Acasă | Despre noi | feedback-ul
Membrana plasmatică a celulelor animale este acoperit pe exterior (și anume pe partea care nu intră în contact cu citoplasmă) stratul al lanțurilor oligozaharidice atașate covalent la proteinele membranei (glikopoteiny) și într-o mai mică măsură lipide (glicolipide). Această acoperire cu membrană de carbohidrați se numește glicocalex. Numirea unui glicocalex nu este încă foarte clară; există o presupunere că această structură participă la procesele de recunoaștere intercelulară.
3 - proteine integrale;
4 - proteine periferice;
5 - proteine semi-integrate;
În celulele de plante, un perete dens de celuloză cu pori este localizat pe partea superioară a membranei celulare exterioare, prin care se face o conexiune între celulele vecine prin punți citoplasmatice.
Proprietățile membranelor biologice:
1. Abilitatea de a se auto-asambla după influențe distructive. Această proprietate este determinată de caracteristicile fizico-chimice ale moleculelor de fosfolipide care în soluție apoasă sunt colectate împreună, astfel încât capetele hidrofile ale moleculelor se desfășoară spre exterior și hidrofob - interior. În straturile de fosfolipide gata preparate, pot fi inserate proteine. Capacitatea de auto-asamblare este importantă la nivel celular.
2. Semipermeabilitatea (selectivitatea în transmiterea ionilor și a moleculelor). Asigură faptul că compoziția ionică și moleculară din celulă este constantă.
3. Fluiditatea membranelor. Membranele nu sunt structuri rigide, fluctuează constant datorită mișcărilor rotative și vibraționale ale moleculelor de lipide și proteine. Aceasta asigură o rată ridicată de procese enzimatice și alte procese chimice în membrane.
4. Fragmentele membranelor nu au capete libere. în timp ce se închid în bule.
Funcțiile membranei celulare externe (plasmolemma):
Principalele funcții ale plasmolemului sunt următoarele: 1) barieră, 2) receptor, 3) metabolic, 4) transport.
1. Funcția de barieră. Este exprimat în faptul că limitele conținutului celulelor cytolemma, separă de mediul extern si membrana citoplasmei intracelulare separate în compartimente individuale de reacție, compartimente.
2. Funcția receptorului. Una dintre cele mai importante funcții este de a asigura celule de comunicare plasmolemma (comunicare) cu mediul exterior prin prezența receptorului în aparatul membrană având o proteină sau glicoproteina natura. Primare Formațiunile receptorilor funcției -plazmalemmy - semnale externe, pentru a ajuta în mod adecvat orienteze celulele și formă în timpul diferențierii țesutului. Funcția receptorului este asociată cu activitatea diferitelor sisteme de reglementare, precum și cu formarea unui răspuns imunitar.
4. Funcția de transport a membranelor. Membrana asigură penetrarea selectivă în celulă și din celulă în mediul înconjurător al diferitelor substanțe chimice. Transportul substanțelor este necesar pentru a menține pH-ul adecvat în celulă, concentrația ionică corespunzătoare, care asigură eficiența enzimelor celulare. Transportul furnizează substanțe nutritive care servesc ca sursă de energie, precum și un material pentru formarea diferitelor componente celulare. Aceasta depinde de eliminarea deșeurilor toxice din celulă, de secreția diferitelor substanțe benefice și de crearea de gradienți ionici necesari pentru activitatea nervoasă și musculară. Schimbarea ratei de transport a substanțelor poate duce la încălcări ale proceselor bioenergetice, metabolismului apei-sare, excitabilității și altor procese. Corectarea acestor schimbări stă la baza efectelor multor medicamente.
Există două modalități principale de a introduce substanțe în celulă și de a le scoate din celulă în mediul extern;
Transportul pasiv merge de-a lungul unui gradient de concentrație chimică sau electrochimică fără costul energiei ATP. Dacă molecula substanței transportate nu are încărcătură, atunci direcția transportului pasiv este determinată numai de diferența de concentrație a acestei substanțe pe ambele părți ale membranei (gradient de concentrație chimică). Dacă molecula este încărcată, transportul acesteia este influențat atât de gradientul concentrației chimice, cât și de gradientul electric (potențialul membranei).
Ambele gradienți formează împreună un gradient electrochimic. Transportul pasiv al substanțelor poate fi realizat în două moduri: difuzie simplă și lumină.
Cu difuzie simplă, ionii de sare și apa pot pătrunde prin canalele selective. Aceste canale se formează datorită unor proteine transmembranare, formate prin căile de transport, deschise permanent sau doar pentru o perioadă scurtă de timp. Diferitele molecule care penetrează canalele selective au o mărime și o încărcătură corespunzătoare canalelor.
Există un alt mod de difuzie simplă - difuzarea substanțelor prin intermediul stratului biliar lipidic, prin care substanțele solubile în grăsimi și apa pot trece ușor. Bilatera lipidică este impermeabilă la moleculele încărcate (ioni), iar în același timp moleculele mici descărcate pot difuza liber. În acest caz, cu cât moleculă este mai mică, cu atât este mai rapid transportată. O rată destul de ridicată de difuzie a apei prin bistratul lipidic se datorează tocmai dimensiunii reduse a moleculelor sale și lipsei de încărcare.
Cu difuzarea facilitat în transportul de substanțe implicate proteine - transportatori, care lucrează pe principiul "ping-pong". Proteina astfel exista în două stări conformaționale: o stare de „Pong“, site-uri de legare a materialului transportat vizibil din exteriorul bistratului, iar „ping“ de stat sunt aceleași părți sunt deschise cu mâna cealaltă. Acest proces este reversibil. Pe de altă parte, în momentul dat, situl de legătură al substanței va depinde de gradientul de concentrație. În acest fel, zahărul și aminoacizii trec prin membrană.
Cu o difuzie facilă, viteza de transport a substanțelor este semnificativ crescută în comparație cu difuzia simplă.
În plus față de proteinele purtătoare, unele antibiotice, cum ar fi gramicidina și valinomicina, sunt implicate în difuzia facilității.
Deoarece asigură transportul ionilor, ele sunt numite ionofori.
Transportul activ al substanțelor în celulă. Acest tip de transport vine întotdeauna cu energie. Sursa de energie necesară pentru transportul activ este ATP. O caracteristică caracteristică a acestui tip de transport este faptul că este implementată în două moduri:
1) cu ajutorul enzimelor numite ATP-ase;
2) transportul în pachetul cu membrană (endocitoză).
În membrana celulară exterioară există proteine enzimatice cum ar fi ATPaza, funcția căreia este de a asigura transportul ionului activ împotriva gradientului de concentrație. Deoarece asigură transportul ionic, acest proces se numește o pompă de ioni.
Există patru sisteme de bază de transport de ioni într-o celulă animală. Trei dintre ei asigură transportul prin membranele biologice Na + și K +. Ca +. H +. iar al patrulea - transferul de protoni în timpul lucrării lanțului respirator al mitocondriilor.
Un exemplu al mecanismului de transport al ionilor activi este pompa de potasiu de sodiu din celulele animale. Acesta menține o concentrație constantă de celule de ioni de sodiu și de potasiu, care este diferită de concentrația acestor substanțe în mediu: ionii de sodiu normale in celula este mai mică decât în mediul înconjurător și de potasiu - mai mult.
Figura 14. Model schematic de potasiu-sodiu
Din acest motiv, în conformitate cu legile simplei difuzii, potasiul tinde să scape din celulă și sodiul difuzează în celulă. In contrast cu simpla sodiu difuzie - pompa de potasiu pompe continuu din celule și introduce sodiu și potasiu: trei molecule emiși în exterior de sodiu au două molecule injectate într-o celulă de potasiu.
Oferă acest transport de sodiu-potasiu-ATP-ase - o enzimă localizată în membrană într-un mod care să permeze toată grosimea sa. Pe partea interioară a membranei, sodiul și ATP intră în această enzimă și potasiul din membrana exterioară.
transportul de sodiu și de potasiu prin membrana are loc ca urmare a modificărilor conformaționale suferite de sodiu-potasiu-ATPase, activat atunci când creșterea concentrației de sodiu sau de potasiu intracelular în mediul înconjurător.
Pentru alimentarea acestei pompe este necesară hidroliza ATP. Acest procedeu furnizează aceeași enzimă sodiu-potasiu-ATPază. În același timp, mai mult de o treime din ATP consumat de celula animală în repaus este consumată de pompa de sodiu de potasiu.
Încălcarea funcționării corecte a pompei de sodiu-potasiu duce la diferite boli grave.
Eficiența acestei pompe depășește 50%, ceea ce nu este atins de cele mai avansate mașini create de om.
Multe sisteme de transport active sunt conduse de energie stocată în gradienți ionici mai degrabă decât prin hidroliza directă a ATP. Toate acestea funcționează ca sisteme cotransport (facilitarea transportului compușilor cu conținut scăzut de molecule). De exemplu, transportul activ al anumitor zaharuri si aminoacizi in celule animale este cauzata de gradientului de ioni de sodiu, iar gradientul de ioni de sodiu mai mare, cu atât mai mare rata de absorbție a glucozei. În schimb, dacă concentrația de sodiu în spațiul intercelular scade considerabil, transportul de glucoză se oprește. În acest caz, sodiul trebuie să se alăture proteinei de transport a glucozei dependente de sodiu, care are două situsuri de legare: una pentru glucoză, cealaltă pentru sodiu. Ionii de sodiu care pătrund în celulă contribuie la introducerea în celulă și în proteina purtătoare împreună cu glucoza. Ionii de sodiu, penetrarea celulei cu glucoza, sunt repompată sodiu-potasiu-ATPase, care se menține un gradient de concentrație de sodiu, controlează indirect transportul glucozei.
Trimiteți-le prietenilor: