Hva er strukturen til plasmamembranen? Hva er dens funksjoner? Plasmamembranens funksjoner, betydning og struktur.

Aktiv

(med energiforbruk)

Enkel diffusjon

(uten proteiner)

Energikilde - ATP

Tilrettelagt diffusjon

(involverer proteiner)

Andre typer kilder

Gjennom en kanal i proteinet

Som et kupp

protein med substans

Ris. 4. Klassifisering av typer transport av stoffer gjennom membranen.

Ved aktiv overføring beveger uorganiske ioner, aminosyrer og sukker, og nesten alle medisinske stoffer med polare molekyler seg gjennom membranen - para-aminobenzosyre, sulfonamider, jod, hjerteglykosider, B-vitaminer, kortikosteroidhormoner, etc.

For å tydelig illustrere prosessen med overføring av stoffer gjennom membranen, presenterer vi (med mindre endringer) figur 5 hentet fra boken "Molecular Biology of the Cell" (1983) av B. Alberts og andre forskere ansett som ledere i utviklingen av teori

Transportert molekyl

Kanalprotein

proteintransportør

Lipid elektrokjemisk

tolags gradient

Enkel diffusjon Tilrettelagt diffusjon

Passiv transport Aktiv transport

Figur 5. Mange små uladede molekyler passerer fritt gjennom lipid-dobbeltlaget. Ladede molekyler, store uladede molekyler og noen små uladede molekyler passerer gjennom membraner gjennom kanaler eller porer eller ved hjelp av spesifikke transportproteiner. Passiv transport er alltid rettet mot den elektrokjemiske gradienten mot etablering av likevekt. Aktiv transport skjer mot en elektrokjemisk gradient og krever energi.

transmembran transport, reflekterer hovedtypene for overføring av stoffer over membranen. Det skal bemerkes at proteinene involvert i transmembrantransport tilhører integrerte proteiner og er oftest representert av ett komplekst protein.

Overføringen av høymolekylære proteinmolekyler og andre store molekyler gjennom membranen inn i cellen utføres ved endocytose (pinocytose, fagocytose og endocytose), og fra cellen ved eksocytose. I alle tilfeller skiller disse prosessene seg fra ovenfor emner at det transporterte stoffet (partikkel, vann, mikroorganismer osv.) først pakkes inn i en membran og i denne formen overføres til cellen eller frigjøres fra cellen. Pakkeprosessen kan skje både på overflaten av plasmamembranen og inne i cellen.

b. Overføring av informasjon over plasmamembranen.

I tillegg til proteinene som er involvert i overføringen av stoffer over membranen, er det identifisert komplekse komplekser av flere proteiner. Romlig adskilt, er de forent av en endelig funksjon. Komplekse proteinsammenstillinger inkluderer et kompleks av proteiner som er ansvarlige for produksjonen av et veldig kraftig biologisk aktivt stoff i cellen - cAMP (syklisk adenosinmonofosfat). Dette ensemblet av proteiner inneholder både overflate- og integrerte proteiner. For eksempel, på den indre overflaten av membranen er det et overflateprotein kalt G-protein. Dette proteinet opprettholder forholdet mellom to tilstøtende integrerte proteiner - et protein kalt adrenalinreseptoren og et enzymprotein - adenylatcyklase. Den adrenerge reseptoren er i stand til å koble seg til adrenalin, som kommer inn i det intercellulære rommet fra blodet og blir opphisset. Denne eksitasjonen overføres av G-proteinet til adenylatcyklase, et enzym som er i stand til å produsere det aktive stoffet - cAMP. Sistnevnte går inn i cytoplasmaet til cellen og aktiverer en rekke enzymer i den. For eksempel aktiveres et enzym som bryter ned glykogen til glukose. Dannelsen av glukose fører til en økning i mitokondriell aktivitet og en økning i syntesen av ATP, som kommer inn i alle cellulære rom som en energibærer, og forbedrer arbeidet til lysosom-, natrium-kalium- og kalsiummembranpumper, ribosomer, etc. til slutt øke den vitale aktiviteten til nesten alle organer, spesielt muskler. Dette eksemplet, selv om det er veldig forenklet, viser hvordan aktiviteten til membranen er relatert til arbeidet til andre elementer i cellen. På det daglige nivået ser dette komplekse opplegget ganske enkelt ut. Tenk deg at en hund plutselig angrep en person. Den resulterende følelsen av frykt fører til frigjøring av adrenalin i blodet. Sistnevnte binder seg til adrenerge reseptorer på plasmamembranen, og endrer derved den kjemiske strukturen til reseptoren. Dette fører igjen til en endring i strukturen til G-proteinet. Det endrede G-proteinet blir i stand til å aktivere adenylatcyklase, noe som øker produksjonen av cAMP. Sistnevnte stimulerer dannelsen av glukose fra glykogen. Som et resultat forbedres syntesen av det energikrevende ATP-molekylet. Økt energiproduksjon i en persons muskler fører til en rask og sterk reaksjon på et hundeangrep (flukt, forsvar, kamp osv.).

Forelesning nr. 4.

Antall timer: 2

Plasmamembran

1.

2.

3. Intercellulære kontakter.

1. Strukturen til plasmamembranen

Plasmamembran, eller plasmalemma, er en overfladisk perifer struktur som begrensercelle utenfor og sikre dens forbindelse med andre celler og det ekstracellulære miljøet. Den har en tykkelseca. 10 nm. Blant andre cellemembraner er plasmalemmaet det tykkeste. Kjemisk er plasmamembranen lipoproteinkompleks. Hovedkomponentene er lipider (ca. 40%), proteiner (mer enn 60%) og karbohydrater (ca. 2-10%).

Lipider inkluderer stor gruppe organisk materiale, med dårlig løselighet i vann (hydrofobicitet) og god løselighet i organiske løsningsmidler og fett (lipofilisitet).Typiske lipider som finnes i plasmamembranen er fosfolipider, sfingomyeliner og kolesterol. I planteceller erstattes kolesterol med fytosterol. Basert på deres biologiske rolle kan plasmamembranproteiner deles inn i enzymproteiner, reseptorer og strukturelle proteiner. Plasmalemmakarbohydrater er en del av plasmalemmaet i bundet tilstand (glykolipider og glykoproteiner).

Foreløpig er det generelt akseptert væske-mosaikk modell av strukturen til en biologisk membran. I følge denne modellen er det strukturelle grunnlaget for membranen dannet av et dobbelt lag av fosfolipider dekket med proteiner. Halene til molekylene vender mot hverandre i et dobbelt lag, mens de polare hodene forblir utenfor og danner hydrofile overflater. Proteinmolekyler danner ikke et kontinuerlig lag, de er lokalisert i lipidlaget, stuper til forskjellige dybder (det er perifere proteiner, noen proteiner trenger gjennom membranen, noen er nedsenket i lipidlaget). De fleste proteiner er ikke assosiert med membranlipider, dvs. de ser ut til å flyte i en "lipidsjø". Derfor er proteinmolekyler i stand til å bevege seg langs membranen, settes sammen i grupper eller omvendt spre seg på overflaten av membranen. Dette antyder at plasmamembranen ikke er en statisk, frossen formasjon.

