Structura și funcțiile membranei celulare

Celula oricărui organism este un sistem integrat de viață. Se compune din trei părți inextricabil legate: membrana, citoplasma și nucleul. Plicul celular efectuează interacțiunea directă cu mediul extern și interacțiunea cu celulele vecine (în organismele multicelulare).







Celula de celule

Membrana celulară are o structură complexă. Se compune dintr-un strat exterior și o membrană plasmatică situată sub ea. Celulele animalelor și plantelor (Figurile 49, 50, 51) diferă în structura stratului lor exterior. În plante, precum și în bacterii, alge și ciuperci albastre-verzi, pe suprafața celulelor se află o coajă sau un perete celular dens. În cele mai multe plante, este alcătuită din celuloză.

Structura și funcțiile membranei celulare
Figura 49. Scheme ale structurii celulelor în funcție de microscopul luminos.

Peretele celular joacă un rol extrem de important: este un cadru exterior, o cochilie protectoare, asigură un turgor de celule vegetale; Prin peretele celular există apă, săruri, molecule de multe substanțe organice.

Structura și funcțiile membranei celulare
Figura 50. Schema structurii celulei animale în conformitate cu microscopul electronic.

Stratul exterior al suprafeței celulelor animale (fig.49, 50), spre deosebire de pereții celulari ai plantelor, este foarte subțire, elastic. Nu este vizibilă într-un microscop iluminat și constă dintr-o varietate de polizaharide și proteine. Stratul de suprafață al celulelor animale se numește glicocalx.

Structura și funcțiile membranei celulare
Figura 51. Schema structurii unei celule vegetale conform microscopului electronic.

Glycocalix exercită în principal funcția de comunicare directă a celulelor animale cu mediul extern, cu toate substanțele înconjurătoare. Având o grosime nesemnificativă (mai mică de 1 μm), stratul exterior al celulei animale nu îndeplinește rolul de susținere caracteristic pereților celulelor plantelor. Formarea glicocalicului, precum și pereții celulari ai plantelor se datorează activității vitale a celulelor în sine.

Plasma membrana

Sub glycocalyx peretelui celular al plantelor și este membrana plasmatică (lat „membrană“. - piele, film), învecinat direct citoplasmă - Figura 52. Grosimea membranei plasmatice de aproximativ 10 nm, studiul structurii și funcția sa este posibilă doar cu un microscop electronic.

Structura și funcțiile membranei celulare
Figura 52. Structura membranei plasmatice (fotografie microscopică electronică - în partea superioară).

Compoziția membranei plasmatice include proteine ​​și lipide. Acestea sunt aranjate într-o manieră ordonată și sunt conectate unele cu altele prin interacțiuni chimice. Conform ideilor moderne, moleculele lipidice din membrana plasmatică sunt aranjate în două rânduri și formează un strat continuu. Moleculele de proteine ​​nu formează un strat continuu, ele sunt situate într-un strat de lipide, pătrundându-se în adâncimi diferite, așa cum se arată în Figura 52.







Moleculele de proteine ​​și lipide sunt mobile, ceea ce asigură dinamica membranei plasmatice.

Plasma membrana îndeplinește multe funcții importante pe care depinde activitatea vitală a celulelor. O astfel de funcție este aceea că formează o barieră care separă conținutul interior al celulei de mediul extern. Dar între celule și mediul înconjurător este în mod constant metabolismul. Din mediul extern, celula primește apă, diverse săruri sub formă de ioni individuali, molecule anorganice și organice. Ei penetrează celula prin canalele foarte subțiri ale membranei plasmatice. Produsele formate în celulă sunt îndepărtate în mediul extern. Transportul substanțelor este una dintre principalele funcții ale membranei plasmatice.

Prin membrana plasmatică din celulă se obțin produse de schimb derivate, precum și substanțe sintetizate în celulă. Acestea includ o varietate de proteine, carbohidrați, hormoni care sunt produși în celulele diferitelor glande și sunt excretați în mediul extracelular sub formă de picături mici.

Celulele care formează diverse țesut pluricelular animal (epitelial, mușchi, și altele.) Sunt conectate între ele cu membrana plasmatică. În joncțiunea a două celule, membrana fiecăruia poate forma pliuri sau creșteri, care dau compușilor o rezistență specială (Figura 53).

Structura și funcțiile membranei celulare
Figura 53. Fotografie microscopică electronică a membranelor a două celule vecine.
Există falduri și creșteri ale membranei exterioare, care sporesc rezistența conexiunii celulare. Creșterea este de 30.000.

Celulele din plante sunt legate prin formarea de canale subțiri care sunt umplute cu citoplasma și sunt limitate la membrana plasmatică. Prin astfel de canale, care trec prin membranele celulare, nutrienții, ionii, carbohidrații și alți compuși provin de la o celulă la alta.

Pe suprafața multor celule animale, de exemplu, diferite epiteliile sunt foarte mici excrescențe subțiri citoplasmei acoperite cu membrana plasmatică - microvililor. Cel mai mare număr de microvilli se află pe suprafața celulelor intestinale, unde are loc digestia intensă și absorbția alimentelor digerate.

Moleculele mari de substanțe organice, cum ar fi proteine ​​și polizaharide, particule alimentare, bacteriile intra in celula de fagocitoză (greacă „phage“ -. Devour). În fagocitoză, membrana plasmatică participă direct (Figura 54). La punctul în care celulele sunt în contact cu suprafața unei particule de o materie densă, membrana se curbează, formează o adâncitură și înconjoară particula, care este „umplutura cu membrana“ cufundă în celulă. Se formează un vacuole digestiv și se digeră substanțe organice care intră în celulă.

Structura și funcțiile membranei celulare
Figura 54. Schema de pinocitoză. Fagocitoză în amoeba.

Fagocitoza este răspândită în lumea animală. Fagocitoza este alimentată de amoeba, ciliate și multe alte protozoare. La vertebrate și la oameni, doar câteva celule, cum ar fi leucocitele, sunt capabile de fagocitoză activă. Aceste celule absoarbe bacteriile, precum și o varietate de particule solide, prinse accidental în organism, protejându-le astfel de agenții patogeni și particule străine. Peretele celular al plantelor, bacterii și alge albastre-verzi și previne fagocitoză, deoarece acest fel de substanțe în celula ei practic absente.

Prin membrana plasmatică în celulă penetrează și o picătură de lichid, conținând într-o stare dizolvată și suspendată o varietate de substanțe.

Absorbția lichidului sub formă de picături mici seamănă cu o băutură, iar acest fenomen a fost cauzat de pinocitoză (băutură greacă "pinot"). Procesul de absorbție a fluidului este similar cu fagocitoza. O picătură de lichid este imersată în citoplasmă în "ambalajul cu membrană". Substanțele organice care intră în celulă împreună cu apa încep să se digereze sub influența enzimelor conținute în citoplasmă.

Pinocitoza este larg răspândită în natură și este efectuată de celule de animale, plante, ciuperci, bacterii și alge albastre-verzi.

Procesele de fag și pinocitoză, transportul ionilor și moleculelor apar cu consumul de energie care se formează în celulă.

Fundamentele citologiei







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: