Vad gör det yttre cellmembranet? Strukturen hos den yttre cellmembranet

Struktur studie av celler av prokaryota organismer, liksom växter och djur som är involverade i humanbiologi avsnittet kallas cytologi. Forskare har funnit att innehållet i cellen, som är byggt ganska svårt i den. Det är omgivet av en så kallad ytenhet, sammansatt av det yttre cellmembranet, inkluderar nadmembrannye struktur: glykocalyx och cellväggen, såväl som mikrofilament, mikrotubuli och pelikula bildar dess submembrane komplex.

I denna artikel undersöker vi strukturen och funktionerna hos det yttre cellmembranet, en del av ytan apparaten av olika typer av celler.

Vad gör det yttre cellmembranet

Såsom tidigare beskrivits, är det yttre membranet en del av ytan hos varje enhetscell, som framgångsrikt separerar dess inre innehåll och skyddar cellulära organ från ogynnsamma miljöförhållanden. En annan funktion - är tillhandahållandet av metabolismen mellan cellinnehållet och vävnadsvätska, så det yttre cellmembranet tillhandahåller transport av molekyler och joner som kommer in i cytoplasman, och även hjälper till att avlägsna gifter och överskotts toxiner från cellen.

Strukturen hos cellmembranet

Membran eller plasmalemma av olika typer av celler är mycket olika sinsemellan. Främst, den kemiska strukturen, och det relativa innehållet av lipider, glykoproteiner, proteiner och följaktligen den typ av receptorer som är i dem. Det yttre cellmembranstruktur och funktion som bestäms i första hand av sammansättningen av de enskilda glykoproteinerna, deltar i erkännandet av stimuli i den yttre miljön och cell reaktioner på sina handlingar. Eftersom proteiner och glykolipider cellmembran kan interagera vissa virus, så att de tränger in i cellen. Herpesvirus och influensa kan använda plasmalemma hos värdcellen för att konstruera ett skyddande skal.

A-virus och bakterier, så kallade bakteriofager, celler fäst till membranet och löses i kontakt den med hjälp av speciella enzym. Därefter sträcker sig hålet virala DNA-molekyl.

Särdrag hos strukturen av plasmamembranet av eukaryotiskt

Minns att det yttre cellmembranet fungerar som en transport, dvs transport av substanser in i cytoplasman av cellen och från den yttre miljön. För att utföra en sådan process kräver en speciell struktur. Indeed, är plasmalemma en konstant, universell för alla eukaryota cellytan apparatsystemet. Denna tunna (2-10 nm), men är tillräckligt tät flerskiktsfilm som täcker hela cellen. Dess struktur studerades i 1972 genom sådana forskare som D. Singer och G. Nicolson, de också skapat en vätske mosaik modell av cellmembranet.

De huvudsakliga kemiska föreningar som bildar det - är ett ordnat arrangemang av molekyler av proteiner och vissa fosfolipider som är inbäddade i lipiden vattnig miljö och liknar mosaik. Sålunda är cellmembranet består av två skikt av lipid, icke-polära hydrofoba "svansar" som är inne i membranet och de polära hydrofila huvudena vända mot cellcytoplasman och den intercellulära vätskan.

Lipidskiktet präglas av stora proteinmolekyler som utgör de hydrofila porer. Det transporteras därigenom, vattenhaltiga lösningar av glukos och mineralsalter. Vissa proteinmolekyler hittas på den yttre och på den inre ytan av plasmamembranet. Sålunda, på den yttre cellmembranet hos celler i alla organismer som har kärna kolhydratmolekyler är förbundna genom kovalenta bindningar med glykolipider och glykoproteiner. Kolhydratinnehåll av cellmembranen varierar från 2 till 10%.

Strukturen för plasmamembran prokaryota organismer

Det yttre cellmembranet i prokaryoter utför liknande funktioner till plasmalemma cellkärn organismer, nämligen perception och överföring av information från den yttre miljön, transport av joner och lösningar in i cellen och ut ur, externt reagenser skydd mot främmande cytoplasma. Det kan bilda mesosoma - strukturer som uppstår under invagination av plasmamembranet in i cellen. De kan vara enzymer som är inblandade i metaboliska reaktioner prokaryoter, till exempel, i DNA-replikation, proteinsyntes.

Mesosoma innehåller också redoxenzymer, medan foto är bakterioklorofyllderivat (bakterier) och fykobiliner (cyanobakterier).

