Organizarea structurală și funcțională a membranei celulare

Prin definiția lui Robertson, celula poate fi considerată ca un sistem trifazic, care constă dintr-o matrice nucleocitoplasmică, o fază de membrană și o fază externă. Membranele reprezintă aproximativ 2/3 din masa celulelor uscate. Formează o celulă și menține o homeostază intracelulară definită strict, o membrană plasmatică sau o membrană de suprafață.







Structura membranei plasmatice

Moleculele fosfolipidele membranei constă din două părți: una dintre ele poartă o sarcină și este hidrofil și celălalt nu este încărcat și hidrofob. Aceasta determină capacitatea lipidelor de a forma în mod spontan structuri de membrană cu două straturi sub influența încărcărilor proprii. Membrana celulară încărcată fosfolipide regiuni hidrofile ale moleculelor de la una dintre moleculele sunt direcționate în celulă, iar celălalt - spre exteriorul celulei. Membrana celulară mai gros molecule fosfolipidice interactioneaza regiuni hidrofobe neîncărcate (ele sunt „ascunse“ de intracelular și extracelular apă). Stratul lipidic al membranelor celulare conține o mulțime de colesterol. Schimbul de lipide în contrast cu proteinele este mai lent. Cu toate acestea, excitarea, de exemplu, a neuronilor din creier duce la o scădere a conținutului de lipide din ele. În special, după locul de muncă mentală prelungită în timpul cantitate oboseala de fosfolipide in neuroni scade (poate că acest lucru se datorează mai intensă în memoria luminoasă munca mentală a persoanelor). Compoziția lipidelor membranare este determinată de habitat și de natura nutriției. Astfel, creșterea grăsimilor vegetale din dietă menține starea lichidă a lipidelor membranelor celulare și îmbunătățește funcțiile lor. Excesul de colesterol in membranele creste microviscosity lor afecteaza functia de transport a membranei celulare-HN. Cu toate acestea, lipsa acizilor grași și a colesterolului din alimente perturbă compoziția și funcțiile lipidelor membranelor celulare.

Moleculele de proteine ​​sunt integrate în matricea fosfolipidică a membranei celulare. În membranele celulare există mii de proteine ​​diferite care pot fi combinate în clasele principale: proteine ​​structurale, transportoare, enzime, proteine, canale, pompe ionice, receptori specifici. Aceeași proteină poate fi un receptor, o enzimă și o pompă. Canalele sunt formate din molecule de proteine ​​intercalate cu matricea lipidică, care permează membrana. Moleculele poliliare pot trece prin aceste canale. Multe proteine ​​membranare, cum ar fi fosfolipidele, constau din două părți - încărcate și neîncărcate. Zonele neacoperite de proteine ​​sunt scufundate într-un strat de lipide care nu poartă încărcătură. Zonele încărcate de proteine ​​interacționează cu siturile lipidelor încărcate, care reprezintă un factor important care determină interpunerea elementelor structurale ale membranei celulare și a rezistenței acesteia. Majoritatea proteinelor care pătrund în stratul lipidic sunt puternic asociate cu fosfolipide (proteine ​​integrale), principala lor funcție fiind transportul substanțelor prin membrana celulară. Majoritatea proteinelor integrale sunt glicoproteinele. Proteinele atașate la suprafața membranei celulare (în principal la partea interioară a acesteia) sunt numite periferice. Acestea sunt de obicei enzime: ele sunt acetilcolinesterază, fosfataze, adenilat ciclază, proteine ​​kinaze. Unele proteine ​​integrale funcționează de asemenea ca enzime, de exemplu ATPază. Receptorii și antigele membranei pot fi integrale și proteine ​​periferice. Proteinele adiacente membranei din interior sunt, de asemenea, parte a citoscheletului, care asigură o rezistență suplimentară a membranei celulare și elasticitatea. Reînnoirea proteinelor membranare are loc foarte repede - în decurs de 2-5 zile (durata lor de viață).







