Дэлхий дээрх бүх амьд организмууд эсүүдээс бүрддэг бөгөөд эс бүр нь хамгаалалтын бүрхүүл - мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг. Гэсэн хэдий ч мембраны үүрэг нь зөвхөн органеллуудыг хамгаалах, нэг эсийг нөгөө эсээс тусгаарлах зэргээр хязгаарлагдахгүй. Эсийн мембран нь нарийн төвөгтэй механизм, нөхөн үржихүй, нөхөн төлжих, хоол тэжээл, амьсгалах болон эсийн бусад олон чухал үйл ажиллагаанд шууд оролцдог.
"Эсийн мембран" гэсэн нэр томъёог зуу орчим жилийн турш хэрэглэж ирсэн. Латин хэлнээс орчуулсан "мембран" гэдэг нь "кино" гэсэн утгатай. Гэхдээ эсийн мембраны хувьд тодорхой байдлаар хоорондоо холбогдсон хоёр хальсны хослолыг ярих нь илүү зөв байх болно, үүнээс гадна эдгээр хальсны өөр өөр талууд нь өөр өөр шинж чанартай байдаг.
Эсийн мембран (цитолемма, плазмалемма) нь эс бүрийг хөрш зэргэлдээх эсүүдээс тусгаарладаг гурван давхаргат липопротейн (өөх-уураг) мембран юм. орчин, эс ба хүрээлэн буй орчны хяналттай солилцоог явуулдаг.
Энэ тодорхойлолтод шийдвэрлэх ач холбогдол нь эсийн мембран нь нэг эсийг нөгөө эсээс тусгаарлах биш, харин бусад эсүүд болон хүрээлэн буй орчинтой харилцах харилцааг баталгаажуулдаг явдал юм. Мембран нь байгалиасаа олон функцийг гүйцэтгэдэг эсийн маш идэвхтэй, байнгын ажиллагаатай бүтэц юм. Манай нийтлэлээс та эсийн мембраны найрлага, бүтэц, шинж чанар, үйл ажиллагааны талаар, мөн эсийн мембраны үйл ажиллагаа алдагдахаас хүний эрүүл мэндэд ямар аюул заналхийлдэг талаар бүгдийг мэдэж авах болно.
Эсийн мембраны судалгааны түүх
1925 онд Германы хоёр эрдэмтэн Гортер, Грендел нар хүний цусны улаан эс болох эритроцит дээр нарийн төвөгтэй туршилт хийж чаджээ. Осмосын цочролыг ашиглан судлаачид "сүүдэр" гэж нэрлэгддэг цусны улаан эсийн хоосон бүрхүүлийг олж аваад дараа нь тэдгээрийг нэг овоонд хийж, гадаргуугийн талбайг хэмжсэн. дараагийн алхамЭнэ нь эсийн мембран дахь липидийн хэмжээг тооцоолох явдал байв. Эрдэмтэд ацетоны тусламжтайгаар липидийг "сүүдэр"-ээс тусгаарлаж, давхар тасралтгүй давхарга үүсгэхэд л хангалттай гэдгийг тогтоожээ.
Гэсэн хэдий ч туршилтын явцад хоёр ноцтой алдаа гарсан:
Ацетон хэрэглэх нь бүх липидийг мембранаас тусгаарлахыг зөвшөөрдөггүй;
"Сүүдэр" -ийн гадаргуугийн талбайг хуурай жингээр тооцсон бөгөөд энэ нь бас буруу юм.
Эхний алдаа нь тооцоололд хасах, хоёр дахь нь нэмэх байсан тул ерөнхий үр дүн нь гайхалтай үнэн зөв болж, Германы эрдэмтэд авчирсан. шинжлэх ухааны ертөнцХамгийн чухал нээлт бол эсийн мембраны липидийн давхар давхарга юм.
1935 онд өөр нэг судлаач Даниэли, Доусон нар цөсний хальсан дээр удаан хугацааны турш туршилт хийсний эцэст уураг нь эсийн мембранд байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Эдгээр кино яагаад ийм өндөр гадаргуугийн хурцадмал байдгийг тайлбарлах өөр арга байсангүй. Эрдэмтэд сэндвичтэй төстэй эсийн мембраны бүдүүвч загварыг олон нийтэд танилцуулж, зүсмэл талхны үүргийг нэгэн төрлийн липид-уургийн давхаргууд гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрийн хооронд газрын тосны оронд хоосон чанар байдаг.
1950 онд анхных нь тусламжтайгаар электрон микроскопДаниелли-Доусоны онолыг хэсэгчлэн баталсан - эсийн мембраны микрофотографууд нь липид ба уургийн толгойноос бүрдсэн хоёр давхарга, тэдгээрийн хооронд зөвхөн липид, уургийн сүүлээр дүүрсэн тунгалаг орон зайг тодорхой харуулсан байна.
1960 онд эдгээр өгөгдөлд тулгуурлан Америкийн микробиологич Ж.Робертсон эсийн мембраны гурван давхаргат бүтцийн тухай онолыг боловсруулсан бөгөөд энэ нь удаан хугацааны туршид цорын ганц үнэн гэж тооцогддог. Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухаан хөгжихийн хэрээр эдгээр давхаргын нэгэн төрлийн байдлын талаархи эргэлзээ улам бүр нэмэгдсээр байв. Термодинамикийн үүднээс авч үзвэл ийм бүтэц нь туйлын тааламжгүй байдаг - эсүүд бүхэл бүтэн "сэндвич" -ээр дамжуулан бодисыг тээвэрлэхэд маш хэцүү байх болно. Үүнээс гадна янз бүрийн эд эсийн мембран нь өөр өөр зузаан, бэхэлгээний аргатай байдаг нь эрхтнүүдийн өөр өөр үйл ажиллагаатай холбоотой байдаг нь батлагдсан.
1972 онд микробиологич С.Д. Дуучин, Г.Л. Николсон Робертсоны онолын бүх үл нийцлийг эсийн мембраны шинэ, шингэн мозайк загварын тусламжтайгаар тайлбарлаж чадсан. Эрдэмтэд мембран нь гетероген, тэгш бус, шингэнээр дүүрсэн, эсүүд нь дотор байдаг болохыг тогтоожээ. байнгын хөдөлгөөнд. Үүнийг бүрдүүлдэг уургууд нь өөр бүтэц, зорилготой байдаг бөгөөд үүнээс гадна тэдгээр нь мембраны bilipid давхаргатай харьцуулахад өөр өөр байрладаг.
Эсийн мембран нь гурван төрлийн уураг агуулдаг.
Захын - киноны гадаргуу дээр бэхлэгдсэн;
хагас интеграл- bilipid давхаргад хэсэгчлэн нэвтрэх;
Интеграл - мембраныг бүрэн нэвчүүлэх.
