Overflateapparatet til cellen er et universelt undersystem. De definerer grensen mellom det ytre miljøet og cytoplasmaet. PAC gir regulering av deres interaksjon. La oss videre vurdere egenskapene til den strukturelle og funksjonelle organiseringen av overflateapparatet til cellen.
Components
Følgende komponenter i overflateapparatet til eukaryote celler skilles: plasmamembranen, supramembranen og submembrankompleksene. Den første er presentert i form av et sfærisk lukket element. Plasmalemmaet regnes som grunnlaget for det cellulære overflateapparatet. Epimembrankomplekset (også k alt glycocalyx) er et eksternt element som ligger over plasmamembranen. Den inneholder ulike komponenter. Spesielt inkluderer disse:
- Karbohydratdeler av glykoproteiner og glykolipider.
- Membran perifere proteiner.
- Spesifikke karbohydrater.
- Semi-integral og integral proteiner.
Submembrankomplekset ligger under plasmalemmaet. Den inneholder muskel- og skjelettsystemet og perifer hyaloplasma.
Elementer av undermembranenkompleks
Med tanke på strukturen til overflateapparatet til cellen, bør man dvele separat ved den perifere hyaloplasma. Det er en spesialisert cytoplasmatisk del og er plassert over plasmamembranen. Perifer hyaloplasma presenteres som en svært differensiert flytende heterogen substans. Den inneholder en rekke elementer med høy og lav molekylvekt i løsning. Faktisk er det et mikromiljø der spesifikke og generelle metabolske prosesser finner sted. Den perifere hyaloplasmaen utfører mange funksjoner til overflateapparatet.
Muskuloskeletalsystemet
Den ligger i den perifere hyaloplasmaen. I muskel- og skjelettsystemet er det:
- Microfibrils.
- Skjelettfibriller (mellomfilament).
- Mikrotubuli.
Mikrofibriller er filamentøse strukturer. Skjelettfibriller dannes på grunn av polymerisering av en rekke proteinmolekyler. Deres antall og lengde er regulert av spesielle mekanismer. Når de endres, oppstår anomalier i cellulære funksjoner. Mikrotubuli er lengst unna plasmalemmaet. Veggene deres er dannet av tubulinproteiner.
Struktur og funksjoner til overflateapparatet til cellen
Forbrenningen utføres på grunn av tilstedeværelsen av transportmekanismer. Strukturen til overflateapparatet til cellen gir muligheten til å utføre bevegelsen av forbindelser på flere måter. Spesielt følgende typertransport:
- Enkel spredning.
- Passiv transport.
- Aktiv bevegelse.
- Cytose (membranpakket utveksling).
I tillegg til transport, funksjoner av overflateapparatet til cellen som:
- Barriere (avgrensning).
- Reseptor.
- Identifikasjon.
- Funksjonen til cellebevegelse gjennom dannelse av filo-, pseudo- og lamellopodia.
Fri bevegelse
Enkel diffusjon gjennom overflateapparatet til cellen utføres utelukkende i nærvær av en elektrisk gradient på begge sider av membranen. Størrelsen bestemmer hastigheten og bevegelsesretningen. Bilipidlaget kan passere alle molekyler av den hydrofobe typen. Imidlertid er de fleste av de biologisk aktive elementene hydrofile. Følgelig er deres frie bevegelse vanskelig.
Passiv transport
Denne typen sammensatte bevegelser kalles også forenklet diffusjon. Det utføres også gjennom overflateapparatet til cellen i nærvær av en gradient og uten forbruk av ATP. Passiv transport er raskere enn gratis transport. I prosessen med å øke konsentrasjonsforskjellen i gradienten, kommer det et øyeblikk hvor bevegelseshastigheten blir konstant.
Carriers
Transport gjennom overflateapparatet til cellen leveres av spesielle molekyler. Ved hjelp av disse bærerne passerer store molekyler av den hydrofile typen (spesielt aminosyrer) langs konsentrasjonsgradienten. Flateeukaryote celleapparater inkluderer passive bærere for forskjellige ioner: K+, Na+, Ca+, Cl-, HCO3-. Disse spesielle molekylene er preget av høy selektivitet for de transporterte elementene. I tillegg er deres viktige egenskap en høy bevegelseshastighet. Den kan nå 104 eller flere molekyler per sekund.
Aktiv transport
Den er preget av bevegelige elementer mot en gradient. Molekyler transporteres fra et område med lav konsentrasjon til områder med høyere konsentrasjon. En slik bevegelse innebærer en viss kostnad for ATP. For implementering av aktiv transport er spesifikke bærere inkludert i strukturen til overflateapparatet til dyrecellen. De ble k alt "pumper" eller "pumper". Mange av disse bærerne utmerker seg ved deres ATPase-aktivitet. Dette betyr at de er i stand til å bryte ned adenosintrifosfat og trekke ut energi til sine aktiviteter. Aktiv transport skaper ionegradienter.
Cytosis
Denne metoden brukes til å flytte partikler av forskjellige stoffer eller store molekyler. I prosessen med cytose er det transporterte elementet omgitt av en membranvesikkel. Hvis bevegelsen utføres inn i cellen, kalles det endocytose. Følgelig kalles den motsatte retningen eksocytose. I noen celler passerer elementer gjennom. Denne typen transport kalles transcytose eller diacyose.