Rollen av det yttre membranet i cell-cell-kontakter

Fortsätter att svara på frågan, vad det yttre cellmembranet, kommer att fokusera på dess roll i cell-cellkontakter. I växtceller i väggarna hos de yttre cellmembran porer bildas passerar i massaskiktet. Genom dem kan ge cell cytoplasman utåt sådana tunna kanaler kallas plasmodesmata.

Tack vare dem, sambandet mellan grannväxtceller mycket stark. I humana celler och djurkontaktställen hos intilliggande cellmembran kallas desmosomer. De är karakteristiska för endotelceller och epitelceller, och som också finns i kardiomyocyter.

Hjälp bildning av plasmamembranet

För att förstå skillnaderna mellan växtceller från djur hjälper dem att studera de strukturella egenskaperna hos plasmalemman, som beror på vilka funktioner som utförs av det yttre cellmembranet. Ovanför den i djurcellen är ett skikt av glykocalyx. Den består av polysackarider molekyler associerade med proteiner och lipider yttre cellmembranet. Grund glykokalyx vidhäftning (klibbning) uppstår mellan cellerna, vilket leder till bildandet av vävnader, så det tar del i signaleringsfunktion plasmamembran - de stimuli externa miljön erkännande.

Hur den passiva transporten av specifika substanser genom cellmembranet

Såsom tidigare nämnts är det yttre cellmembranet involverad i transporten av ämnen mellan cellen och den yttre miljön. Det finns två typer av transport över plasmalemman: passiva (difuzionny) och aktiv transport. Det första avser diffusion, underlättad diffusion och osmos. Rörelsen av ämnen längs koncentrationsgradienten beror primärt på vikt och storlek av molekyler som passerar genom cellmembranet. Till exempel, små icke-polära molekyler är lättlösliga i lipidskiktet genomsnittliga plasmalemma rör sig därigenom och uppträder i cytoplasman.

Stora molekyler av organiska ämnen tränger in cytoplasman med hjälp av speciella bärarproteiner. De har artspecificitet och ansluta med kostnaderna partikel eller jon energi utan passivt överförda genom membranet genom en koncentrationsgradient (passiv transport). Denna process utgör grunden för plasmamembranegenskaperna, såsom selektiv permeabilitet. I processen för passiv transport använder inte energin i ATP-molekyler, och cellen sparar den till andra metaboliska reaktioner.

Aktiv transport av kemikalier genom plasmalemma

Eftersom det yttre cellmembranet medger överföring av joner och molekyler från omgivningen in i cellen och tillbaka, blir det möjligt att mata ut DISSIMILATION produkter är toxiner, utåt, dvs i den intercellulära vätskan. Aktiv transport sker mot koncentrationsgradienten och kräver användning av energi i form av ATP-molekyler. Det innebär också transportproteiner som kallas ATP-basics, samtidigt och enzymer.

Exempel på sådana vehiklar är natrium-kaliumpumpen (natriumjoner överföres från cytoplasman till den yttre omgivningen, och kaliumjoner pumpas in i cytoplasman). Till det kan intestinala epitelceller och njure. Varianter av denna metod är överföringsprocessen av pinocytos och fagocytos. Sålunda, studera vad funktioner utförs av det yttre cellmembranet, kan det bestämmas att processerna är i stånd att fagocytos och pino- heterotrofa protister, liksom celler av högre djurorganismer, t ex leukocyter.

Bioelektriska processer i cellmembranen

Det är fastställt att det finns en potentialskillnad mellan den yttre ytan av plasmamembranet (den är positivt laddad) och det parietala skiktet av cytoplasma, negativt laddade. Den kallades vilopotential, och det är en naturlig del i alla levande celler. En nervvävnaden inte bara vilopotential utan också är kapabel att genomföra de svaga biopotentialer, som kallas exciteringsprocessen. Det yttre membranet hos nervceller, neuroner, med irritation av receptorer börjar ändra laddningar av natriumjoner in i cellen massivt matas och blir en elektro yta plasmalemma. En väggskiktet cytoplasma på grund av överskott av katjoner erhåller en positiv laddning. Detta förklarar skälet till varför det finns ladda det yttre cellmembranet av en neuron, vilket orsakar överledning av nervimpulser som ligger bakom exciteringsprocessen.