Utenfor plasmalemmaet er det et supramembranlag - glykokalyx. Tykkelsen på dette laget er omtrent 3-4 nm. Glycocalyx finnes i nesten alle dyreceller. Det er assosiert med plasmalemmaet glykoproteinkompleks. Karbohydrater danner lange, forgrenede kjeder av polysakkarider assosiert med proteiner og lipider i plasmamembranen. Glykokalyxen kan inneholde enzymproteiner involvert i ekstracellulær nedbrytning ulike stoffer. Produkter av enzymatisk aktivitet (aminosyrer, nukleotider, fettsyrer osv.) transporteres over plasmamembranen og absorberes av cellene.

Plasmamembranen fornyes hele tiden. Dette skjer ved å løsne små bobler fra overflaten og inn i cellen og legge inn vakuoler som kommer fra innsiden av cellen inn i membranen. Dermed er det en konstant strøm av membranelementer i cellen: fra plasmamembranen til cytoplasmaet (endocytose) og flyten av membranstrukturer fra cytoplasmaet til celleoverflaten (eksocytose). I membranomsetning spilles hovedrollen av systemet med membranvakuoler til Golgi-komplekset.

4. Funksjoner av plasmamembranen. Mekanismer for transport av stoffer gjennom plasmalemmaet. Reseptorfunksjonen til plasmalemmaet

Plasmamembranen utfører en rekke essensielle funksjoner:

1) Barriere.Plasmamembranens barrierefunksjon er åbegrense fri diffusjon av stoffer fra celle til celle, forhindreroterende lekkasje av vannløselig celleinnhold. Men sidencellen må få de nødvendige næringsstoffene, dudele sluttprodukter av metabolisme, regulere intracellulærtHvis konsentrasjonen av ioner er høy, er det dannet spesielle mekanismer for overføring av stoffer gjennom cellemembranen.

2) Transportere.Transportfunksjonen inkluderer sikre inn og ut av ulike stoffer inn og ut av cellen. En viktig egenskap ved membranen er selektiv permeabilitet, eller semipermeabilitet. Den passerer lett vann og vannløsningergasser og frastøter polare molekyler som glukose eller aminosyrer.

Det er flere mekanismer for å transportere stoffer over membranen:

passiv transport;

aktiv transport;

transport i membranemballasje.

Passiv transport. Diffusjon -dette er bevegelsen av partikler av mediet, som fører til overføring av energistoffer fra et område der konsentrasjonen er høy til et område med lav konsentrasjonsjon. Under diffusjonstransport fungerer membranen som en osmotisk barriere. Diffusjonshastigheten avhenger av størrelsenmolekyler og deres relative løselighet i fett. Jo færre gangermål på molekyler og jo mer fettløselige (lipofile) de er, jo raskere vil de bevege seg gjennom lipid-dobbeltlaget.Diffusjon kan være nøytral(overføring av uladetmolekyler) og lett(ved hjelp av spesielle proteinertransportører). Hastigheten for tilrettelagt diffusjon er høyere enn for nøytral diffusjon.Maksimal penetrasjonVann har evnen tilhvordan molekylene er små og uladede. Diffusjon av vann gjennom cellenemembranen kalles osmo steinbitDet antas at i cellermembran for penetreringvann og noen ioner erdet er spesielle "porer". Antallet dereser liten, og diameteren erca. 0,3-0,8 nm. Diffunderer raskest gjennom membranen vel, lett løselig i lipider dobbeltlag av et molekyl, slik som O, og uladede polare molekylerlut med liten diameter (SO, mo Chevina).

Overføring av polare molekyler (medsukker, aminosyrer), spesieltprodusert ved hjelp av spesiell membrantransportproteiner kalles forenklet diffusjon. Slike proteiner finnesbevæpnet i alle typer biologiske membraner, og hver enkelt Dette proteinet er designet for å transportere molekyler av en viss klasse sa. Transportproteiner er transmembrane polypeptidkjeden deres krysser lipid-dobbeltlaget flere ganger, og danner Den har gjennomganger. Dette sikrer overføring av spesifikkestoffer gjennom membranen uten direkte kontakt med den.Det er to hovedklasser av transportproteiner: proteiner- transportører (transportører) Og kanaldannende proteiner (hviteki-kanaler). Bærerproteiner transporterer molekyler over membranen, og endrer først konfigurasjonen. Kanaldannende proteiner danner fylte membraner vannporene. Når porene er åpne, molekyler av spesifikke stoffer(vanligvis uorganiske ioner av passende størrelse og ladning) passerer gjennom dem. Hvis molekylet til det transporterte stoffet ikke har noen ladning, da transportretningen bestemmes av konsentrasjonsgradienten. Hvis molekylet er ladet, avhenger dets transport, i tillegg til gradienten konsentrasjon, påvirkninger elektrisk ladning membraner (membranpotensiell). Den indre siden av plasmalemmaet lades vanligvis fra negativ i forhold til utsiden. Membranpotensialet letter penetrasjonen av positivt ladede ioner inn i cellen og hindrer passasje av negativt ladede ioner.

Aktiv transport. Aktiv transport er overføring av stoffer mot en elektrokjemisk gradient. Det utføres alltid av transproteinerportører og nærstående zan med energikildegii. Ved proteinoverføring det er tomter binding til transporttitrert stoff. Jo flere slike studier tkov kontakter sakensjon, jo høyere ratevekst av transport. Selektiv overføring av ett stoff kalles uniport. Overføring av flere stoffer utføres Kotran sportssystemer. Hvis overføringen går i én retning -Dette importere, hvis i motsatt - antiport. Så,for eksempel overføres glukose fra den ekstracellulære væsken inn i cellen uniportalt. Overføringen av glukose og Na 4 fra tarmhulen ellerhenholdsvis nyretubuli inn i tarmceller eller blod utføres symportalt, og overføringen av C1~ og HCO er antiportoral. Det antas at det under overføring oppstår reversible konformasjonsendringer. endringer i transportøren, som tillater bevegelse av stoffer knyttet til den.