Plasmolemma
Strukturen til overflateapparatet til cellen inkluderer plasmaeten membran hovedsakelig dannet av lipider og proteiner i et forhold på omtrent 1:1. Den første "sandwichmodellen" av dette elementet ble foreslått i 1935. Ifølge teorien er grunnlaget for plasmolemmaet dannet av lipidmolekyler stablet i to lag (bilipidlag). De snur halene (hydrofobe områder) til hverandre, og utover og innover - hydrofile hoder. Disse overflatene av bilipidlaget er dekket med proteinmolekyler. Denne modellen ble bekreftet på 1950-tallet av ultrastrukturelle studier utført ved bruk av et elektronmikroskop. Spesielt ble det funnet at overflateapparatet til en dyrecelle inneholder en trelags membran. Tykkelsen er 7,5-11 nm. Den har et mellomlys og to mørke perifere lag. Den første tilsvarer den hydrofobe regionen til lipidmolekyler. Mørke områder er på sin side kontinuerlige overflatelag av protein og hydrofile hoder.
Andre teorier
Ulike elektronmikroskopistudier utført på slutten av 50-tallet - begynnelsen av 60-tallet. pekte på universaliteten til trelagsorganiseringen av membraner. Dette gjenspeiles i teorien til J. Robertson. I mellomtiden, på slutten av 1960-tallet det har samlet seg ganske mye fakta som ikke er forklart fra den eksisterende "sandwichmodellen". Dette ga drivkraft til utviklingen av nye ordninger, inkludert modeller basert på tilstedeværelsen av hydrofobe-hydrofile bindinger mellom protein- og lipidmolekyler. Blanten av dem var "lipoprotein rug" teorien. I samsvar med den inneholder membranen to typer proteiner: integrert og perifert. Sistnevnte er assosiert med elektrostatiske interaksjoner med polare hoder på lipidmolekyler. Imidlertid danner de aldri et sammenhengende lag. Kuleproteiner spiller en nøkkelrolle i membrandannelse. De er delvis nedsenket i det og kalles semi-integral. Bevegelsen av disse proteinene utføres i lipidvæskefasen. Dette sikrer labiliteten og dynamikken til hele membransystemet. For øyeblikket regnes denne modellen som den vanligste.
lipider
De viktigste fysiske og kjemiske egenskapene til membranen er gitt av et lag representert av elementer - fosfolipider, bestående av en ikke-polar (hydrofob) hale og et polart (hydrofilt) hode. De vanligste av disse er fosfoglyserider og sfingolipider. Sistnevnte er hovedsakelig konsentrert i det ytre monolaget. De er knyttet til oligosakkaridkjeder. På grunn av det faktum at lenkene stikker utover den ytre delen av plasmalemmaet, får den en asymmetrisk form. Glykolipider spiller en viktig rolle i implementeringen av reseptorfunksjonen til overflateapparatet. De fleste membraner inneholder også kolesterol (kolesterol) – et steroidlipid. Mengden er forskjellig, noe som i stor grad bestemmer fluiditeten til membranen. Jo mer kolesterol, jo høyere er det. Væskenivået avhenger også av forholdet mellom umettede og mettede rester frafettsyrer. Jo flere av dem, jo høyere er det. Væske påvirker aktiviteten til enzymer i membranen.
Proteiner
Lipider bestemmer hovedsakelig barriereegenskapene. Proteiner, derimot, bidrar til utførelsen av nøkkelfunksjoner til cellen. Spesielt snakker vi om regulert transport av forbindelser, regulering av metabolisme, mottak og så videre. Proteinmolekyler er fordelt i lipid-dobbeltlaget i et mosaikkmønster. De kan bevege seg i dybden. Denne bevegelsen er tilsynelatende kontrollert av cellen selv. Mikrofilamenter er involvert i bevegelsesmekanismen. De er festet til individuelle integrerte proteiner. Membranelementer varierer avhengig av deres plassering i forhold til bilipidlaget. Proteiner kan derfor være perifere og integrerte. De første er lokalisert utenfor laget. De har en svak binding til membranoverflaten. Integrerte proteiner er fullstendig nedsenket i det. De har en sterk binding med lipider og frigjøres ikke fra membranen uten å skade bilipidlaget. Proteiner som trenger gjennom og gjennom kalles transmembrane. Samspillet mellom proteinmolekyler og lipider av ulik natur sikrer stabiliteten til plasmalemmaet.
Glycocalyx
Lipoproteiner har sidekjeder. Oligosakkaridmolekyler kan binde seg til lipider og danne glykolipider. Karbohydratdelene deres, sammen med lignende elementer av glykoproteiner, gir celleoverflaten en negativ ladning og danner grunnlaget for glykokalyxen. Hanrepresentert av et løst lag med moderat elektrontetthet. Glykokalyxen dekker den ytre delen av plasmalemmaet. Karbohydratstedene bidrar til gjenkjennelsen av naboceller og stoffer mellom dem, og gir også selvklebende bindinger med dem. Glykokalyxen inneholder også hormon- og hetokompatibilitetsreseptorer, enzymer.
Extra
Membranreseptorer representeres hovedsakelig av glykoproteiner. De har evnen til å etablere svært spesifikke bindinger med ligander. Reseptorene som er tilstede i membranen, kan i tillegg regulere bevegelsen av visse molekyler inn i cellen, plasmamembranens permeabilitet. De er i stand til å konvertere signaler fra det ytre miljøet til interne, for å binde elementer fra den ekstracellulære matrisen og cytoskjelettet. Noen forskere mener at semi-integrerte proteinmolekyler også er inkludert i glykokalyxen. Deres funksjonelle steder er lokalisert i den supramembrane regionen av overflatecelleapparatet.
