten.

cytosis

Deze methode wordt toegepast om deeltjes van verschillende stoffen of grotere moleculen verplaatsen. Tijdens cytosis vervoerd element wordt omgeven door een membraan vesikel. Als de beweging van de kooi, dan heet endocytose. Dienovereenkomstig wordt de tegenovergestelde richting genoemd exocytose. In sommige cellen passeren de elementen door. Dit vervoer wordt transcytose of diatsiozom.

cytolemma

De structuur van celoppervlak inrichting omvat een plasma gevormde membraan voornamelijk lipiden en eiwitten in een verhouding van ongeveer 1: 1. De eerste "Sandwich model" van het element werd voorgesteld in 1935 Overeenkomstig de theorie basis plasmolemma vormende lipide moleculen die in twee lagen (lagen bilipidny). Ze bleek hun staart (hydrofobe gebieden) met elkaar verbindt, en de buiten en binnen - de hydrofiele koppen. Deze oppervlakken worden bekleed met een laag bilipidnogo eiwitmoleculen. Dit model is bevestigd in de jaren '50 vulgaire eeuw ultrastructurele studies uitgevoerd met behulp van een elektronenmicroscoop. Er werd met name gevonden dat het oppervlak omvat een drielaagse dierlijke celmembraan. De dikte is 7,5-11 nm. Het huidige gemiddelde licht en twee donkere omtrekslaag. De eerste komt overeen met het hydrofobe gebied van vetmoleculen. Donkere gedeelten op hun beurt, het vaste oppervlaktelagen eiwit en hydrofiele kop.

andere theorieën

Een verscheidenheid van elektronenmicroscopische studie, uitgevoerd in de late jaren '50 - begin 60-er jaren. Zij wezen op het universele karakter van de organisatie van een drie-laags membraan. Dit komt tot uiting in de theorie van J. Robertson. Ondertussen, aan het eind van de jaren '60. Ik geaccumuleerde veel feiten die niet in termen van de bestaande "sandwich model" hebben uitgelegd. Impuls gegeven aan de ontwikkeling van nieuwe systemen, welk model opgenomen op basis van de aanwezigheid van hydrofobe-hydrofiele bindmiddel eiwit en lipide moleculen. Onder een van hen was de theorie van de "lipoprotein tapijt." In overeenstemming hiermee, bestaande uit de membraaneiwitten onderhavige twee types: integraal en randapparatuur. Recente gebonden door elektrostatische wisselwerkingen met polaire koppen op de lipide moleculen. Echter, ze vormen nooit een continue laag. Een belangrijke rol bij de vorming van membraan behoort globulaire eiwitten. Zij worden ondergedompeld in en gedeeltelijk genoemde poluintegralnymi. Verplaatsen van deze eiwitten in de vloeibare fase van de lipide uitgevoerd. Hierdoor labiliteit en dynamiek van het gehele membraansysteem. Momenteel wordt dit model beschouwd als de meest voor te komen.

lipiden

Belangrijke fysische en chemische eigenschappen van de membraanlaag worden aangebracht, gefotografeerde elementen - fosfolipiden bestaande uit niet-polaire (hydrofobe) staart en een polair (hydrofiel) weg. De meest voorkomende van hen worden beschouwd als fosfoglyceriden en sfingolipiden. Recente aandacht voornamelijk in de buitenste monolaag. Ze hebben een verbinding met de oligosaccharide ketens. Vanwege het feit dat de banden zich voorbij het buitenste deel plasmolemma, verkrijgt een asymmetrische vorm. Glycolipiden spelen een belangrijke rol bij de uitvoering van het apparaat oppervlak receptor functie. In het kader van de meerderheid van het membraan ook cholesterol (cholesterol) - een steroïde lipide. Zijn nummer verschilt, dat grotendeels bepaald door vloeibare membraan. Hoe meer cholesterol, dus het is boven. vloeistofniveau hangt ook af van de verhouding tussen onverzadigde en verzadigde vetzuurresten. Hoe meer van hen, dus het is boven. Vloeistof invloed op de activiteit van enzymen in het membraan.

eiwitten

Lipiden hoofdzakelijk bepaald barrière-eigenschappen. Eiwitten, in contrast, een bijdrage leveren aan de uitvoering van de belangrijkste functies van de cel. Vooral het gecontroleerd transport van verbindingen, regulatie van metabole, ontvangst, enzovoort. Eiwitmoleculen verdeeld in de lipide bilaag van een mozaïek. Ze kunnen worden verplaatst in het interieur. Deze beweging wordt gestuurd door blijkbaar de cel zelf. Het transportmechanisme betrokken microfilamenten. Deze zijn bevestigd aan de afzonderlijke integrale eiwitten. De membraanelementen verschillen per locatie ten opzichte bilipidnomu laag. Eiwitten kunnen aldus perifere en geheel vormen. De eerste laag is gelokaliseerd. Ze hebben een zwak verband met het membraanoppervlak. Integrale eiwitten zijn volledig ondergedompeld in het. Ze hebben een sterke band met de lipiden en gescheiden van het membraan zonder beschadiging bilipidnogo laag. Eiwitten die er doorheen te dringen, genaamd de transmembraan. Interactie tussen het eiwit en lipide moleculen van verschillende aard biedt plasmalemma stabiliteit.

glycocalyx

Lipoproteïnen zijketens. De oligosaccharide moleculen kunnen binden aan lipiden en glycolipiden vorm. Het koolwaterstofgedeelte met soortgelijke elementen bevestigd aan oppervlakteglycoproteïnen cel negatieve lading en de ruggengraat van de glycocalyx. Hij presenteerde met een losse laag van matige elektronendichtheid. Glycocalyx die het buitendeel plasmolemma. Het koolhydraat gedeelten vergemakkelijken erkenning van naburige cellen en materialen daartussen, en ook klevende verband. De glycocalyx ook gitosovmestimosti en hormoonreceptoren, enzymen.

bovendien

Membraanreceptoren voornamelijk vertegenwoordigd glycoproteïnen. Ze hebben de mogelijkheid om de communicatie met een zeer specifieke liganden. Receptoren aanwezig in het membraan bovendien kan de beweging van bepaalde moleculen te reguleren in de cel permeabiliteit van het plasmamembraan. Ze kunnen signalen uit de omgeving te zetten in de interne bindende elementen van de extracellulaire matrix en het cytoskelet. Sommige onderzoekers geloven dat de samenstelling van de glycocalyx bevat ook poluintegralnye eiwitmoleculen. Hun functionele gebieden liggen in het gebied van het oppervlak van de cel nadmembrannoy inrichting.