Et eksempel på et bærerprotein som brukes til transportstoffer, er energien som frigjøres under hydrolysen av ATPNa + -K + pumpe, finnes i plasmamembranen til alle celler. Na+-K pumpen fungerer etter prinsippet om antiport, pumping vaya Na "ut av cellen og K t inn i cellen mot deres elektrokjemiske gradienter. Gradient Na+ skaper osmotisk trykk, opprettholder cellevolum og sørger for transport av sukker og aminosyrernoacider Driften av denne pumpen bruker en tredjedel av all energien som er nødvendig for funksjonen til cellene.Når man studerer virkningsmekanismen Na+ - K+ pumpen ble installertDet er vist at det er et ATPase-enzym og et transmembranprotein. integrert protein. I nærvær Na+ og ATP under påvirkning av ATP-Det terminale fosfatet separeres fra ATP og tilsettes restenasparaginsyre på et ATPase-molekyl. ATPase phos molekylforylerer, endrer konfigurasjonen og Na+ fjernes fra celler. Etter uttaket Na K" transporteres alltid fra cellen inn i cellen. For å gjøre dette spaltes tidligere festet fosfat fra ATPase i nærvær av K. Enzymet defosforyleres, gjenoppretter sin konfigurasjon og K 1 "pumpes" inn i cellen.

ATPase er dannet av to underenheter, store og små.Den store underenheten består av tusenvis av aminosyrerester,krysser dobbeltlaget flere ganger. Den har en katalytisk aktivitet og kan fosforyleres og defosforiseres reversibeltå bli realisert. Stor underenhet på cytoplasmatisk sidehar ikke områder for binding Na+ og ATP, og på utsiden -bindingssteder for K+ og ouabain. Den lille underenheten erglykoprotein og dets funksjon er ennå ikke kjent.

Na+-K pumpen har en elektrogen effekt. Han fjerner trepositivt ladet ion Naf fra buret og tar med toion K Som et resultat flyter en strøm gjennom membranen og danner en elektroderik potensial med negativ verdi i den indre delen av cellen i forhold til dens ytre overflate. Na"-K+ pumpen regulerer cellevolumet, kontrollerer konsentrasjonen av stofferinne i cellen, opprettholder osmotisk trykk, deltar i dannelsen av membranpotensial.

Transport i membranemballasje. Overføring av makromolekyler (proteiner, nukleinsyrer) gjennom membranenparti, polysakkarider, lipoproteiner) og andre partikler utføres gjennom sekvensiell dannelse og fusjon av omgittemembranbundne vesikler (vesikler). Vesikulær transportprosessdet foregår i to etapper. I begynnelsenvesikkelmembran og plasmalemmaholde sammen og slå sammen.For at trinn 2 skal finne sted er det nødvendigJeg skulle ønske dere var vannmolekylerer overfylt av interagerende lipid-dobbeltlag, som nærmer seg en avstand på 1-5 nm. Teller Xia at denne prosessen blir aktivertspesiell fusjonsproteiner(De isolert så langt bare fra virus). Vesikulær transport harviktig funksjon - absorberte eller utskilte makromolekyler,ligger i bobler, vanligvis ikkebland med annen makromolcules eller organeller av cellen. Pu kviser kan smelte sammen med den spesifikke kjemiske membraner, som girletter utvekslingen av makromolekyler mellommellom det ekstracellulære rommet oginnholdet i cellen. like måtemakromolekyler overføres fra et cellekammer til et annet.

Transporten av makromolekyler og partikler inn i cellen kalles endo cytose.I dette tilfellet er de transporterte stoffene innhylletved plasmamembranen dannes det en vesikkel (vakuole), somsom beveger seg inne i cellen. Avhengig av størrelsen på bildetdanner vesikler, er det to typer endocytose - pinocytose og fagocytose.

Pinocytosesikrer absorpsjon av væske og oppløststoffer i form av små bobler ( d =150 nm). fagocytose -dette er absorpsjon av store partikler, mikroorganismerkall eller fragmenter av organeller, celler. I dette tilfellet dannes dedet er store vesikler, fagosomer eller vakuoler ( d -250 nm eller mer). U protozoer fagocytisk funksjon - form for ernæring. Hos pattedyr utføres den fagocytiske funksjonen av makrofager ogrofils, som beskytter kroppen mot infeksjon ved å absorbere invaderende mikrober. Makrofager er også involvert i resirkuleringensjoner av gamle eller skadede celler og deres rusk (i kroppenmenneskelige makrofager absorberer daglig mer enn 100 gamle erittrocytter). Fagocytose begynner først når den oppslukte partikkelenbinder seg til overflaten av fagocytten og aktiverer spesialisertnye reseptorceller. Binding av partikler til bestemte stoffermembranreseptorer forårsaker dannelsen av pseudopodia, somDe omslutter partikkelen og smelter sammen i kantene og danner en boble -fagosomet.Dannelsen av et fagosom og fagocytose i seg selv forekommerbeveger seg bare hvis partikkelen under omhyllingsprosessenkontakter konstant reseptorene til plasmalemmaet, som om de "stagnerer" blinkende lyn."

En betydelig del av materialet absorberes av cellen via endocytose, avslutter sin reise i lysosomer. Store partikler inkludertser frem til fagosomer, som deretter smelter sammen med lysosomer og danner fagolysosomer. Væske og makromolekyler absorberes underpinocytose, overføres i utgangspunktet til endosomer, som erde smelter sammen med lysosomer for å danne endolysosomer. Jeg er tilstede ulike hydrolytiske enzymer tilstede raskt i lysosomerro ødelegge makromolekyler. Hydrolyseprodukter (aminosyrermasse, sukker, nukleotider) transporteres fra lysosomer til cytosol, hvor de brukes av cellen. De fleste membrankomponenter endocytiske vesikler fra fagosomer og endosomer returnerer via eksocytose til plasmamembranen og omfordeles derer lysert. Den viktigste biologiske betydningen av endocytose er det er mulig å få byggesteiner på grunn av intracellulært fordøyelse av makromolekyler i lysosomer.

Absorpsjonen av stoffer i eukaryote celler begynner icialiserte områder av plasmamembranen, den såkaltevi er X avgrensede groper. I elektronmikrofotografiergroper ser ut som invaginasjoner av plasmamembranen, cytoplasmaden matte siden er dekket med et fibrøst lag. Lag somville grense til de små gropene på plazaen Malemmas. Groper opptar ca. 2% vol.overflaten av cellemembranenoss eukaryoter. Innen et minutt hullene vokser, de graver dypere og dypere Xia, blir trukket inn i cellen og deretter, avsmalnende ved bunnen, delt av,danner kantede bobler.Det er fastslått at fra plassenfibroblastmattemembranKamerat innen ett minutt flakeca en fjerdedel hellesmembraner i form av avgrenset PU Zyrkov. Bobler forsvinner raskt deres grense og få en veievne til å smelte sammen med lysosomet.

Endocytose kan være uspesifikke(konstitutiv)Og spesifikk(reseptor).På uspesifikk endocytose cellen tar over ogabsorberer stoffer som er helt fremmede for det, for eksempel sotpartikler,fargestoffer. Først avsettes partikler på glykokalyxen. plasmalemmaer. De er spesielt godt avsatt (adsorbert) av positivt ladede grupper av proteiner, siden glykokalyxen bærer negativ ladning. Da endres cellens morfologimembraner. Det kan enten synke og danne invaginasjoner(invaginasjoner), eller omvendt, for å danne utvekster, som ser ut til å brette seg og skiller små volumer flytende medium. Dannelsen av intussusceptions er mer typisk for intestinale epitelceller, amøber og utvekster - for fagocytter og fibroblaster. Disse prosessene kan blokkeres med inhibitorerpuster. De resulterende vesiklene er primære endosomer og kan drenere utveksler med hverandre, øker i størrelse. Senere vil de koble seg sammen samhandle med lysosomer, blir til et endolysosom - fordøyelseskanal ny vakuole. Intensiteten av væskefase uspesifikk pinocytose opp tilganske høy. Makrofager danner opptil 125, og epitelceller tynttarmene opptil tusen pinos per minutt. Overfloden av pinosomer fører til at plasmalemmaet raskt blir brukt på dannelsen av mangeav små vakuoler. Membran restaurering er ganske rasktro under resirkulering under eksocytose på grunn av retur av vacuoles og deres integrering i plasmalemmaet. Makrofager har alt plasmaDen kjemiske membranen skiftes ut på 30 minutter, og i fibroblaster på 2 timer.

Mer effektiv måte absorpsjon fra ekstracellulær væskebeinspesifikke makromolekyler er spesifikk no docytose(reseptor-mediert). Samtidig makromolekylerbinder seg til komplementære reseptorer på overflatenceller akkumuleres i den avgrensede gropen, og deretter, danner et endosom, nedsenkes i cytosolen. Reseptorendocytose sikrer akkumulering av spesifikke makromolekyler ved reseptoren.Molekyler som binder seg på overflaten av plasmalemmaet med reseptorertorus kalles ligander. Bruke reseptoren endocytose i mange dyreceller absorpsjon forekommerkolesterol fra ekstracellulært miljø.

Plasmamembranen tar del i fjerning av stoffer fra cellen (eksocytose). I dette tilfellet nærmer vakuolene plasmalemmaet. Ved kontaktpunktene smelter plasmamembranen og vakuolmembranen sammen og innholdet i vakuolen kommer inn i miljøet.Noen protozoer har steder på cellemembran for eksocytose er forhåndsbestemt. Altså i plasmamembranen Noen cilierte ciliater har visse områder med riktig arrangement av store kuler av integrerte proteiner. Umucocyster og trichocyster av ciliater er helt klare for sekresjon på den øvre delen av plasmalemmaet er det en kant av integrerte kulerproteiner. Disse områdene av membranen til mucocyster og trichocyster er tilstøtendefeste seg til celleoverflaten.En slags eksocytose observeres i nøytrofiler. De erkan under visse forhold slippes ut i miljøetgjør lysosomer. I noen tilfeller dannes det små utvekster av lysosomer som inneholder plasmalemma, som deretter brytes av og beveger seg inn i mediet. I andre tilfeller observeres invaginasjon av plasmalemmaet dypt inn i cellen og dets fangst av lysosomer, lokalisert ligger langt fra celleoverflaten.

Prosessene for endocytose og eksocytose utføres med deltakelse av et system av fibrillære komponenter i cytoplasmaet assosiert med plasmalemmaet.

Reseptorfunksjonen til plasmalemmaet. Dette er den en av de viktigste, universell for alle celler, er rereseptorfunksjonen til plasmalemmaet. Det definerer interaksjonceller med hverandre og med det ytre miljø.

Hele utvalget av informative intercellulære interaksjoner kan skjematisk representeres som en kjede av sekvensiellesignal-reseptor-second messenger-respons-reaksjoner (konsept signal-respons).Signaler overfører informasjon fra celle til cellemolekyler som produseres i visse celler og spesiellefysisk påvirke andre signalsensitive celler (celler) sheni). Signalmolekyl - primær mellomledd binding interagerer med reseptorer lokalisert på målceller, reagerer sender kun til visse signaler. Signalmolekyler - ligander- passer til mottakeren som en nøkkel til en lås. Ligand-for membranreseptorer (plasmalemmareseptorer) erhydrofile molekyler, peptidhormoner, nevromedia- torer, cytokiner, antistoffer, og for kjernefysiske reseptorer - fett Romerske molekyler, steroid- og skjoldbruskhormoner, vitamin DSom reseptorer på toppenprotein kan fungere som en cellemembraner eller glykokalyx-elementerca - polysakkarider og glykoproteiner.Det antas at de er følsomme overforområder, spredtsan på overflaten av cellen eller medbranes inn i små soner. Ja, påoverflaten av prokaryote cellerog dyreceller er det grenserbegrenset antall plasser de kanbinder viruspartikler. Memesvergeproteiner (transportører og canaly) gjenkjenne, samhandle og overførebærer kun visse stoffer.Cellulære reseptorer er involvert ioverføre signaler fra overflaten av cellen inn i den.Mangfold og spesifisitetvollgrav av reseptorer på celleoverflatenfører til etableringen av et svært komplekst systemvi har markører som lar oss skillecellene dine fra andre. Lignende cellersamhandler med hverandre, overflatene deres kan feste seg sammen (konjugeringprotozoer, vevsdannelse i flercellede organismer). Jeg oppfatter ikke cellervanlige markører, så vel som de som er forskjellige ibor av determinantmarkørerklamre seg til eller avvise.Ved dannelse av reseptor-ligandkomplekset aktiveres detransmembranproteiner: transformatorprotein, enhancerprotein.Som et resultat endrer reseptoren sin konformasjon og interaksjoneksisterer med forløperen til den andre budbringeren plassert i cellen ka - budbringer.Budbringere kan være ionisert kalsium, fosfolipidfor C, adenylatcyklase, guanylatcyklase. Under påvirkning av budbringerenenzymer involvert i syntesen aktiveres sykliske monofosfater - AMP eller GMF. Sistnevnte endrer eiendelentilstedeværelsen av to typer proteinkinase-enzymer i cellens cytoplasma, noe som fører til fosforylering av en rekke intracellulære proteiner.

Det vanligste er dannelsen av cAMP, under påvirkning av cosom øker utskillelsen av en rekke hormoner - tyroksin, kortison, progesteron, øker nedbrytningen av glykogen i lever og muskler,hjertefrekvens og styrke, osteodestruksjon, revers absorpsjon av vann i nefrontubuli.

Aktiviteten til adenylatcyklasesystemet er veldig høy - syntesen av cAMP fører til en ti tusendel økning i signalet.