Cele mai multe celule ale corpului au o sarcină negativă de suprafață, care este asigurată de partea carbohidrat a glicolipidelor, fosfolipidelor, glicoproteinelor care ies din membrana celulară. Membrana are fluiditate: părțile sale individuale se pot deplasa de la un loc la altul.

Membranele celulare au o permeabilitate selectivă: unele fluxuri de substanțe, altele nu. În particular, membrana este ușor permeabilă la substanțele solubile în grăsime care penetrează stratul lipidic; cele mai multe membrane lăsate în apă. Anionii de acizi organici nu trec prin membrană. Dar există canale care trec selectiv ionii K +. Na +. Ca 2+. Cl -.

Funcțiile membranei celulare

Funcțiile principale ale membranei celulare sunt următoarele:

Funcția de protecție (funcția de protecție) este cea mai evidentă funcție a membranei celulare, care formează membrana de suprafață a celulei. Un rol special în îndeplinirea acestei funcții îl joacă membranele celulare ale țesutului epitelial. Ele formează de obicei suprafețe care separă mediul intern al corpului de mediul extern. Acest lucru se aplică și plamanilor și tractului gastro-intestinal. Funcția de barieră a membranelor celulare este perturbată în multe procese patologice (ateroscleroza, hipoxia, intoxicația, degenerarea cancerului). Multe substanțe medicinale își realizează influența acționând asupra membranei, atunci când distrug efectele substanțelor medicinale care se pot schimba. Celulele care formează stratul exterior al epiteliului sunt, de obicei, combinate cu contacte dense, care limitează transportul intercelular al substanțelor.

Funcția receptor - percepția schimbărilor în mediul extern și intern al corpului cu ajutorul unor structuri speciale - receptori, care asigură recunoașterea diverselor stimuli și răspunsul la acestea. Membrana celulară are un set mare de receptori care au o sensibilitate specifică la diferiți agenți - hormoni, mediatori, antigeni, stimuli chimici și fizici. Receptorii sunt responsabili pentru recunoașterea reciprocă a celulelor, dezvoltarea imunității. Receptorii de pe suprafața celulelor pot servi ca glicoproteine ​​și glicolipide ale membranelor. Receptorul activează proteina G membranară, care prin intermediul enzimei precursoare situată pe suprafața interioară a membranei celulare activează al doilea mediator, care realizează efectul stimulului. După secvența poate fi, de exemplu, o astfel de adrenalină - B-adrenoreceptorilor-GS-proteină - adenilciclazei ATP cAMP - protein kinazei - fosforilarea protein - schimbare a funcțiilor metabolice și celulare. Percepția iritanților fizici și chimici (modificări ale mediului intern și extern al organismului) în celule excitabile se realizează prin transformarea energiei disocierii într-un impuls nervos.

Crearea sarcinii electrice a celulei furnizează celulelor țesuturilor excitabile apariția unui potențial local, potențialul de acțiune (excitație) și comportamentul acestuia din urmă. Propagarea-excitație asigură la Depanare flux relație între un celule excitabile, precum și trimiterea unui semnal din celula eferente nervului efectorului (executive-TION) și feedback (aferente-TION) impulsuri din acestea. Aproape toate celulele vii au o sarcină electrică, dar numai câteva dintre ele sunt capabile să genereze un potențial de acțiune.

Generarea biologic activ ve-poziții - prostaglandine, tromboxani, leucotriene, oferind un efect mai puternic asupra-set de adeziune de trombocite și procesul de ardere-Soare.

Funcția de transport împreună cu bariera asigură o compoziție relativ constantă de substanțe în celulă și sarcina sa electrică. Prezența gradienților de concentrație și electricitate a diferitelor substanțe și ioni în exteriorul și în interiorul celulei indică faptul că membrana celulară efectuează o reglare fină a conținutului de ioni și molecule din citoplasmă. Datorită transportului de particule, se formează compoziția mediului intracelular, cel mai favorabil pentru cursul optim al reacțiilor metabolice.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: