Buněčná membrána: struktura a funkce

Základní strukturní jednotkou živého organismu je buňka, která je diferencovaným místem cytoplazmy, obklopená buněčnou membránou. Vzhledem k tomu, že buňka provádí mnoho důležitých funkcí, jako je reprodukce, výživa, pohyb, musí být plášť z plastu a hustý.

Historie objevu a studium buněčné membrány

V roce 1925 provedly Grendel a Gorder úspěšný pokus identifikovat "stíny" červených krvinek nebo prázdné skořápky. Přes několik chyb, vědci objevili lipidovou dvojvrstvu. Jejich práce pokračovala k Danielle, Dawson v 1935, Robertson v roce 1960. Výsledkem dlouholetých prací a hromadění argumentů v roce 1972 vytvořili Singer a Nicholson tekuto-mozaikový model struktury membrány. Další experimenty a studie potvrdily práce vědců.

Význam

Co je to buněčná membrána? Toto slovo bylo používáno před více než sto lety, v latině to znamená "film", "peeling". Označte hranici buňky, která je přirozenou bariérou mezi vnitřním obsahem a vnějším prostředím. Struktura buněčné membrány znamená semipermeabilitu, díky níž může volně procházet vlhkost a živiny a produkty rozkladu. Tato shell může být nazývána hlavní strukturní složkou organizace buňky.

Zvažte základní funkce buněčné membrány.

1. Odděluje vnitřní obsah buňky a součásti externího prostředí.

2. přispívá k udržování konstantního chemického složení buňky.

3. Reguluje správný metabolismus.

4. Poskytuje propojení mezi buňkami.

5. Rozpoznává signály.

6. Ochranná funkce.

"Plazma shell"

Vnější membránou buněk, nazývaná také plazmatická membrána, je ultramikroskopický film, jehož tloušťka se pohybuje od pěti do sedmi nanometrů. Skládá se převážně z proteinových sloučenin, fosfolidů, vody. Fólie je elastická, snadno absorbuje vodu a rychle po poškození obnoví její celistvost.

Rozlišuje se v univerzální struktuře. Tato membrána zaujímá hraniční polohu, účastní se volební proces propustnost, odstranění produktů rozpadu, syntetizuje je. Vztah k "sousedům" a spolehlivá ochrana vnitřního obsahu před poškozením činí důležitou součást v takovém případě buněčné struktury. Buněčná membrána živočišných organismů je někdy pokryta velmi tenkou vrstvou - glycocalixem, který obsahuje proteiny a polysacharidy. Rostlinné buňky mimo membránu chráněnou buněčnou stěnou, která plní funkce podpory a udržuje tvar. Hlavní složkou jeho složení je vlákno (celulóza) - polysacharid, který není rozpustný ve vodě.

Tudíž vnější membrána buněk provádí funkci obnovy, ochrany a interakce s jinými buňkami.

Struktura buněčné membrány

Tloušťka této pohyblivé skříně se pohybuje od šesti do deseti nanometrů. Buněčná membrána buňky má zvláštní složení, jehož základem je lipidová dvojvrstvá. Hydrofobní ocasy, inertní vůči vodě, jsou umístěny na vnitřní straně, zatímco hydrofilní hlavy, které interagují s vodou, jsou vypuštěny. Každý lipid představuje fosfolipid, který je výsledkem interakce látek, jako je glycerin a sfingosin. Lipidový skelet je těsně obklopen bílkovinami, které se nacházejí v nespojité vrstvě. Některé z nich jsou ponořeny do lipidové vrstvy, jiné procházejí. Výsledkem je vytvoření oblastí propustných pro vodu. Provádí tyto proteinové funkce jsou odlišné. Některé z nich jsou enzymy, zbytek jsou transportní bílkoviny, které přenášejí různé látky z vnějšího prostředí do cytoplazmy a zpět.

Buněčná membrána je prostupná a úzce spojená integrálními proteiny a periferní spojení je méně silné. Tyto proteiny mají důležitou funkci, kterou je udržovat strukturu membrány, přijímat a konvertovat signály z prostředí, transportovat látky, katalyzovat reakce, které se vyskytují na membránách.

Složení

Základem buněčné membrány je bimolekulární vrstva. Díky své kontinuitě má buňka bariéru a mechanické vlastnosti. V různých fázích života může být tato dvojvrstva rozbitá. Výsledkem je vytvoření strukturních defektů přes hydrofilní póry. V takovém případě se mohou všechny funkce takové složky jako buněčná membrána změnit. Jádro může trpět vnějšími vlivy.