Under påvirkning av cGMP øker utskillelsen av insulin fra bukspyttkjertelen, histamin fra mastceller og serotonin fra trommen.bocytter, glatt muskelvev trekker seg sammen.

I mange tilfeller, når et reseptor-ligandkompleks dannesdet er en endring i membranpotensialet, som igjen fører til en endring i permeabiliteten til plasmalemmaet og metabolsknoen prosesser i cellen.

Spesifikke reseptorer er lokalisert på plasmamembranen torer som reagerer på fysiske faktorer. Således, i fotosyntetiske bakterier, er klorofyll lokalisert på celleoverflaten,reagerer på lys. Hos lysfølsomme dyr i plasmachelisk membran er lokalisert hele systemet fogoreseptorproteinerrhodopsiner, ved hjelp av hvilke lysstimulansen forvandles omdannes til et kjemisk signal og deretter en elektrisk impuls.

3. Intercellulære kontakter

Hos flercellede dyreorganismer tar plasmalemmaet del i dannelsen intercellulære forbindelser, som gir intercellulære interaksjoner. Det finnes flere typer slike strukturer.

§ Enkel kontakt.Enkel kontakt oppstår mellom de fleste tilstøtende celler med forskjellig opprinnelse. Det representerer konvergensen av plasmamembranene til naboceller i en avstand på 15-20 nm. I dette tilfellet oppstår samspillet mellom glykokalyx-lagene til naboceller.

§ Tett (lukket) kontakt. Med denne forbindelsen er de ytre lagene av de to plasmamembranene så nærme som mulig. Tilnærmingen er så nær at det er som om plasmalemmadelene til to naboceller smelter sammen. Membranfusjon skjer ikke over hele området med tett kontakt, men representerer en serie punktlignende tilnærminger til membraner. Rollen til tight junction er å mekanisk koble celler til hverandre. Dette området er ugjennomtrengelig for makromolekyler og ioner, og derfor lukker og avgrenser det intercellulære gap (og med dem de faktiske Internt miljø kroppen) fra eksternt miljø.

§ Kohesjonsflekk, eller desmosom. Desmosomet er et lite område med en diameter på opptil 0,5 mikron. I desmosomsonen på den cytoplasmatiske siden er det et område med tynne fibriller. Den funksjonelle rollen til desmosomer er hovedsakelig mekanisk kommunikasjon mellom celler.

§ Gap junction, eller nexus. Med denne typen kontakt skilles plasmamembranene til naboceller med et gap på 2-3 nm over en avstand på 0,5-3 µm. Strukturen til plasmamembranene inneholder spesielle proteinkomplekser (konnexoner). Ett konnexon på plasmamembranen til en celle er nøyaktig motsatt av et connexon på plasmamembranen til en tilstøtende celle. Som et resultat dannes en kanal fra en celle til en annen. Connexons kan trekke seg sammen, endre diameteren til den indre kanalen, og derved delta i reguleringen av transporten av molekyler mellom celler. Denne typen sammenheng finnes i alle vevsgrupper. Den funksjonelle rollen til gap junction er å transportere ioner og små molekyler fra celle til celle. Således, i hjertemuskelen, overføres eksitasjon, som er basert på prosessen med å endre ionisk permeabilitet, fra celle til celle gjennom nexus.

§ Synaptisk kontakt, eller synapse. Synapser er områder med kontakt mellom to celler spesialisert for ensidig overføring av eksitasjon eller hemming fra ett element til et annet. Denne typen forbindelse er karakteristisk for nervevev og forekommer både mellom to nevroner og mellom en nevron og et annet element. Membranene til disse cellene er atskilt av et intercellulært rom - en synaptisk spalte som er omtrent 20-30 nm bred. Membranen i området for synaptisk kontakt av en celle kalles presynaptisk, den andre - postsynaptisk. Nær den presynaptiske membranen oppdages et stort antall små vakuoler (synaptiske vesikler) som inneholder transmitteren. I det øyeblikket en nerveimpuls passerer, frigjør synaptiske vesikler senderen inn i synaptisk spalte. Mediatoren samhandler med reseptorstedene til den postsynaptiske membranen, noe som til slutt fører til overføring av en nerveimpuls. I tillegg til å overføre nerveimpulser, gir synapser en stiv forbindelse mellom overflatene til to samvirkende celler.

§ Plasmodesmata.Denne typen intercellulær kommunikasjon finnes i planter. Plasmodesmata er tynne rørformede kanaler som forbinder to tilstøtende celler. Diameteren til disse kanalene er vanligvis 40-50 nm. Plasmodesmata passerer gjennom celleveggen som skiller cellene. I unge celler kan antallet plasmodesmata være veldig stort (opptil 1000 per celle). Når cellene eldes, reduseres antallet på grunn av brudd når tykkelsen på celleveggen øker. Plasmodesmatas funksjonelle rolle er å sikre intercellulær sirkulasjon av løsninger som inneholder næringsstoffer, ioner og andre forbindelser. Gjennom plasmodesmata blir celler infisert med plantevirus.

Spesialiserte strukturer av plasmamembranen

Plasmalemmaet til mange dyreceller danner utvekster av ulike strukturer (microvilli, cilia, flagella). Finnes oftest på overflaten av mange dyreceller mikrovilli. Disse utvekstene av cytoplasmaet, avgrenset av plasmalemmaet, har form som en sylinder med en avrundet topp. Mikrovilli er karakteristiske for epitelceller, men finnes også i celler i andre vev. Diameteren til mikrovilli er omtrent 100 nm. Antallet og lengden deres er forskjellige forskjellige typer celler. Betydningen av mikrovilli er å øke celleoverflaten betydelig. Dette er spesielt viktig for celler som er involvert i absorpsjon. I tarmepitelet er det således opptil 2x10 8 mikrovilli per 1 mm 2 overflate.

Artikkelen er et sammendrag av en leksjonsstudie og primær konsolidering av ny kunnskap (kurs "Generell biologi", karakter 10, i henhold til programmet til V.B. Zakharov).

Oppgaver:

1. dannelse av kunnskap om strukturen, egenskapene og funksjonene til det indre laget av cellemembranen - plasmamembranen (og, ved å bruke dets eksempel, andre cellemembraner), ved å bruke en såpeboble som modell.
2. utvikling av konseptet for korrespondanse av strukturen til funksjonene som utføres.
3. primær konsolidering av ervervet kunnskap ved å bruke oppgaver i Unified State Exam-formatet.

Utstyr:

1. Tabell "Struktur av plante- og dyreceller i henhold til lys- og elektronmikroskoper."
2. vaskemiddelløsning (for å produsere såpebobler), plastrør, tynn synål.
3. tavletegning: molekylære modeller<Bilde 1 >.
4. didaktisk materiale med oppgaver i Unified State Exam-formatet.

