Wat doet de buitenste celmembraan? De structuur van de buitenste celmembraan

Structurele studie van cellen of prokaryotische organismen, alsmede planten en dieren in menselijke biologie sectie genaamd cytologie. Wetenschappers hebben ontdekt dat de inhoud van de cel, dat wil zeggen, gebouwd heel moeilijk binnen het. Het wordt omgeven door een zogenaamde oppervlakte-eenheid, bestaande uit het buitenste celmembraan, nadmembrannye structuur omvat: glycocalyx en de celwand, en microfilamenten, microtubuli en pelikula vormen de submembrane complex.

In dit artikel onderzoeken we de structuur en de functies van het buitenste celmembraan, een deel van het oppervlak volgens verschillende soorten cellen.

Wat doet de buitenste celmembraan

Zoals eerder beschreven is het buitenste membraan een deel van het oppervlak van elke cel, die met succes scheidt de inwendige inhoud en beschermt celorganellen tegen nadelige omgevingsomstandigheden. Een andere functie - het verschaffen van metabolisme tussen de celinhoud en weefselvloeistof, zodat het buitenste celmembraan verzorgt het transport van moleculen en ionen aangaan het cytoplasma, maar ook helpt om toxines en overtollige toxinen uit de cel te verwijderen.

De structuur van het celmembraan

Membraan of plasmalemma van verschillende soorten cellen zijn zeer verschillend onderling. Hoofdzakelijk, de chemische structuur en het relatieve gehalte aan lipiden, glycoproteïnen, eiwitten en derhalve de aard van receptoren die daarin. Het buitenste celmembraan structuur en functie daarvan wordt hoofdzakelijk bepaald door de samenstelling van de afzonderlijke glycoproteïnen, neemt deel aan de opname van stimuli in de buitenomgeving en het celreacties hun optreden. Omdat eiwitten en glycolipiden celmembranen sommige virussen kunnen interageren, zodat zij in de cel penetreren. Herpes virussen en influenza kan het plasmalemma van de gastheercel om een beschermend omhulsel te construeren.

Een virussen en bacteriën, zogenaamde bacteriofagen cellen gehecht aan het membraan en wordt in het contact met behulp speciaal enzym. Vervolgens werd het gat uitstrekt virale DNA-molecuul.

Kenmerken van de structuur van de plasmamembraan van eukaryotische

Bedenk dat het buitenste celmembraan fungeert als transport, dat wil zeggen transport van stoffen in het cytoplasma van de cel en naar de externe omgeving. Om een dergelijk proces uit te voeren vereist een speciale structuur. Inderdaad, het plasmalemma een constante universeel voor alle eukaryote cel oppervlak inrichtingssysteem. Deze dunne (2-10 nm), maar voldoende dicht meerlagige film die de gehele cel omvat. De structuur werd onderzocht bij 1972 zoals geleerden D. G. Singer en Nicolson, maar ook een vloeistof-mozaïek model van het celmembraan.

De belangrijkste chemische verbindingen die deze vormen - een geordende moleculen van eiwitten en bepaalde fosfolipiden die zijn ingebed in het lipide waterige milieu en lijken mozaïek. Aldus wordt de celmembraan samengesteld uit twee lagen van lipide, apolaire hydrofobe "staarten" die zich binnen het membraan en het polaire hydrofiele koppen tegenover het cytoplasma en de intercellulaire vloeistof.

Lipidelaag doordrongen van grote eiwitmoleculen die de hydrofiele poriën. Wordt getransporteerd daardoorheen waterige oplossingen van glucose en minerale zouten. Sommige eiwitmoleculen op de buiten- en het binnenoppervlak van het plasmamembraan. Dus op het buitenste celmembraan van de cellen in alle organismen die kernkoolhydraat moleculen worden verbonden door covalente bindingen glycolipiden en glycoproteïnen. Koolhydraatgehalte van de celmembranen varieert van 2 tot 10%.

De structuur van plasmamembraan prokaryotische organismen

Het buitenste celmembraan prokaryoten voert soortgelijke functies als de plasmalemma celkernen organismen, namelijk perceptie en overdracht van informatie van de buitenomgeving, transport van ionen en oplossingen in de cel en uit, bescherming tegen vreemde cytoplasma extern reagentia. structuren ontstaan tijdens invaginatie plasmamembraan van de cel - het kan mesosoma vormen. Zij kunnen enzymen betrokken bij metabolische reacties prokaryoten, bijvoorbeeld in zijn DNA-replicatie, eiwitsynthese.

Mesosoma bevatten ook redox enzymen, terwijl fotosynthetische zijn bacteriochlorofyl (bacteriën) en fycobilinen (cyanobacteriën).

De rol van het buitenmembraan van de cel-cel contacten

Doorgaan met de vraag: Wat doet de buitenste celmembraan te beantwoorden, zal zich richten op zijn rol in cel-cel contacten. In plantencellen in de wanden van het buitenste celmembraan poriën gevormd passeren in de pulplaag. Doorheen kunnen cytoplasma buitenwaarts dergelijke dunne kanalen genoemd plasmodesmata verkregen.

Dankzij hen, de verbinding tussen naburige plantencellen erg sterk. In humane cellen en diercontact plaatsen van aangrenzende celmembranen desmosomen genoemd. Ze zijn kenmerkend voor endotheliale en epitheliale cellen, en ook gevonden in hartspiercellen.

Auxiliary vormen van plasmamembraan

Om de verschillen tussen plantencellen van dieren te begrijpen helpt hen de structurele kenmerken van de plasmalemma, die afhankelijk zijn van welke functies worden uitgevoerd door de buitenste celmembraan te bestuderen. Daarboven in dierlijke cel een laagje glycocalyx. Het bestaat uit polysachariden moleculen geassocieerd met eiwitten en lipiden buitenste celmembraan. Due glycocalyx adhesie (plakken) optreedt tussen de cellen, wat leidt tot de vorming van weefsel, zodat het deelneemt aan de signaalfunctie van plasmamembraan - de buitenomgeving herkenning stimuli.

Hoe het passief transport van bepaalde stoffen door het celmembraan

Zoals eerder vermeld, wordt het buitenste celmembraan bij het vervoer van stoffen tussen de cel en de externe omgeving. Er zijn twee typen transport over het plasmalemma: passieve (difuzionny) en actief transport. De eerste betreft diffusie, vergemakkelijkte diffusie en osmose. De beweging van stoffen langs de concentratiegradiënt hangt primair af van het gewicht en de grootte van moleculen die door het celmembraan. Bijvoorbeeld, kleine polaire moleculen gemakkelijk oplosbaar in de lipidelaag gemiddelde plasmalemma bewegen doorheen en verschijnen in het cytoplasma.

Grote moleculen van organische stoffen dringen in cytoplasma met behulp van speciale carrier eiwitten. Ze hebben soortspecificiteit en verbinden met de deeltjes of ionen energiekosten zonder passief overgedragen door het membraan door een concentratiegradiënt (passief transport). Dit proces vormt de basis van plasmamembraan eigenschappen zoals selectieve permeabiliteit. In het proces van passief transport komt de energie van ATP moleculen niet gebruiken, en de cel slaat deze op andere metabolische reacties.

Actief transport van chemische stoffen door de plasmalemma

Aangezien het buitenste celmembraan maakt overdracht van ionen en moleculen uit de omgeving in de cel en terug, wordt het mogelijk om de productie dissimilatie producten toxinen, buiten, d.w.z. in de intercellulaire vloeistof. Actief transport plaatsvindt tegen de concentratiegradiënt en vereist het gebruik van energie in de vorm van ATP moleculen. Het gaat ook om transporter eiwitten genaamd ATP-basics, worden gelijktijdig en enzymen.

Voorbeelden van dergelijke voertuigen is de sodium-potassium pomp (natriumionen worden van het cytoplasma naar de buitenomgeving en kaliumionen gepompt in het cytoplasma). Om het in staat darmepitheelcellen en nieren. Varianten van deze werkwijze zijn de overdracht van pinocytose en fagocytose. Aldus bestuderen welke functies uitgevoerd door het buitenste celmembraan, kan worden vastgesteld dat de processen in staat fagocytose en pino- heterotrofe protisten, alsook cellen van hogere dierlijke organismen, bijvoorbeeld leukocyten.

Bio-elektrische processen in de celmembranen

Er is vastgesteld dat er een potentiaalverschil tussen het buitenoppervlak van plasmamembraan (het positief geladen) en de pariëtale laag cytoplasma, negatief geladen. Het was de rustpotentiaal genoemd, en het is inherent aan alle levende cellen. Een zenuwweefsel niet alleen rustpotentiaal, maar ook in staat zijn die zwakke biopotentialen, waarbij het excitatieproces genoemd. Het buitenmembraan van zenuwcellen, neuronen, die irritatie van receptoren beginnen de kosten van natriumionen in de cel massaal toegevoerd veranderen en wordt een elektronegatieve oppervlak plasmalemma. Een wandlaag cytoplasma als gevolg van overtollige kationen verkrijgt een positieve lading. Dit verklaart waarom er opladen van de buitenste celmembraan van een neuron, waarbij de geleiding van zenuwimpulsen het excitatieproces grondslag liggen veroorzaakt.