Vlastnosti

Buněčná membrána buňky má zajímavé rysy. Vzhledem k tekutosti tohoto pláště není tuhá struktura a hlavní část proteinů a lipidů, které jsou obsaženy v jeho složení, se volně pohybuje v rovině membrány.

Obecně je buněčná membrána asymetrická, takže složení proteinových a lipidových vrstev je odlišné. Plazmové mambry v živočišných buňkách mají na své vnější straně glykoproteinovou vrstvu, která plní receptorové a signalizační funkce, a také hraje důležitou roli v procesu integrace buněk do tkáně. Buněčná membrána je polární, to znamená, že na vnější straně je náboj kladný a zevnitř je negativní. Kromě všech výše uvedených skutečností má buněčná stěna selektivní vhled. To znamená, že kromě vody je do buňky přenášena pouze určitá skupina molekul a iontů rozpuštěných látek. Koncentrace látky, jako je sodík, je ve většině buněk výrazně nižší než ve vnějším prostředí. Pro ionty draslíku je charakteristický rozdílný poměr: jejich počet v buňce je mnohem vyšší než v prostředí. V tomto ohledu jsou sodné ionty neodmyslitelné v přání proniknout do buněčné membrány a ionty draslíku se obvykle uvolňují ven. Za těchto okolností membrána aktivuje speciální systém, který provádí "čerpací" úlohu, vyrovnává koncentraci látek: sodíkové ionty jsou čerpány na povrch buněk a ionty draslíku jsou čerpány dovnitř. Tato funkce je jednou z nejdůležitějších funkcí buněčné membrány.

Podobná touha iontů sodíku a draslíku k pohybu dovnitř z povrchu hraje velkou roli ve věci transportu cukru a aminokyselin do buňky. Při procesu aktivního odstranění sodíkových iontů z buněčné membrány vytváří podmínky pro nové přívody glukózy a aminokyselin uvnitř. Naopak v procesu přenosu iontů draslíku uvnitř buňky se doplňuje počet "transportérů" rozkladných produktů z buňky do vnějšího prostředí.

Jak se buňka podává přes buněčnou membránu?

Mnoho buněk absorbuje látky prostřednictvím procesů, jako je fagocytóza a pinocytóza. V prvním provedení flexibilní vnější membrána vytváří malé prohloubení, ve kterém se nacházejí zachycené částice. Poté se průměr vybrání stává větší, dokud obklopená částice nevstupuje do buněčné cytoplazmy. Prostřednictvím fagocytózy jsou některé prvoky krmeny, například améby, stejně jako krvinky - leukocyty a fagocyty. Podobně buňky absorbují tekutinu, která obsahuje základní živiny. Toto se nazývá pinocytóza.

Vnější membrána je pevně spojena endoplazmatické retikulum buněk.

V mnoha typech základních komponentů tkáně jsou na povrchu membrány umístěny výčnělky, záhyby a mikrovilly. Rostlinné buňky na vnější straně této skořápky jsou v mikroskopu pokryty jiným, silným a zřetelným. Vlákno, ze kterého jsou vyrobeny, pomáhá vytvářet podporu pro tkáně rostlinného původu, například dřevo. Zvířecí buňky mají také řadu vnějších struktur, které jsou na povrchu buněčné membrány. Jsou čistě ochrannou povahou, příkladem je chitin obsažený v buňkách hmyzu.

Kromě buňky se nachází i intracelulární membrána. Jeho funkcí je rozdělit buňku do několika specializovaných uzavřených oddílů - oddílů nebo organel, kde by mělo být zachováno určité prostředí.

Proto není možné nadhodnotit úlohu takové složky základní jednotky živého organismu jako buněčné membrány. Struktura a funkce naznačují významné rozšíření celkové plochy buňky, zlepšení metabolických procesů. Struktura této molekulární struktury zahrnuje proteiny a lipidy. Oddělení buňky od vnějšího prostředí zajišťuje membrána jeho integritu. Svojí pomocí se intercelulární vazby udržují na dostatečně silné úrovni a vytvářejí tkáně. V tomto ohledu lze konstatovat, že jedna z nejdůležitějších rolí v buňce hraje buněčná membrána. Struktura a funkce, které provádí, jsou v různých buňkách radikálně odlišné v závislosti na jejich účelu. Prostřednictvím těchto vlastností je dosaženo různých fyziologických aktivit buněčných membrán a jejich rolí v existenci buněk a tkání.