I løpet av timene

Lærer: I den siste leksjonen gjennomførte vi laboratoriearbeid "Plasmolyse og deplasmolyse i løkhudceller", der vi ble kjent med interessante fenomener. Hva er essensen deres?

Studenter: Når plantevev (overhuden på løkskall) ble plassert i en hypertonisk løsning av natriumklorid (NaCl), var det ingen diffusjon av denne løsningen inn i cellene, men en frigjøring av vann fra cellevakuolene mot den hypertone NaCl-løsningen i orden. å balansere konsentrasjonene av ioner på begge sider av cellemembranen. Samtidig ble volumet av vakuoler og hele cytoplasmaet som helhet redusert, noe som førte til separasjon av cytoplasma fra celleveggen - plasmolyse. Da vi returnerte vevet som ble undersøkt til rent vann, observerte vi heller ikke frigjøring av oppløste stoffer fra vakuolene, men bare strømmen av vann fra det omkringliggende rommet inn i cellen, inn i vakuolene med cellesape, noe som førte til restaurering av cellevolumet til sine tidligere grenser - deplasmolyse.

Lærer: Hvilken konklusjon kan trekkes fra eksperimentet?

Studenter: Sannsynligvis lar celleoverflaten vann fritt passere i begge retninger, men beholder Na + og Cl - ioner som er en del av bordsalt.

Lærer: Eiendommen vi oppdaget heter selektiv permeabilitet eller semipermeabilitet av plasmamembranen.

Hva er en plasmamembran (eller plasmamembran), hva er dens struktur, egenskaper og funksjoner, må vi forstå i dagens leksjon. Som vi ble enige om, vil leksjonen bli undervist av kameratene dine som forberedte et foredrag om cellemembraner. Din oppgave er å skrive ned grunnleggende informasjon om cellemembraner mens du lytter. Du må bruke den ervervede kunnskapen ved å svare på testspørsmålet på slutten av leksjonen.

Foreleser 1. Membranstruktur.

Plasmamembranen er tilstede i alle celler (under glykokalyxen hos dyr og under celleveggen i andre organismer), den sikrer cellens interaksjon med omgivelsene. Plasmalemmaet danner en mobil overflate av cellen, som kan ha utvekster og invaginasjoner, utfører bølgelignende oscillerende bevegelser, og makromolekyler beveger seg konstant i den.

Til tross for disse kontinuerlige endringene, forblir cellen alltid omgitt av en tett membran. Plasmamembranen er en tynn film som er mindre enn 10 nm tykk. Selv om tykkelsen økes med 1 million ganger, vil vi få en verdi på kun ca. 1 cm, mens hvis hele cellen økes med 1 million ganger, vil størrelsen være sammenlignbar med et ganske stort publikum.

Membranen inneholder to hovedtyper av molekyler: fosfolipider, å danne dobbeltlag i tykkelsen på membranen, og ekorn på sine overflater. Disse molekylene holdes sammen av ikke-kovalente interaksjoner. Denne sandwich-lignende membranmodellen ble foreslått av amerikanske forskere Danieli og Dawson i 1935. Med bruken av elektronmikroskopet ble det bekreftet og noe modifisert. Foreløpig akseptert flytende mosaikkmembranmodell, ifølge hvilke proteinmolekyler som flyter i et flytende lipid-dobbeltlag danner en slags mosaikk i det. Et diagram av denne moderne modellen, foreslått i 1972 av Singer og Nicholson, er gitt i læreboken.

Noen proteiner har karbohydrater kovalent festet til deres ytre overflate, og dannes glykoproteiner– særegne molekylære antenner som er reseptorer. Glykoproteiner er involvert i gjenkjennelsen av eksterne signaler som kommer fra miljøet eller fra andre deler av kroppen selv, og i cellenes respons på deres påvirkning. Slik gjensidig anerkjennelse er et nødvendig stadium før befruktning, samt adhesjon av celler i prosessen med vevsdifferensiering. Gjenkjennelse er også assosiert med reguleringen av transporten av molekyler og ioner gjennom membranen, samt immunresponsen, der glykoproteiner spiller rollen som antigener.

Foreleser 2.Membranegenskaper.

For å forstå hvilke egenskaper disse mikroskopiske strukturene har, la oss ta en såpeboble som modell. Faktum er at molekylene av såpe og fosfolipider som utgjør membranene har en lignende struktur<Bilde 1>. Såper (salter av fettsyrer) har i sin struktur hydrofilt hode(fra en ladet karboksylgruppe) og lang hydrofob hale. Fosfolipider som utgjør membraner har også en hydrofob hale (av to fettsyrekjeder) og et stort hydrofilt hode som inneholder en negativt ladet fosforsyregruppe.

Ris. 1. Modeller av molekyler.

Når stoffer med lignende struktur blandes med vann, får molekylene deres spontant følgende konfigurasjon: de hydrofile hodene er nedsenket i vann, og de hydrofobe halene kommer ikke i kontakt med vann, de kommer bare i kontakt med hverandre og med andre hydrofobe stoffer som kan være rundt, for eksempel med luft . Når de befinner seg på grensen mellom to miljøer av lignende natur, er både såpemolekyler og fosfolipidmolekyler i stand til å danne et dobbeltlag. Noen av de viktige egenskapene til biologiske membraner (som såpebobler), oppført nedenfor, er forklart av strukturen til lipid-dobbeltlaget.

EN) Mobilitet.

Et lipid-dobbeltlag er i hovedsak en væskeformasjon, innenfor hvilket plan molekyler kan bevege seg fritt - "flyte" uten å miste kontakter på grunn av gjensidig tiltrekning ( "foreleser" demonstrerer flyten av væske i veggen til en såpeboble som henger på et plastrør). De hydrofobe halene kan gli fritt forbi hverandre.

b) Selvlåsende evne.

"Foreleseren" demonstrerer hvordan når en såpeboble er gjennomboret og nålen deretter fjernet, blir integriteten til veggen umiddelbart gjenopprettet. Takket være denne evnen kan celler smelte sammen ved å smelte sammen plasmamembranene deres (for eksempel under utvikling av muskelvev). Den samme effekten observeres når en celle kuttes i to deler med en mikrokniv, hvoretter hver del er omgitt av en lukket plasmamembran.

V) Selektiv permeabilitet.

Det vil si ugjennomtrengelighet for vannløselige molekyler på grunn av den oljeaktige filmen dannet av de hydrofobe halene til fosfolipidmolekyler. For å trenge fysisk inn i en slik film, må selve stoffet være hydrofobt, eller det kan presse seg gjennom tilfeldige hull dannet som følge av molekylære bevegelser (små molekyler, som vannmolekyler).

Proteiner som trenger gjennom hele tykkelsen av membranen, eller som er plassert på dens ytre og indre overflater, hjelper cellen med å utveksle stoffer med miljø. Proteinmolekyler gir selektiv transport av stoffer over membranen, som enzymer i tillegg dannes porer inne i proteinmolekyler eller mellom nabomolekyler, gjennom hvilke vann og noen ioner passivt kommer inn i cellene.

Foreleser 3. Funksjoner av plasmamembranen.

Hva tjener en struktur med en slik struktur og egenskaper for en celle? Det viser seg at hun:

1. Gir cellen form og beskytter mot fysisk og kjemisk skade.
2. Takket være sin mobilitet, evnen til å danne utvekster og fremspring, utfører den kontakt og interaksjon av celler i vev og organer.
3. Skiller det cellulære miljøet fra det ytre miljøet og opprettholder deres forskjeller.
4. Det er en slags indikator på celletype på grunn av det faktum at proteiner og karbohydrater på overflaten av membraner og forskjellige celler ikke er det samme.
5. Regulerer utvekslingen mellom cellen og miljøet, og sikrer selektivt transport av næringsstoffer inn i cellen og fjerning av endelige metabolske produkter til utsiden.

Foreleser 4. Jeg vil fortelle deg hvordan det skjer transport over plasmamembranen, og på lignende måte gjennom andre cellemembraner. Transport kan være passiv, som ikke krever energi, og aktiv, energiavhengig, hvor energi forbrukes som følge av hydrolyse av ATP-molekyler.

1. Diffusjon.

Dette er en passiv prosess; bevegelse av stoffer skjer fra et område med høy konsentrasjon til et område med lav konsentrasjon. Gasser og lipofile (fettløselige) molekyler diffunderer raskt, ioner og små polare molekyler (glukose, aminosyrer, fettsyrer) diffunderer sakte. Diffusjonen akselereres av porene i proteinmolekyler.

En type diffusjon er osmose– bevegelse av vann gjennom membranen.

2. Endocytose.

Dette er den aktive transporten av stoffer over membranen inn i cellen (eksocytose - ut av cellen). Avhengig av arten av stoffet som overføres gjennom membranen, skilles to typer av disse prosessene: hvis et tett stoff overføres - fagocytose(fra gresk "phagos" - sluke og "cytos" - celle), hvis væskedråper som inneholder forskjellige stoffer i oppløst eller suspendert tilstand, så - pinocytose(fra gresk "pino" - drikke og "cytos" - celle).

Prinsippet for overføring i begge tilfeller er identisk: på stedet hvor overflaten av cellen kommer i kontakt med en partikkel eller dråpe av et stoff, bøyer membranen seg, danner en fordypning og omgir partikkelen eller væskedråpen, som er nedsenket i en "membranpakke" inne i cellen. Her dannes en fordøyelsesvakuole, og organiske stoffer som kommer inn i cellen fordøyes i den. Fagocytose er utbredt hos dyr, og pinocytose utføres av celler fra dyr, planter, sopp, bakterier og blågrønnalger.

3. Aktiv transport ved hjelp av membraninnebygde enzymer.

Overføringen skjer mot konsentrasjonsgradienten med energiforbruk, for eksempel kommer kaliumioner inn («pumpes») inn i cellen, og natriumioner fjernes («pumpes») ut av cellen. Dette arbeidet er ledsaget av akkumulering av en elektrisk potensialforskjell på membranen. Slike cellulære transportsystemer kalles vanligvis " pumper" Transporten av aminosyrer og sukkerarter utføres på samme måte.

konklusjoner:

1. Plasmalemma er en tynn, omtrent 10 nm tykk film på overflaten av cellen. Det inkluderer lipoproteinstrukturer (lipider og proteiner).
2. Noen overflatemolekyler av proteiner har karbohydratmolekyler festet (de er assosiert med gjenkjenningsmekanismen).
3. Membranlipider danner spontant et dobbeltlag. Dette bestemmer den selektive permeabiliteten til membranen.
4. Membranproteiner utfører en rekke funksjoner og letter transport over membranen betydelig.
5. Membranlipider og proteiner er i stand til å bevege seg i membranens plan, på grunn av hvilket celleoverflaten ikke er helt glatt.

For å konsolidere informasjonen mottatt i leksjonen, tilbys elevene oppgaver i Unified State Exam-formatet.

Del "A"

Velg ett riktig svar.

A1. Strukturen og funksjonene til plasmamembranen bestemmes av molekylene som utgjør den:

1) glykogen og stivelse
2) DNA og ATP
3) proteiner og lipider
4) fiber og glukose

A2. Plasmamembranen utfører ikke funksjonen til:

1) transport av stoffer
2) cellebeskyttelse
3) interaksjon med andre celler
4) proteinsyntese

A3. Karbohydrater inkludert i strukturen til cellemembranen utfører følgende funksjoner:

1) transport av stoffer
2) reseptor
3) dannelse av et dobbeltlag av membran
4) fotosyntese

A4. Proteiner inkludert i strukturen til cellemembranen utfører følgende funksjoner:

1) konstruksjon
2) beskyttende
3) transport
4) alle spesifiserte funksjoner

A5. Fagocytose er:

1) absorpsjon av væske av cellen
2) fangst av faste partikler
3) transport av stoffer over membranen
4) bioakselerasjon kjemiske reaksjoner

A6. De hydrofile overflatene til membranene er dannet:

1) ikke-polare haler av lipider
2) polare hoder av lipider
3) proteiner
4) karbohydrater

A7. Passasjen av Na + og K + -ioner gjennom membranen skjer gjennom:

1) diffusjon
2) osmose
3) aktiv overføring
4) ikke implementert

A8. Følgende passerer fritt gjennom lipidlaget i membranen:

1) vann
2) kringkasting
3) glukose
4) stivelse

Del "B"

1) aktiv transport forbruker energi
2) fagocytose er en type endocytose
3) diffusjon er en type aktiv transport
4) celleveggen til planter består av cellulose
5) osmose er diffusjon av vann
6) pinocytose er en type fagocytose
7) plasmalemma består av tre lag med lipider
8) kl dyrecelle ingen cellevegg
9) plasmalemma gir kommunikasjon mellom cellen og dens omgivelser

Del "C"

Oppgaver med gratis detaljert svar

C1. Hva betyr endocytose:

a) for protozoer og lavere virvelløse dyr?
b) for høyt organiserte dyr og mennesker?

C2. Hva er det fysiske grunnlaget for vakuolær transport i en celle?

C3. Hvordan er det biologisk betydning uregelmessigheter i overflaten av plasmalemmaet til noen celler (mikrovilli, flimmerhår, etc.)?

C4. Den elektriske rokken og den elektriske ålen bedøver byttet sitt med utladninger på flere hundre volt. Hvilke egenskaper ved celleplasmamembraner støtter muligheten for å skape slike utladninger?

C5. Hvordan fungerer plasmalemmaet for å gi cellen et "identitetskort"?

Svar på oppgaver.

Del "A".

1–3, 2–4, 3–2, 4–4, 5–2, 6–2, 7–3, 8–2.

Del "B".

1, 2, 4, 5, 8, 9 – "ja"; 3, 6, 7 – «nei»

Del "C".

1a. Muligheten for at mat kommer inn i cellene og videre fordøyelse i lysosomer.

1b. Den fagocytiske aktiviteten til leukocytter er av stor betydning for å beskytte kroppen mot patogene bakterier og andre uønskede partikler. Pinocytose i renale tubulære celler fører til absorpsjon av proteiner fra primær urin.

2. Hovedegenskapene til lipid-dobbeltlag er membraners evne til å lukke seg.

3. Øke overflaten av cellen for utveksling mellom cellen og dens miljø.

4. Tilstedeværelsen av enzymsystemer som utfører aktiv transport ("pumper") fører til en omfordeling av ladninger på plasmalemmaet og dannelsen av en membranpotensialforskjell.

5. For dette er det en rekke spesifikke kjemiske grupper på overflaten av membranen - "antenner", som oftest er glykoproteiner.

Kjernen er ansvarlig for lagring genetisk materiale skrevet på DNA, og kontrollerer også alle celleprosesser. Cytoplasmaet inneholder organeller, som hver har sine egne funksjoner, som for eksempel syntese av organiske stoffer, fordøyelse, etc. Og vi vil snakke om den siste komponenten mer detaljert i denne artikkelen.

i biologi?

Snakker på enkelt språk, dette er skallet. Det er imidlertid ikke alltid helt ugjennomtrengelig. Transport av visse stoffer gjennom membranen er nesten alltid tillatt.

I cytologi kan membraner deles inn i to hovedtyper. Den første er plasmamembranen, som dekker cellen. Den andre er membranene til organeller. Det er organeller som har en eller to membraner. Enkeltmembranceller inkluderer endoplasmatisk retikulum, vakuoler og lysosomer. Plastider og mitokondrier tilhører dobbeltmembrangruppen.

Membraner kan også være tilstede inne i organeller. Disse er vanligvis derivater av den indre membranen til dobbeltmembranorganeller.

Hvordan er membranene til dobbeltmembranorganeller ordnet?

Plastider og mitokondrier har to membraner. Den ytre membranen til begge organoidene er glatt, men den indre danner de strukturene som er nødvendige for organoidens funksjon.

Dermed har mitokondriemembranen innover projeksjoner - cristae eller rygger. En syklus av kjemiske reaksjoner som er nødvendige for cellulær respirasjon oppstår på dem.

Derivater av den indre membranen til kloroplaster er skiveformede sekker - thylakoider. De er samlet i stabler - grana. Individuelle granae er forent med hverandre ved hjelp av lameller - lange strukturer også dannet av membraner.

Struktur av membraner av enkeltmembranorganeller

Slike organeller har én membran. Det er vanligvis et glatt skall som består av lipider og proteiner.

Funksjoner av strukturen til celleplasmamembranen

Membranen består av stoffer som lipider og proteiner. Strukturen til plasmamembranen sørger for at dens tykkelse er 7-11 nanometer. Hoveddelen av membranen består av lipider.

Strukturen til plasmamembranen sørger for tilstedeværelsen av to lag. Det første er et dobbelt lag av fosfolipider, og det andre er et lag med proteiner.

Plasmamembranlipider

Lipider som utgjør plasmamembranen er delt inn i tre grupper: steroider, sfingofosfolipider og glyserofosfolipider. Molekylet til sistnevnte inneholder en rest av den treverdige alkoholglyserolen, der hydrogenatomene til to hydroksylgrupper er erstattet med kjeder av fettsyrer, og hydrogenatomet til den tredje hydroksylgruppen er erstattet med en fosforsyrerest, som i sin tur er resten av en av de nitrogenholdige basene festet.

Glyserofosfolipidmolekylet kan deles inn i to deler: hodet og halene. Hodet er hydrofilt (dvs. løses opp i vann), og halene er hydrofobe (de avviser vann, men løses opp i organiske løsemidler). På grunn av denne strukturen kan glycerofosfolipidmolekylet kalles amfifilt, dvs. både hydrofobt og hydrofilt på samme tid.

Sfingofosfolipider er like i kjemisk struktur til glycerofosfolipider. Men de skiller seg fra de som er nevnt ovenfor ved at de i stedet for en glyserolrest inneholder en sfingosinalkoholrest. Molekylene deres har også hode og hale.

Bildet under viser tydelig strukturen til plasmamembranen.

Plasmamembranproteiner

Når det gjelder proteinene som utgjør plasmamembranen, er disse hovedsakelig glykoproteiner.

Avhengig av deres plassering i skallet, kan de deles inn i to grupper: perifere og integrerte. Den første er de som er på overflaten av membranen, og den andre er de som trenger gjennom hele tykkelsen av membranen og er plassert inne i lipidlaget.

Avhengig av funksjonene som proteiner utfører, kan de deles inn i fire grupper: enzymer, strukturelle, transport- og reseptorgrupper.

Alle proteiner som er lokalisert i strukturen til plasmamembranen er ikke kjemisk assosiert med fosfolipider. Derfor kan de bevege seg fritt i membranens hovedlag, samles i grupper osv. Dette er grunnen til at strukturen til plasmamembranen til en celle ikke kan kalles statisk. Det er dynamisk fordi det endrer seg hele tiden.

Hva er rollen til cellemembranen?

Strukturen til plasmamembranen gjør at den kan takle fem funksjoner.

Det første og viktigste er begrensning av cytoplasma. Takket være dette har cellen en konstant form og størrelse. Denne funksjonen oppnås på grunn av at plasmamembranen er sterk og elastisk.

Den andre rollen er forsørgelse På grunn av deres elastisitet kan plasmamembraner danne utvekster og folder ved deres kryss.

Den neste funksjonen til cellemembranen er transport. Det er gitt av spesielle proteiner. Takket være dem kan de nødvendige stoffene transporteres inn i cellen, og unødvendige stoffer kan kastes fra den.

I tillegg utfører plasmamembranen en enzymatisk funksjon. Det utføres også takket være proteiner.

Og den siste funksjonen er signalering. På grunn av det faktum at proteiner kan endre sin romlige struktur under påvirkning av visse forhold, kan plasmamembranen sende signaler til celler.

Nå vet du alt om membraner: hva en membran er i biologi, hvordan de er, hvordan plasmamembranen og organellmembranene er strukturert, hvilke funksjoner de utfører.