Ytan enhetscell: struktur och funktion

Ytan enhetscell är en universell delsystem. Den bestämmer gränsen mellan den yttre miljön och cytoplasman. PAK ger regleringen av deras interaktion. Vi anser nästa egenheter strukturella-funktionella organisation cellytan apparaten.

komponenter

Identifiera följande komponenterna hos anordningen ytan hos eukaryota celler: plasmamembranet, nadmembranny och submemranny komplex. Den första representerad i form av en sluten sfäriskt element. Plasmolemma anses vara grunden för cellytan apparat. Nadmembranny komplex (det också kallas glykokalyx) - är en yttre del anordnad över plasmamembranet. Den består av olika komponenter. I synnerhet dessa inkluderar:

1. Kolhydratdelen av glykoproteiner och glykolipider.
2. Membranet perifera proteiner.
3. Specifika kolhydrater.
4. Poluintegralnye och integrala proteiner.

Submembranny komplex ligger på plasmolemma. Den består av isolerade support-kontraktila systemet och perifera hyaloplasm.

Element submembrannogo komplex

Med tanke på strukturen hos apparaten i cellytan, det tar en separat titt på den perifera hyaloplasm. Det är en specialiserad cytoplasmisk del och ligger ovanför plasmolemma. Perifer hyaloplasm representerade som mycket differentierade heterogena flytande substans. Den innehåller en mängd av höga och lågmolekylära komponenter i lösningen. I själva verket är det en mikromiljö, i vilken de flödes specifik och generell metaboliska processer. Perifer hyaloplasm erbjuder flertalet ytan funktioner hos maskinen.

Muskuloskeletal kontraktila systemet

Det ligger i det perifera hyaloplasm. Den stödjande-kontraktila systemet release:

1. Mikrofibriller.
2. Skelett fibriller (intermediär filament).
3. Mikrotubuli.

Mikrofibriller är fintrådiga strukturer. Skelett fibriller bildas genom polymerisation av ett antal proteinmolekyler. Deras antal och längd styrs av specialarrangemang. När de ändrar avvikelser uppstår cellulära funktioner. Längst bort från plasmalemma mikrotubuli. Deras väggar är bildade tubulins proteiner.

Struktur och funktion av cell ytenhet

Metabolism utförs genom att ha transportmekanismer. Strukturen av ytan enhetscell möjliggör förflyttningen av föreningarna enligt flera metoder. I synnerhet följande typer av transport:

1. Enkel diffusion.
2. Passiv transport.
3. Aktiv rörelse.
4. Cytosis (bytarmembran i paketet).

Förutom att transportera, avslöjade ytegenskaper sådan apparat av cellen, till exempel:

1. Barriären (dividera).
2. Receptor.
3. Identifiering.
4. Funktion cellrörelse genom utbildning filosof, pseudo- och lamellipodia.

fri rörlighet

Enkel diffusion genom ytan enhetscellen utförs uteslutande i närvaro på båda sidor av membranet elektriska gradienten. Dess storlek bestämmer hastigheten och rörelseriktningen. Bilipidny skiktet kan hoppa över någon typ av molekyl hydrofobt. Men de flesta biologiskt aktiva element är hydrofila. Således den fria rörligheten svårt.

passiv transport

Denna typ av förening rörelse kallas också underlättad diffusion. Det är också genomföras via ytan enhetscellerna i närvaro av en gradient och utan ATP-konsumtion. Passiv transport är snabbare än gratis. I processen för att öka skillnaden i koncentrationsgradienten kommer en punkt där rörelsehastigheten blir konstant.

bärare

Transport genom yta apparaten av cellen ges av speciella molekyler. Med dessa vektorer genom en koncentrationsgradient är stora molekyler av den hydrofila typen (aminosyror, i synnerhet). Yta apparater eukaryota celler innefattar vektorer för olika passiva joner: K +, Na +, Ca +, Cl-, HCO3-. Dessa specifika molekyler kännetecknas av hög selektivitet för de transporterade föremål. Dessutom är ett viktigt inslag deras stora körhastighet. Den kan nå 104 eller flera molekyler per sekund.

aktiv transport

Det kännetecknas av att flytta elementen mot gradienten. Molekyler transporteras från en region med låg koncentration i de partier av högre. En sådan rörelse kräver en viss kostnad för ATP. Att genomföra aktiv transport ytstruktur i djurcellsApparaten innefattar specifika vektorer. De kallas "pumpar" eller "pumpar". Många av dessa vektorer varierar ATPas aktivitet. Detta innebär att de har möjlighet att bryta ner adenosintrifosfat och att utvinna energi för sin verksamhet. Aktiv transport möjliggör skapandet av jon gradienter.

cytosis

Denna metod används för att flytta partiklar av olika substanser eller större molekyler. Under cytosis transporteras elementet är omgivet av en membranvesikel. Såvida rörelsen är i buren, då det kallas endocytos. Följaktligen är den motsatta riktningen kallas exocytos. I vissa celler elementen passera igenom. Denna typ av transport kallas transcytos eller diatsiozom.

cytolemma

Strukturen på cellytan Apparaten innefattar en plasmamembran bildat främst lipider och proteiner i ett förhållande av ca 1: 1. Den första "Sandwich modell" Detta element föreslogs i 1935 I enlighet med teorin, är grunden bildad plasmolemma lipidmolekyler anordnade i två skikt (bilipidny lager). De vände sina svansar (hydrofoba regioner) till varandra och till utsidan och insidan - de hydrofila huvuden. Dessa ytor är belagda med ett skikt bilipidnogo proteinmolekyler. Denna modell har bekräftats i 50-talet vulgära talet ultrastrukturella studier utförda med användning av ett elektronmikroskop. Det har särskilt visat sig att ytan enheten innefattar en treskikts djurcellsmembran. Dess tjocklek är 7,5 till 11 nm. Den är närvarande genomsnittliga ljus och två mörka perifera skiktet. Den första motsvarar den hydrofoba regionen av lipidmolekyler. Mörka delar i sin tur representerar de fasta ytskikt av protein och hydrofil huvud.

andra teorier

En mängd elektron-mikroskopisk undersökning, som genomfördes i slutet av 50-talet - tidiga 60-talet. De pekade på universalitet anordnande av tre skikt membran. Detta återspeglas i teorin om J. Robertson. Samtidigt i slutet av 60-talet. Jag samlat en hel del fakta som inte har förklarats i termer av existerande "sandwich-modellen". Detta gav impuls till utvecklingen av nya system, vilket inkluderade modell baserad på närvaron av hydrofoba-hydrofila bindemedel av protein- och lipidmolekyler. Bland en av dem var teorin om "lipoprotein matta." I enlighet med det, som består av membranproteinerna närvarande två typer: integrala och perifera. Nyligen bundna av elektrostatiska interaktioner med polära huvuden på de lipidmolekyler. Men de aldrig bilda ett sammanhängande skikt. En viktig roll i bildandet av membran tillhör globulära proteiner. De är nedsänkta i den och delvis hänvisas poluintegralnymi. Flytta dessa proteiner utföres i vätskefasen av lipiden. Detta garanterar labilitet, och dynamik av hela membransystemet. För närvarande är den här modellen anses vara den vanligaste.

lipider

Nyckel fysikaliska och kemiska egenskaperna hos membranlagret är anordnade, de element som visas - fosfolipider bestående av icke-polär (hydrofob) svans och ett polärt (hydrofilt) huvud. Den vanligaste av dem anses fosfoglycerider och sfingolipider. Senaste fokus främst i den yttre monolager. De har en anslutning till oligosackaridkedjor. Grund av det faktum att länkarna sträcker sig förbi den yttre delen plasmolemma, förvärvar den en asymmetrisk form. Glykolipider spelar en viktig roll i genomförandet av enheten ytan receptorfunktionen. Som en del av huvuddelen av membranet hon är också kolesterol (kolesterol) - en steroid lipid. Hans nummer är annorlunda, som till stor del bestäms av vätskemembranet. Ju mer kolesterol, så det är över. vätskenivån beror också på förhållandet mellan omättade och mättade fettsyrarester. Ju fler av dem, så det är över. Vätska påverkar aktiviteten hos enzymer i membranet.

proteiner

Lipider bestämdes huvudsakligen barriäregenskaper. Proteiner, i kontrast, bidra till genomförandet av de centrala funktionerna i cellen. I synnerhet, den kontrollerade transporten av föreningar, metabolism reglering, mottagning och så vidare. Proteinmolekyler är fördelade i lipiddubbelskiktet av en mosaik. De kan flyttas i det inre. Denna rörelse styrs av, tydligen, själva cellen. Transportmekanismen involverade microfilaments. De är knutna till de enskilda integrerade proteiner. Membranelementen är olika beroende på var du befinner dig i förhållande till bilipidnomu lager. Proteiner kan således vara perifera och gral. Det första skiktet är lokaliserad. De har en svagt samband med membranytan. Integrala proteiner är helt nedsänkt i den. De har en stark bindning med lipiderna och separeras från membranet utan att skada bilipidnogo skiktet. Proteiner som tränger igenom det som kallas trans. Växelverkan mellan protein- och lipid molekyler av olika natur ger plasmalemma stabilitet.

glycocalyx

Lipoproteiner har sidokedjor. Oligosackariden molekylerna kan binda till lipider och glykolipider form. Deras kolhydratdelen tillsammans med liknande element fästa till cell ytglykoproteiner negativ laddning och utgör ryggraden i glykocalyx. Han presenteras med ett löst skikt av måttlig elektrondensitet. Glykokalyx täcker den yttre delen plasmolemma. Dess kolhydratdelar lätta igenkänning av angränsande celler och ämnet i mellan, och ger också vidhäftande samband därmed. Glykocalyx också närvarande gitosovmestimosti och hormonreceptorer, enzymer.

dessutom

Membranreceptorer representeras i huvudsak glykoproteiner. De har förmågan att upprätta kommunikation med en mycket specifika ligander. Receptorer närvarande i membranet, dessutom kan reglera rörelsen hos vissa molekyler i cellen permeabilitet plasmamembranet. De har möjlighet att omvandla signaler från omgivningen in de interna, bindningselement av den extracellulära matrisen och cytoskelettet. Vissa forskare tror att sammansättningen av glykocalyx ingår även poluintegralnye proteinmolekyler. Deras funktionella områden är belägna i området för ytan av cellen nadmembrannoy apparaten.