Citoplazmatska membrana: funkcije, struktura. Zunanja citoplazmatska membrana

Zunanja citoplazmatska membrana je tanek film. Njegova debelina je približno 7-10 nm. Samo film gledan skozi elektronski mikroskop. Nato razmislite, kaj predstavlja citoplazmatsko membrano. Funkcije filma bodo opisane tudi v članku.

Struktura

Kakšna je sestava citoplazmatske membrane? Struktura filma je precej raznolika. Glede na kemijsko organizacijo gre za kompleks beljakovin in lipidov. Citoplazmatska membrana celice vključuje dvosloj. Deluje kot osnova. Poleg tega citoplazmatska membrana vsebuje holesterol in glikolipide. Te snovi so značilne za amfipatričnost. Z drugimi besedami, vsebujejo hidrofobne ("vlage") in hidrofilne ("ljubeče do vode") konča. Slednje (fosfatna skupina) so usmerjene navzven od membrane, slednje (ostanki iz maščobnih kislin) so usmerjene ena proti drugi. Zaradi tega nastane lipidni bipolarni sloj. Lipidne molekule so mobilne. Lahko se gibljejo v svoji enoslojni plasti ali (redko) iz ene v drugo. Lipidna plast ima lahko trdno ali tekoče kristalno stanje. Monosloji so asimetrični. To pomeni, da je sestava lipidov drugačna. Zaradi te lastnosti imajo citoplazmatske membrane specifičnost tudi znotraj ene same celice. Drugi obvezni sestavni del filma so beljakovine. Veliko teh spojin se lahko giblje v ravnini membrane ali se vrti okoli lastne osi. Vendar se ne morejo premakniti iz enega dela dvosloja v drugega. Zaščita notranjega okolja - glavna naloga, ki jo opravlja citoplazmatska membrana. Struktura filma poleg tega zagotavlja pretok različnih procesov. Za izvajanje nekaterih nalog so proteini. Zaradi lipidov so zagotovljene strukturne značilnosti filma.

Citoplazmatska membrana: funkcije

Glavne naloge so:

• Barrier . Zaščitna folija zagotavlja aktivno, pasivno, selektivno, regulirano izmenjavo spojin z zunanjim okoljem. Zaradi selektivne permeabilnosti so celica in njeni predelki ločeni in dobavljeni s potrebnimi snovmi.
• Prevoz . Skozi film je prehod spojin iz celice v celico. S tem dobimo hranilne spojine, odstranimo končne produkte metabolizma, pride do izločanja različnih snovi. Poleg tega nastajajo ionski gradienti, koncentracija ionov in pH se vzdržujeta na optimalni ravni. Potrebne so za živahno aktivnost celičnih encimov.

Pomožne naloge

• Matrix . Ta funkcija zagotavlja določeno usmerjenost in interpozicijo membranskih proteinov ter njihovo optimalno interakcijo.
• Mehansko . Zaradi tega je zagotovljena avtonomija celice, notranje strukture. Element je povezan tudi z drugimi podobnimi.
• Energija . Na podlagi fotosinteze v kloroplastih in v času dihanja celic v membranah so aktivni sistemi za prenos energije. Vključene so tudi beljakovinske spojine.
• Receptor . Številne beljakovine, ki so prisotne v membrani, zagotavljajo zaznavanje različnih signalov. Steroidi, ki krožijo v krvi, na primer vplivajo samo na ciljne celice, ki imajo ustrezne hormonske receptorje. Kemijske spojine, ki zagotavljajo impulze (nevrotransmiterji), so povezane tudi s specifičnimi ciljnimi celičnimi beljakovinami.

Posebne lastnosti

Posebne funkcije membrane vključujejo:

• Encimatsko . Pogosto so proteini, ki vsebujejo citoplazmatsko membrano, delujejo kot encimi.
• Ustvarjanje in izvajanje biopotencialov.
• Označevanje . Citoplazmatska membrana vključuje posebne antigene. Delujejo kot bližnjice. Zahvaljujoč njim se izvede prepoznavanje celic. Markerji so glikoproteini - proteini, ki vsebujejo razvejane stranske verige oligosaharidov. Delujejo kot "antene". Zaradi velikega števila variant stranskih verig za eno ali drugo vrsto celic se lahko oblikuje poseben marker. Z njihovo pomočjo se elementi, ki jih medsebojno priznavajo, začnejo delovati usklajeno. To se na primer zgodi med nastajanjem tkiv in organov. Označevanje omogoča tudi imunskemu sistemu, da prepozna tuje antigene.

Dodatne informacije

Če nekateri delci iz enega ali drugega razloga ne morejo iti skozi fosfolipidni dvosloj (na primer zaradi hidrofilnih lastnosti, ker je citoplazmatska membrana v notranjosti hidrofobna in ne dopušča, da bi takšne spojine potekale, ali zaradi velike velikosti samih delcev), so potrebne, lahko preidejo skozi posebne nosilne proteine ​​(transporterje) in kanalske beljakovine. Ali pa se njihova penetracija izvaja preko endocitoze. V procesu pasivnega transporta pride do presajanja snovi s lipidno plastjo z difuzijo. Hkrati se energija ne porabi. Eno od variant takšnega mehanizma je mogoče olajšati difuzijo. Pri tem nekatera specifična molekula olajša prehod snovi. Lahko ima kanal, ki lahko prehaja le delce istega tipa. Pri aktivnem transportu se porabi energija. To je posledica dejstva, da se ta postopek izvaja proti koncentracijskem gradientu. Citoplazmatska membrana vsebuje specifične proteinske črpalke, vključno z ATPazo, ki spodbuja aktivni vnos kalija in odstranjevanje natrijevih ionov.

Modeli

Obstaja več:

• "Sandwich model" . Idejo o triplastni strukturi vseh membran so leta 1935 izrazili znanstveniki Dawson in Daniel. Po njihovem mnenju je bila struktura filma naslednja: beljakovine-lipidi-proteini. Takšno stališče obstaja že dolgo.
• "Struktura tekočega mozaika". Ta model so leta 1972 opisali Nicholson in Singer. V skladu s tem proteinske molekule ne tvorijo neprekinjenega sloja, ampak so potopljene v bipolarni lipid v obliki mozaika na različni globini. Ta model velja za najbolj univerzalen.
• "Proteinska-kristalna struktura". V skladu s tem modelom nastanejo membrane zaradi prepletanja beljakovinskih in lipidnih molekul, ki se združujejo na osnovi hidrofilnih-hidrofobnih vezi.