Захын уургууд нь электростатик харилцан үйлчлэлээр мембраны липидийн толгойтой холбогддог бөгөөд урьд өмнө үзэж байсанчлан хэзээ ч тасралтгүй давхарга үүсгэдэггүй.Хагас интеграл ба интеграл уургууд нь эсэд хүчилтөрөгч, шим тэжээлийг зөөвөрлөхөөс гадна задралыг арилгах үүрэгтэй. түүн дээрх бүтээгдэхүүн болон бусад олон чухал шинж чанаруудын талаар та дараа нь мэдэх болно.
Эсийн мембран нь дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг.
Хаалт - мембраны нэвчилт янз бүрийн төрөлмолекулууд ижил биш.Эсийн мембраныг тойрч гарахын тулд молекул нь тодорхой хэмжээтэй, химийн шинж чанартай, цахилгаан цэнэгтэй байх ёстой. Хортой эсвэл зохисгүй молекулууд нь эсийн мембраны хамгаалалтын функцээс болж эсэд нэвтэрч чадахгүй. Жишээлбэл, хэт ислийн урвалын тусламжтайгаар мембран нь цитоплазмыг аюултай хэт ислээс хамгаалдаг;
Тээвэрлэлт - идэвхгүй, идэвхтэй, зохицуулалттай, сонгомол солилцоо нь мембранаар дамждаг. Идэвхгүй бодисын солилцоо нь маш жижиг молекулуудаас бүрдэх өөхөнд уусдаг бодис, хийд тохиромжтой. Ийм бодисууд нь эрчим хүчний зарцуулалтгүйгээр, тархалтаар чөлөөтэй нэвтэрч, эсэд нэвтэрдэг. Шаардлагатай үед эсийн мембраны идэвхтэй тээвэрлэлтийн функц идэвхждэг боловч зөөвөрлөхөд хэцүү бодисыг эс дотор эсвэл гадагшлуулах шаардлагатай байдаг. Жишээ нь, байгаа хүмүүс том хэмжээмолекулууд, эсвэл гидрофобикийн улмаас липидийн давхаргыг гаталж чадахгүй. Дараа нь уургийн шахуургууд, түүний дотор калийн ионыг эсэд шингээх, натрийн ионыг гадагшлуулах үүрэгтэй ATPase ажиллаж эхэлдэг. Зохицуулалттай тээвэрлэлтийн бодисын солилцоо нь шүүрэл, исгэх үйл ажиллагаанд шаардлагатай байдаг, тухайлбал эсүүд гормон үүсгэж, ялгаруулдаг. ходоодны шүүс. Эдгээр бүх бодисууд эсийг тусгай сувгаар, тодорхой хэмжээгээр орхидог. Сонгомол тээврийн функц нь мембраныг нэвтлэн, хатуу тодорхойлогдсон молекулуудын орох, гарах суваг болж үйлчилдэг маш салшгүй уурагтай холбоотой байдаг;
Матриц - эсийн мембран нь бие биенээсээ (цөм, митохондри, хлоропласт) харьцангуй эрхтэний байршлыг тодорхойлж, тогтоож, тэдгээрийн хоорондын харилцан үйлчлэлийг зохицуулдаг;
Механик - нэг эсийн нөгөөгөөс хязгаарлалтыг хангадаг бөгөөд нэгэн зэрэг цаг нь зөвэсийг нэгэн төрлийн эдэд холбох, эрхтнүүдийн деформацид тэсвэртэй байдал;
Хамгаалах - ургамал, амьтны аль алинд нь эсийн мембран нь хамгаалалтын хүрээ барих үндэс болдог. Жишээ нь хатуу мод, өтгөн хальс, өргөст өргөс юм. Амьтны ертөнцөд олон жишээ бий хамгаалалтын функцэсийн мембран - яст мэлхийн бүрхүүл, chitinous бүрхүүл, туурай, эвэр;
Эрчим хүч - эсийн мембраны уургийн оролцоогүйгээр фотосинтез ба эсийн амьсгалын үйл явц боломжгүй байх болно, учир нь уургийн сувгийн тусламжтайгаар эсүүд энерги солилцдог;
Рецептор - эсийн мембранд суулгагдсан уураг нь өөр нэг чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь эсүүд гормон ба нейротрансмиттерээс дохио хүлээн авдаг рецепторуудын үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь эргээд мэдрэлийн импульс дамжуулах, дааврын үйл явцын хэвийн явцыг хангахад шаардлагатай байдаг;
Ферментийн - өөр чухал функцэсийн мембраны зарим уурагт байдаг. Жишээлбэл, гэдэсний хучуур эдэд ийм уургийн тусламжтайгаар хоол боловсруулах ферментийг нэгтгэдэг;
Биопотенциал- эсийн доторх калийн ионы агууламж гаднаас хамаагүй өндөр, натрийн ионы концентраци нь эсрэгээрээ гаднаас их байдаг. Энэ нь боломжит ялгааг тайлбарлаж байна: эсийн дотор цэнэг нь сөрөг, гадна талд нь эерэг байдаг бөгөөд энэ нь бодисын солилцооны гурван төрлийн аль нэгэнд нь эсэд орж, гадагшаа шилжихэд хувь нэмэр оруулдаг - фагоцитоз, пиноцитоз ба экзоцитоз;
Тэмдэглэгээ - эсийн мембраны гадаргуу дээр "шошго" гэж нэрлэгддэг гликопротеинуудаас бүрдэх эсрэгтөрөгч (тэдгээрт наалдсан салаалсан олигосахаридын хажуугийн гинж бүхий уураг) байдаг. Хажуугийн гинж нь маш олон янзын тохируулгатай байж болох тул эсийн төрөл бүр өөрийн өвөрмөц шошготой байдаг бөгөөд энэ нь биеийн бусад эсүүдэд тэдгээрийг "харанхуй" таньж, тэдэнд зөв хариу өгөх боломжийг олгодог. Тийм ч учраас жишээлбэл, хүний дархлааны эсүүд, макрофагууд бие махбодид нэвтэрсэн гадаадын хүнийг (халдвар, вирус) амархан таньж, устгахыг оролддог. Үүнтэй ижил зүйл өвчтэй, мутацид орсон, хуучин эсүүдэд тохиолддог - эсийн мембран дээрх шошго өөрчлөгдөж, бие нь тэдгээрээс ангижирдаг.
Эсийн солилцоо нь мембранаар дамждаг бөгөөд үндсэн гурван төрлийн урвалаар явагддаг.
Фагоцитоз нь мембранд суулгагдсан фагоцит эсүүд шим тэжээлийн хатуу хэсгүүдийг барьж, шингээх эсийн үйл явц юм. Хүний биед фагоцитозыг хоёр төрлийн эсийн мембранаар гүйцэтгэдэг: гранулоцитууд (мөхлөгт лейкоцитууд) ба макрофагууд (дархлааны алуурчин эсүүд);
Пиноцитоз нь эсийн мембраны гадаргуугаар түүнтэй харьцах шингэн молекулуудыг барьж авах үйл явц юм. Пиноцитозын төрлөөр хооллохын тулд эс нь түүний мембран дээр антен хэлбэрээр нимгэн сэвсгэр ургамлууд ургаж, нэг дусал шингэнийг тойрон хүрээлж, хөөс гаргаж авдаг. Нэгдүгээрт, энэ цэврүү нь мембраны гадаргуугаас дээш гарч, дараа нь "залгидаг" - эсийн дотор нуугдаж, хана нь эсийн мембраны дотоод гадаргуутай нийлдэг. Пиноцитоз нь бараг бүх амьд эсүүдэд тохиолддог;
Экзоцитоз нь эс дотор шүүрлийн функциональ шингэн (фермент, даавар) бүхий цэврүү үүсэх урвуу процесс бөгөөд үүнийг эсээс ямар нэгэн байдлаар хүрээлэн буй орчинд зайлуулах ёстой. Үүнийг хийхийн тулд хөөс нь эхлээд эсийн мембраны дотоод гадаргуутай нийлж, дараа нь гадагшаа товойж, хагарч, агуулгыг гадагшлуулж, мембраны гадаргуутай дахин нийлдэг, энэ удаад гаднаас нь. Экзоцитоз нь жишээлбэл, гэдэсний хучуур эд ба бөөрний дээд булчирхайн бор гадаргын эсүүдэд явагддаг.
Эсийн мембран нь гурван ангиллын липидийг агуулдаг.
фосфолипид;
гликолипид;
Холестерол.
Фосфолипид (өөх тос, фосфорын нэгдэл) ба гликолипид (өөх тос, нүүрс усны нэгдэл) нь эргээд гидрофилик толгойноос бүрддэг бөгөөд үүнээс хоёр урт гидрофобик сүүл гарч ирдэг. Гэвч заримдаа холестерин нь эдгээр хоёр сүүлний хоорондох зайг эзэлдэг бөгөөд тэдгээрийг нугалахыг зөвшөөрдөггүй бөгөөд энэ нь зарим эсийн мембраныг хатуу болгодог. Үүнээс гадна холестерины молекулууд нь эсийн мембраны бүтцийг сайжруулж, туйлын молекулуудыг нэг эсээс нөгөөд шилжүүлэхээс сэргийлдэг.
Гэхдээ эсийн мембраны үйл ажиллагааны талаархи өмнөх хэсгээс харахад хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бол уураг юм. Тэдний найрлага, зорилго, байршил нь маш олон янз байдаг боловч тэдгээрийг нэгтгэдэг нийтлэг зүйл байдаг: цагираг хэлбэрийн липидүүд нь эсийн мембраны уургийн эргэн тойронд үргэлж байрладаг. Эдгээр нь тодорхой бүтэцтэй, тогтвортой, найрлагадаа илүү ханасан тосны хүчлүүдтэй, мембранаас "ивээн тэтгэсэн" уургуудтай хамт ялгардаг тусгай өөх тос юм. Энэ бол уургийн нэг төрлийн хувийн хамгаалалтын бүрхүүл бөгөөд үүнгүйгээр тэд зүгээр л ажиллахгүй.
Эсийн мембраны бүтэц нь гурван давхаргатай. Дунд хэсэгт нь харьцангуй нэгэн төрлийн шингэн bilipid давхарга байрладаг бөгөөд уургууд нь түүнийг хоёр талд нь нэг төрлийн мозайкаар бүрхэж, зузаан руу хэсэгчлэн нэвтэрдэг. Өөрөөр хэлбэл, эсийн мембраны гаднах уургийн давхарга тасралтгүй байдаг гэж бодох нь буруу байх болно. Уургууд, үүнээс гадна тэдгээрийн нарийн төвөгтэй функцууд, эс дотор нэвтэрч, өөхний давхаргад нэвтэрч чадахгүй бодисыг гадагшлуулахын тулд мембранд шаардлагатай байдаг. Жишээлбэл, кали, натрийн ионууд. Тэдний хувьд уургийн тусгай бүтцийг өгдөг - ионы суваг, бид үүнийг доор дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.
Хэрэв та эсийн мембраныг микроскопоор харвал хамгийн жижиг бөмбөрцөг молекулуудаас бүрдсэн липидийн давхаргыг харж болно. уургийн эсүүд янз бүрийн хэлбэрүүд. Яг ижил мембранууд нь эс тус бүрийн дотоод орон зайг цөм, хлоропласт, митохондри зэрэгт тохь тухтай байрлуулсан хэсгүүдэд хуваадаг. Хэрэв эсийн дотор тусдаа "өрөө" байхгүй бол эрхтэнүүд хоорондоо наалдаж, үүргээ зөв гүйцэтгэх боломжгүй болно.
Эс гэдэг нь организмын амин чухал үйл ажиллагааг хангадаг энерги, бодисын солилцоо, мэдээллийн болон нөхөн үржихүйн үйл явцад оролцдог мембранаар бүтэцлэгдсэн, тусгаарлагдсан органеллуудын цогц юм.
Энэхүү тодорхойлолтоос харахад мембран нь аливаа эсийн хамгийн чухал функциональ бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Үүний ач холбогдол нь цөм, митохондри болон бусад эсийн органеллуудын адил агуу юм. Мөн мембраны өвөрмөц шинж чанар нь түүний бүтэцтэй холбоотой: энэ нь тусгай аргаар наалдсан хоёр хальснаас бүрддэг. Мембран дахь фосфолипидын молекулууд нь гадагшаа гидрофилик толгойтой, дотогшоо гидрофобик сүүлтэй байрладаг. Тиймээс киноны нэг тал нь усаар норгож байхад нөгөө тал нь биш юм. Тиймээс эдгээр хальснууд нь чийгшдэггүй талуудтай дотогшоо холбогдож, уургийн молекулуудаар хүрээлэгдсэн билипид давхарга үүсгэдэг. Энэ бол эсийн мембраны "сэндвич" бүтэц юм.
Эсийн мембраны ионы суваг
Ионы сувгийн ажиллах зарчмыг илүү нарийвчлан авч үзье. Тэд юунд хэрэгтэй вэ? Баримт нь зөвхөн өөхөнд уусдаг бодисууд нь липидийн мембранаар чөлөөтэй нэвтэрч чаддаг - эдгээр нь хий, спирт, өөх тос юм. Тиймээс, жишээлбэл, цусны улаан эсэд хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн байнгын солилцоо байдаг бөгөөд үүний тулд бидний бие нэмэлт заль мэх хийх шаардлагагүй болно. Гэхдээ эсийн мембранаар тээвэрлэх шаардлагатай болсон үед яах вэ усан уусмалнатри, калийн давс гэх мэт?
Цусны давхаргад ийм бодис үүсэх замыг тавих нь боломжгүй юм, учир нь нүхнүүд нь шууд чангарч, наалддаг тул аливаа өөхний эдийн бүтэц ийм байдаг. Гэвч байгаль нь урьдын адил нөхцөл байдлаас гарах арга замыг олж, уургийн тээврийн тусгай бүтцийг бий болгосон.
Хоёр төрлийн дамжуулагч уураг байдаг:
Тээвэрлэгч нь хагас салшгүй уургийн шахуурга юм;
Channeloformers нь салшгүй уураг юм.
Эхний төрлийн уургууд нь эсийн мембраны цөсний давхаргад хэсэгчлэн дүрж, толгойгоороо гадагшаа харж, хүссэн бодис байгаа тохиолдолд тэд шахуурга шиг ажиллаж эхэлдэг: тэд молекулыг татаж, түүнийг соруулж эхэлдэг. эс. Хоёрдахь төрлийн уураг нь сунасан хэлбэртэй бөгөөд эсийн мембраны цөсний давхаргад перпендикуляр байрладаг бөгөөд түүнийг нэвтлэн нэвтэрдэг. Тэдгээрээр дамжуулан, хонгилоор дамжин өөх тосоор дамжин өнгөрөх чадваргүй бодисууд эс рүү орж, гадагшилдаг. Калийн ионууд нь ионы сувгаар дамжин эсэд нэвтэрч, дотор нь хуримтлагддаг бол натрийн ионууд эсрэгээрээ гадагшилдаг. Ялгаатай цахилгаан потенциалуудбидний биеийн бүх эсийн хэвийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай.
Эсийн мембраны бүтэц, үйл ажиллагааны талаархи хамгийн чухал дүгнэлтүүд
Онол нь практикт ашигтайгаар хэрэгжиж чадвал үргэлж сонирхолтой бөгөөд ирээдүйтэй харагддаг. Хүний биеийн эсийн мембраны бүтэц, үйл ажиллагааг нээсэн нь эрдэмтдэд шинжлэх ухаан, тэр дундаа анагаах ухаанд жинхэнэ нээлт хийх боломжийг олгосон. Бид ионы сувгуудын талаар нарийвчлан үзсэн нь санамсаргүй хэрэг биш юм, учир нь эндээс нэг асуултын хариулт байгаа юм. чухал асуудлуудБидний цаг үеийн: хүмүүс яагаад хавдар өвчнөөр өвддөг вэ?
Хорт хавдар нь дэлхий даяар жил бүр 17 сая орчим нас барж, нас баралтын дөрөвдүгээрт ордог. ДЭМБ-ын мэдээлснээр хорт хавдрын өвчлөл тогтмол нэмэгдэж байгаа бөгөөд 2020 оны эцэс гэхэд жилд 25 саяд хүрч болзошгүй байна.
Хорт хавдрын жинхэнэ тархалтыг юу тайлбарлаж байна вэ, эсийн мембраны үйл ажиллагаа үүнтэй ямар холбоотой вэ? Та хэлэх болно: шалтгаан нь байгаль орчны таагүй байдал, хоол тэжээлийн дутагдал, муу зуршил, хүнд удамшил юм. Мэдээжийн хэрэг, таны зөв байх болно, гэхдээ хэрэв бид асуудлын талаар илүү дэлгэрэнгүй ярих юм бол шалтгаан нь хүний биеийн хүчиллэгжилт юм. дээр дурдсан сөрөг хүчин зүйлүүдэсийн мембраныг тасалдуулахад хүргэдэг, амьсгал, хоол тэжээлийг саатуулдаг.
Хаана нэмэх байх ёстой, хасах нь бий болж, эс хэвийн ажиллаж чадахгүй. Гэхдээ хорт хавдрын эсүүд хүчилтөрөгч эсвэл шүлтлэг орчин шаарддаггүй - тэд агааргүй тэжээлийг ашиглах чадвартай байдаг. Тиймээс, нөхцлөөр хүчилтөрөгчийн өлсгөлөнмөн рН-ийн түвшинг хэтрүүлснээр эрүүл эсүүд мутацид орж, хүрээлэн буй орчинд дасан зохицохыг хүсдэг хорт хавдрын эсүүд. Ийм байдлаар хүн хорт хавдар тусдаг. Үүнээс зайлсхийхийн тулд та хангалттай хэмжээгээр хэрэглэх хэрэгтэй цэвэр усөдөр бүр, хоол хүнсэнд байгаа хорт хавдар үүсгэгч бодисыг хаях. Гэхдээ дүрмээр бол хүмүүс сайн мэддэг хортой бүтээгдэхүүнмөн чанартай усны хэрэгцээ, юу ч хийхгүй - бэрхшээл нь тэднийг тойрч гарах болно гэж найдаж байна.
Төрөл бүрийн эсийн эсийн мембраны бүтэц, үйл ажиллагааны онцлогийг мэддэг тул эмч нар энэхүү мэдээллийг ашиглан бие махбодид чиглэсэн, зорилтот эмчилгээний үр нөлөөг үзүүлэх боломжтой. Орчин үеийн олон эм, бидний биед орохдоо тэд хүссэн "зорилтот" -ыг хайж байгаа бөгөөд энэ нь ионы суваг, фермент, рецептор, эсийн мембраны биомаркер байж болно. Эмчилгээний энэ арга нь хамгийн бага гаж нөлөөгөөр илүү сайн үр дүнд хүрэх боломжийг олгодог.
Антибиотик сүүлийн үеийн үецус руу ороход тэд бүх эсийг дараалан устгадаггүй, харин эмгэг төрүүлэгчийн эсийг хайж, түүний эсийн мембран дахь маркерууд дээр анхаарлаа хандуулдаг. Хамгийн сүүлийн үеийн эмүүдмигрень, триптан өвчний эсрэг зөвхөн тархины үрэвссэн судсыг нарийсгаж, зүрх, захын үйл ажиллагаанд бараг нөлөө үзүүлэхгүй. цусны эргэлтийн систем. Мөн тэд шаардлагатай судсыг эсийн мембраны уургаар нарийн таньдаг. Ийм олон жишээ байдаг тул эсийн мембраны бүтэц, үйл ажиллагааны талаарх мэдлэг нь орчин үеийн анагаахын шинжлэх ухааны хөгжлийн үндэс болж, жил бүр олон сая хүний амийг авардаг гэж бид итгэлтэйгээр хэлж чадна.
Боловсрол:Москвагийн анагаах ухааны дээд сургууль. I. M. Sechenov, мэргэжлээр - 1991 онд "Анагаах ухаан", 1993 онд "Мэргэжлээс шалтгаалах өвчин", 1996 онд "Эмчилгээ".
эсийн мембран -липид ба уурагаас бүрдэх молекулын бүтэц. Үүний үндсэн шинж чанар, үүрэг:
- аливаа эсийн агуулгыг гадаад орчноос тусгаарлах, түүний бүрэн бүтэн байдлыг хангах;
- хүрээлэн буй орчин ба эсийн хоорондын солилцоог зохицуулах, зохицуулах;
- эсийн доторх мембранууд нь эсийг тусгай тасалгаанд хуваадаг: органелл эсвэл тасалгаанууд.
Латинаар "мембран" гэдэг нь "кино" гэсэн утгатай. Хэрэв бид эсийн мембраны тухай ярих юм бол энэ нь өөр өөр шинж чанартай хоёр хальсны хослол юм.
Биологийн мембран нь орно гурван төрлийн уураг:
- Захын - киноны гадаргуу дээр байрладаг;
- Интеграл - мембраныг бүрэн нэвтрүүлэх;
- Хагас интеграл - нэг төгсгөлд bilipid давхарга руу нэвчдэг.
Эсийн мембран ямар үүрэг гүйцэтгэдэг
1. Эсийн хана - цитоплазмын мембраны гадна байрлах эсийн хүчтэй бүрхүүл. Энэ нь хамгаалалтын, тээвэрлэлт, бүтцийн чиг үүргийг гүйцэтгэдэг. Олон тооны ургамал, бактери, мөөгөнцөр, архейд байдаг.
2. хангадаг саад тотгорын функц, өөрөөр хэлбэл гадаад орчинтой сонгомол, зохицуулалттай, идэвхтэй, идэвхгүй бодисын солилцоо.
3. Мэдээлэл дамжуулах, хадгалах чадвартай, мөн хуулбарлах үйл явцад оролцдог.
4. Мембранаар дамжин эс дотор болон гадагш бодисыг зөөвөрлөх тээвэрлэлтийн үүргийг гүйцэтгэдэг.
5. Эсийн мембран нь нэг талын цахилгаан дамжуулах чадвартай. Үүний ачаар усны молекулууд эсийн мембранаар цаг алдалгүй нэвтэрч, бусад бодисын молекулууд сонгомол нэвтэрдэг.
6. Эсийн мембраны тусламжтайгаар ус, хүчилтөрөгч, шим тэжээлийг авч, түүгээр дамжуулан эсийн бодисын солилцооны бүтээгдэхүүнийг гадагшлуулдаг.
7. Мембран дамжих эсийн солилцоог гүйцэтгэх ба пиноцитоз, фагоцитоз, экзоцитоз гэсэн үндсэн 3 төрлийн урвалаар гүйцэтгэнэ.
8. Мембран нь эс хоорондын контактуудын өвөрмөц байдлыг хангадаг.
9. Мембран дотор химийн дохиог хүлээн авах чадвартай олон тооны рецепторууд байдаг - зуучлагч, гормон болон бусад олон биологийн идэвхт бодисууд. Тиймээс тэр эсийн бодисын солилцооны үйл ажиллагааг өөрчлөх чадвартай.
10. Эсийн мембраны үндсэн шинж чанар, үүрэг:
- матриц
- Саад бэрхшээл
- Тээвэрлэлт
- Эрчим хүч
- Механик
- Ферментийн
- Хүлээн авагч
- Хамгаалах
- Тэмдэглэгээ
- Биопотенциал
Эсийн плазмын мембран ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?
- Нүдний агуулгыг хязгаарлах;
- Эсэд бодисын урсгалыг явуулдаг;
- Эсээс хэд хэдэн бодисыг зайлуулах үйлчилгээ үзүүлдэг.
эсийн мембраны бүтэц
Эсийн мембранууд Үүнд 3 ангиллын липид орно.
- гликолипид;
- фосфолипид;
- Холестерол.
Үндсэндээ эсийн мембран нь уураг, липидээс бүрддэг бөгөөд зузаан нь 11 нм-ээс ихгүй байдаг. Бүх липидийн 40-90% нь фосфолипид юм. Мөн мембраны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг болох гликолипидүүдийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Эсийн мембраны бүтэц нь гурван давхаргатай. Нэг төрлийн шингэн bilipid давхарга нь төв хэсэгт байрладаг бөгөөд уураг нь хоёр талаас нь бүрхэж (мозайк шиг), хэсэгчлэн зузаан руу нэвтэрдэг. Уургууд нь мембраныг эс дотор нэвтрүүлж, өөхний давхаргад нэвтэрч чадахгүй тусгай бодисыг гадагшлуулахад шаардлагатай байдаг. Жишээлбэл, натри, калийн ионууд.
- Энэ сонирхолтой -
Эсийн бүтэц - видео
хязгаарлах ( саад) - эсийн агуулгыг гадаад орчноос тусгаарлах;
Эс болон хүрээлэн буй орчны хоорондын солилцоог зохицуулах;
Эсийг бодисын солилцооны тодорхой замд зориулагдсан тасалгаанууд эсвэл тасалгаанд хуваана ( тусгаарлах);
Энэ нь зарим химийн урвал (хлоропласт дахь фотосинтезийн гэрлийн урвал, митохондри дахь амьсгалын үед исэлдэлтийн фосфоржилт) явагддаг газар юм.
Олон эст организмын эд эсийн хоорондын холбоог хангах;
Тээвэрлэлт- трансмембран дамжуулалтыг гүйцэтгэдэг.
Хүлээн авагч- эдгээр нь гадны өдөөлтийг хүлээн зөвшөөрдөг рецепторын байршлыг тогтоох газар юм.
Бодисын тээвэрлэлтмембранаар дамжин өнгөрөх нь мембраны тэргүүлэх үүргүүдийн нэг бөгөөд эс ба гадаад орчны хоорондын бодисын солилцоог хангадаг. Бодис дамжуулах эрчим хүчний зардлаас хамааран дараахь зүйлүүд байдаг.
идэвхгүй тээвэрлэлт, эсвэл хөнгөвчлөх тархалт;
ATP ба ферментийн оролцоотой идэвхтэй (сонгомол) тээвэрлэлт.
мембран савлагаанд тээвэрлэх. Эндоцитоз (эс рүү) ба экзоцитоз (эсийн гадна) байдаг - мембранаар дамжин том тоосонцор ба макромолекулуудыг тээвэрлэх механизмууд. Эндоцитозын үед плазмын мембран нь инвагинац үүсгэж, ирмэгүүд нь нийлж, цитоплазмд цэврүүтдэг. Цэврүү нь цитоплазмаас гадна цитоплазмын мембраны нэг хэсэг болох нэг мембранаар тусгаарлагддаг. Фагоцитоз ба пиноцитозыг ялгах. Фагоцитоз нь нэлээд хатуу, том бөөмсийг шингээх явдал юм. Жишээлбэл, лимфоцит, эгэл биетний фагоцитоз гэх мэт. Пиноцитоз нь шингэн дуслыг ууссан бодисоор барьж авах, шингээх үйл явц юм.
Экзоцитоз нь эсээс янз бүрийн бодисыг зайлуулах үйл явц юм. Экзоцитозын үед цэврүү буюу вакуолын мембран нь гаднах цитоплазмын мембрантай нийлдэг. Цэврүүний агуулгыг эсийн гадаргуугаас зайлуулж, мембран нь гаднах цитоплазмын мембранд ордог.
Гол нь идэвхгүйЦэнэггүй молекулын тээвэрлэлт нь устөрөгч ба цэнэгийн концентрацийн зөрүү, өөрөөр хэлбэл. цахилгаан химийн градиент. Бодис нь градиент өндөртэй газраас доод тал руу шилжинэ. Тээврийн хурд нь градиентийн зөрүүгээс хамаарна.
Энгийн тархалт нь бодисыг липидийн давхар давхаргаар шууд дамжуулах явдал юм. Өөх тосонд уусдаг хийн шинж чанар, туйлтгүй эсвэл жижиг цэнэггүй туйлтай молекулууд. Хоёр давхаргаар дамжин ус хурдан нэвтэрдэг, учир нь. түүний молекул нь жижиг бөгөөд цахилгаан саармаг юм. Усны мембранаар дамжин тархахыг осмос гэж нэрлэдэг.
Мембраны сувгаар тархах нь усны нүх үүсгэдэг тусгай суваг үүсгэгч уургууд байдаг тул мембраныг нэвт шингээдэг цэнэгтэй молекул ба ионуудыг (Na, K, Ca, Cl) тээвэрлэх явдал юм.
Хөнгөвчлөх тархалт нь тусгай тээвэрлэлтийн уургийн тусламжтайгаар бодисыг тээвэрлэх явдал юм. Уураг бүр нь нарийн тодорхойлогдсон молекул эсвэл холбогдох молекулуудын бүлгийг хариуцаж, түүнтэй харилцан үйлчилж, мембранаар дамждаг. Жишээлбэл, сахар, амин хүчил, нуклеотид болон бусад туйлын молекулууд.
идэвхтэй тээвэрлэлтцахилгаан химийн градиентийн эсрэг уураг - тээгч (ATPase) -аар энерги зарцуулдаг. Үүний эх үүсвэр нь ATP молекулууд юм. Жишээлбэл, натри-калийн шахуурга.
Эсийн доторх калийн агууламж гаднахаас хамаагүй өндөр, натрийн эсрэгээр. Тиймээс кали, натрийн катионууд нь мембраны усны нүхээр дамжин концентрацийн градиентийн дагуу идэвхгүй тархдаг. Энэ нь калийн ионуудын мембраны нэвчилт нь натрийн ионуудаас өндөр байдагтай холбоотой юм. Үүний дагуу кали нь натри эсээс эсээс илүү хурдан тархдаг. Гэсэн хэдий ч эсийн хэвийн үйл ажиллагаанд 3 кали, 2 натрийн ионуудын тодорхой харьцаа шаардлагатай байдаг. Тиймээс мембранд натри-калийн шахуурга байдаг бөгөөд энэ нь натри эсээс идэвхтэй шахаж, кали нь эс рүү ордог. Энэ шахуурга нь конформацийн өөрчлөлт хийх чадвартай трансмембран мембран уураг юм. Тиймээс энэ нь калийн ион ба натрийн ион (антипорт) хоёуланг нь өөртөө холбож чаддаг. Процесс нь эрчим хүч их шаарддаг:
ХАМТ дотормембран, натрийн ион ба ATP молекул нь насосны уураг руу, калийн ионууд гаднаас ордог.
Натрийн ионууд нь уургийн молекултай нэгдэж, уураг нь ATPase идэвхийг олж авдаг, өөрөөр хэлбэл. шахуургыг хөдөлгөдөг энерги ялгарах дагалддаг ATP гидролизийг үүсгэх чадвар.
ATP-ийн гидролизийн үед ялгарсан фосфат нь уурагтай хавсардаг, өөрөөр хэлбэл. уураг фосфоржуулдаг.
Фосфоризаци нь уургийн бүтцийн өөрчлөлтийг үүсгэдэг тул натрийн ионыг хадгалах чадваргүй байдаг. Тэд суллагдаж, эсийн гадна гардаг.
Уургийн шинэ хэлбэр нь түүнд калийн ион нэмэхэд хувь нэмэр оруулдаг.
Калийн ионы нэмэлт нь уургийн фосфоржилтыг үүсгэдэг. Тэр дахин дүр төрхөө өөрчилдөг.
Уургийн бүтцийн өөрчлөлт нь эсийн доторх калийн ионыг ялгаруулахад хүргэдэг.
Уураг дахин натрийн ионыг өөртөө хавсаргахад бэлэн байна.
Ашиглалтын нэг мөчлөгт насос нь эсээс 3 натрийн ионыг шахаж, 2 калийн ионыг шахдаг.
Цитоплазм- эсийн гадаргын аппарат ба цөмийн хооронд хаалттай эсийн зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг. Энэ нь дараахь зүйлээс бүрдсэн нэг төрлийн бус бүтцийн цогцолбор юм.
гиалоплазм
органелл (цитоплазмын байнгын бүрэлдэхүүн хэсэг)
оруулга - цитоплазмын түр зуурын бүрэлдэхүүн хэсэг.
цитоплазмын матриц(гиалоплазм) нь эсийн дотоод агууламж - өнгөгүй, зузаан, тунгалаг коллоид уусмал. Цитоплазмын матрицын бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь эсэд биосинтезийн процессыг явуулдаг бөгөөд гол төлөв агааргүй гликолизийн улмаас энерги үүсэхэд шаардлагатай ферментүүдийг агуулдаг.
Цитоплазмын матрицын үндсэн шинж чанарууд.
Эсийн коллоид шинж чанарыг тодорхойлдог. Вакуолын системийн эсийн доторх мембрантай хамт үүнийг маш олон төрлийн эсвэл олон фазын коллоид систем гэж үзэж болно.
Энэ нь гадны болон дотоод хүчин зүйлийн нөлөөн дор үүсдэг цитоплазмын зуурамтгай чанарыг өөрчлөх, гель (зузаан) -аас уусмал (илүү шингэн) руу шилжих боломжийг олгодог.
Циклоз, амебоидын хөдөлгөөн, эсийн хуваагдал, хроматофор дахь пигментийн хөдөлгөөнийг хангадаг.
Эсийн доторх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байршлын туйлшралыг тодорхойлно.
Эсийн механик шинж чанарыг хангадаг - уян хатан чанар, нэгдэх чадвар, хатуу байдал.
Органеллууд- эсийн тодорхой функцийг гүйцэтгэх байнгын эсийн бүтэц. Бүтцийн онцлогоос хамааран дараахь зүйлүүд байдаг.
мембран эрхтэнүүд - мембран бүтэцтэй. Эдгээр нь нэг мембран (ER, Голги аппарат, лизосом, ургамлын эсийн вакуол) байж болно. Давхар мембран (митохондри, пластид, цөм).
Мембран бус органеллууд - мембран бүтэцгүй (хромосом, рибосом, эсийн төв, цитоскелетон).
Ерөнхий зориулалтын органеллууд - бүх эсийн шинж чанар: цөм, митохондри, эсийн төв, Голги аппарат, рибосом, ER, лизосом. Хэрэв органеллууд нь тодорхой төрлийн эсийн онцлог шинж чанартай бол тэдгээрийг тусгай органелл гэж нэрлэдэг (жишээлбэл, булчингийн эсийг агшаадаг миофибрил).
Эндоплазмын торлог- мембран нь гуурсан хоолой, микровакуол, том цистерн шиг харагддаг олон нэвчилт, атираа үүсгэдэг нэг тасралтгүй бүтэц. EPS мембран нь нэг талаас эсийн цитоплазмын мембрантай холбоотой байдаг ба нөгөө талаас гадна бүрхүүлцөмийн мембран.
Барзгар, гөлгөр гэсэн хоёр төрлийн EPS байдаг.
Барзгар эсвэл мөхлөгт ER-д цистерн ба гуурсан хоолой нь рибосомтой холбоотой байдаг. нь мембраны гадна тал юм.Гөлгөр буюу агрануляр EPS-д рибосомтой холбоо байхгүй. Энэ бол мембраны дотоод хэсэг юм.
Эс- эд, эрхтнүүдийн өөрийгөө зохицуулах бүтэц, үйл ажиллагааны нэгж. эсийн онолэрхтэн, эд эсийн бүтцийг 1839 онд Шлейден, Шванн нар боловсруулсан. Дараа нь электрон микроскоп болон хэт центрифугийн тусламжтайгаар амьтны бүх гол эрхтэн, эд эсийн бүтцийг тодруулах боломжтой болсон. ургамлын эсүүд(Зураг 1).
Цагаан будаа. 1. Амьтны организмын эсийн бүтцийн схем
Эсийн гол хэсгүүд нь цитоплазм ба цөм юм. Эс бүр нь түүний агуулгыг хязгаарладаг маш нимгэн мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг.
Эсийн мембраныг нэрлэдэг плазмын мембранба сонгомол нэвчилтээр тодорхойлогддог. Энэ өмч нь зайлшгүй шаардлагатай шим тэжээл болон химийн элементүүдэс дотор орж, үүнээс илүүдэл бүтээгдэхүүн гарч ирдэг. Плазмын мембран нь тодорхой уураг агуулсан липидийн молекулуудын хоёр давхаргаас бүрдэнэ. Гол мембраны липидүүд нь фосфолипидууд юм. Эдгээр нь фосфор, туйлын толгой, хоёр туйлтгүй урт гинжин өөхний хүчлийн сүүлийг агуулдаг. Мембран липидүүд нь холестерин ба холестерины эфирийг агуулдаг. Бүтцийн шингэний мозайк загварын дагуу мембран нь хоёр давхаргатай харьцуулахад холилдох чадвартай уураг, липидийн молекулуудыг агуулдаг. Мембраны төрөл бүрийн хувьд ямар ч амьтны эсхарьцангуй тогтмол липидийн найрлагаар тодорхойлогддог.
Мембран уураг нь бүтцээр нь салшгүй, захын гэж хоёр төрөлд хуваагддаг. Захын уургууд нь мембраныг устгахгүйгээр зайлуулж болно. Тээврийн уураг, фермент, рецептор, бүтцийн уураг гэсэн дөрвөн төрлийн мембран уураг байдаг. Зарим мембраны уургууд нь ферментийн идэвхжилтэй байдаг бол зарим нь тодорхой бодисыг холбож, эсэд шилжүүлэхэд тусалдаг. Уургууд нь мембранаар дамжих бодисын хөдөлгөөний хэд хэдэн замыг бий болгодог: тэдгээр нь усны молекулууд болон ионуудын эсийн хооронд шилжих боломжийг олгодог хэд хэдэн уургийн дэд хэсгүүдээс бүрдсэн том нүхийг үүсгэдэг; тодорхой төрлийн ионуудыг мембранаар тодорхой нөхцөлд шилжүүлэхэд зориулагдсан ионы суваг үүсгэдэг. Бүтцийн уургууд нь дотоод липидийн давхаргатай холбоотой бөгөөд эсийн эсийн араг ясыг хангадаг. Цитоскелет нь эсийн мембранд механик хүчийг өгдөг. Төрөл бүрийн мембрануудад уураг нь массын 20-80% -ийг эзэлдэг. Мембраны уургууд нь хажуугийн хавтгайд чөлөөтэй хөдөлж чаддаг.
Нүүрс ус нь мембранд байдаг бөгөөд тэдгээр нь липид эсвэл уурагтай ковалент байдлаар холбогддог. Гурван төрлийн мембран нүүрс ус байдаг: гликолипид (ганглиозид), гликопротейн ба протеогликан. Ихэнх мембраны липидүүд нь шингэн төлөвт байдаг бөгөөд тодорхой шингэнтэй байдаг, өөрөөр хэлбэл. нэг бүсээс нөгөөд шилжих чадвар. Мембраны гадна талд янз бүрийн гормонуудыг холбодог рецепторын хэсгүүд байдаг. Мембраны бусад тусгай хэсгүүд нь эдгээр эсүүд болон янз бүрийн биологийн идэвхт нэгдлүүдэд хамаарах зарим уурагуудыг таньж, холбож чадахгүй.
Эсийн дотоод орон зай нь эсийн бодисын солилцооны ихэнх ферментийн катализаторын урвал явагддаг цитоплазмаар дүүрдэг. Цитоплазм нь хоёр давхаргаас тогтдог: дотоод, эндоплазм гэж нэрлэгддэг ба захын эктоплазм нь өндөр зуурамтгай чанар, мөхлөггүй байдаг. Цитоплазм нь эс эсвэл эрхтэний бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Эсийн органеллуудаас хамгийн чухал нь эндоплазмын тор, рибосом, митохондри, Гольджи аппарат, лизосом, микрофиламент ба микротубул, пероксисом юм.
Эндоплазмын торлогЭнэ нь цитоплазмыг бүхэлд нь нэвт шингээдэг хоорондоо холбогдсон суваг, хөндийн систем юм. Энэ нь хүрээлэн буй орчин болон эсийн доторх бодисыг зөөвөрлөж өгдөг. Эндоплазмын тор нь эсийн доторх Ca 2+ ионуудын агуулах үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд эсэд липидийн нийлэгжилтийн гол цэг болдог.
Рибосомууд - 10-25 нм диаметртэй бичил харуурын бөмбөрцөг хэсгүүд. Рибосомууд нь цитоплазмд чөлөөтэй байрладаг эсвэл мембраны гаднах гадаргуутай хавсардаг. эндоплазмын торлогба цөмийн мембран. Тэд мэдээллийн болон тээвэрлэх РНХ-тэй харилцан үйлчлэлцдэг бөгөөд тэдгээрийн дотор уургийн нийлэгжилт явагддаг. Тэд цистерн эсвэл Голжийн аппарат руу орж буй уурагуудыг нэгтгэж, дараа нь гаднаас нь ялгаруулдаг. Цитоплазмд чөлөөтэй байдаг рибосомууд нь эс өөрөө хэрэглэх уураг нийлэгжүүлдэг ба эндоплазмын тортой холбоотой рибосомууд нь эсээс гадагшилдаг уураг үүсгэдэг. Рибосомд янз бүрийн функциональ уураг нийлэгждэг: тээвэрлэгч уураг, фермент, рецептор, эсийн араг ясны уураг.
Гольги аппаратгуурсан хоолой, цистерн, цэврүүт цэврүүт системээр үүсгэгддэг. Энэ нь эндоплазмын тортой холбоотой бөгөөд биологийн хувьд энд хүлээн авдаг идэвхтэй бодисуудшүүрлийн цэврүүт авсаархан хэлбэрээр хадгалагдана. Сүүлийнх нь Голги аппаратаас байнга салж, эсийн мембран руу зөөгдөж, түүнтэй нийлж, цэврүүтэнд агуулагдах бодисууд нь экзоцитозын явцад эсээс гадагшилдаг.
Лизосомууд - 0.25-0.8 микрон хэмжээтэй мембранаар хүрээлэгдсэн тоосонцор. Эдгээр нь уураг, полисахарид, өөх тос, нуклейн хүчил, бактери, эсийг задлахад оролцдог олон тооны ферментүүдийг агуулдаг.
Пероксисомуудгөлгөр эндоплазмын торлог бүрхэвчээс үүссэн, лизосомтой төстэй бөгөөд пероксидаз ба каталазын нөлөөн дор хуваагддаг устөрөгчийн хэт ислийн задралыг хурдасгадаг ферментүүдийг агуулдаг.
Митохондригадна болон дотоод мембраныг агуулдаг бөгөөд эсийн "эрчим хүчний станц" юм. Митохондри нь давхар мембрантай дугуй эсвэл сунасан бүтэц юм. Дотоод мембран нь митохондри - cristae руу цухуйсан атираа үүсгэдэг. Тэдгээрийн дотор ATP нийлэгждэг, Кребсийн мөчлөгийн субстратууд исэлдэж, олон тооны био байдаг химийн урвал. Митохондрид үүссэн ATP молекулууд эсийн бүх хэсэгт тархдаг. Митохондри нь бага хэмжээний ДНХ, РНХ, рибосом агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн оролцоотойгоор шинэ митохондриудын шинэчлэлт, нийлэгжилт явагддаг.
Микрофиламентууднь миозин ба актинаас бүрдэх нимгэн уургийн утаснууд бөгөөд эсийн агшилтын аппаратыг бүрдүүлдэг. Микрофиламентууд нь эсийн мембраны атираа, цухуйлт үүсэх, түүнчлэн эсийн доторх янз бүрийн бүтцийн хөдөлгөөнд оролцдог.
бичил гуурсан хоолойцитоскелетоны үндэс суурийг бүрдүүлж, түүний хүч чадлыг хангадаг. Цитоскелет нь эсүүдэд шинж чанарыг өгдөг Гадаад төрхболон хэлбэр нь эсийн доторх эрхтэнүүд болон янз бүрийн биетүүдийг холбох цэг болдог. Мэдрэлийн эсүүдэд бичил гуурсан хоолойн багц нь эсийн биеэс аксоны төгсгөл хүртэл бодисыг зөөвөрлөхөд оролцдог. Тэдний оролцоотойгоор эсийн хуваагдлын үед митозын ээрэх үйл ажиллагаа явагддаг. Эдгээр нь эукариотуудын вилл ба флагелла дахь мотор элементийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Голэсийн үндсэн бүтэц бөгөөд удамшлын шинж чанарыг дамжуулах, уургийн нийлэгжилтэнд оролцдог. Цөм нь цөм ба цитоплазмын хооронд янз бүрийн бодис солилцдог олон цөмийн нүх агуулсан цөмийн мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг. Түүний дотор цөм байдаг. Рибосомын РНХ ба гистоны уургийн нийлэгжилтэнд цөмийн чухал үүрэг тогтоогдсон. Цөмийн үлдсэн хэсэг нь ДНХ, РНХ болон хэд хэдэн өвөрмөц уурагуудаас бүрдэх хроматин агуулдаг.
Эсийн мембраны үйл ажиллагаа
Эсийн мембран нь эсийн доторх болон эс хоорондын бодисын солилцоог зохицуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд сонгомол байдаг. Тэдний өвөрмөц бүтэц нь саад тотгор, тээвэрлэлт, зохицуулалтын функцийг хангах боломжийг олгодог.
саад тотгорын функцЭнэ нь мембранаар дамжин усанд ууссан нэгдлүүдийн нэвтрэлтийг хязгаарлахад илэрдэг. Мембран нь том уургийн молекулууд болон органик анионуудыг нэвчүүлдэггүй.
Зохицуулах функцмембран нь химийн, биологийн болон механик нөлөөлөлд хариу үйлдэл үзүүлэх эсийн доторх бодисын солилцооны зохицуулалт юм. Төрөл бүрийн нөлөөллийг тусгай мембран рецепторууд хүлээн авдаг бөгөөд дараа нь ферментийн идэвхжил өөрчлөгддөг.
тээврийн функцбиологийн мембранаар дамжуулан идэвхгүй (тархалт, шүүлтүүр, осмос) эсвэл идэвхтэй тээвэрлэлтийн тусламжтайгаар хийж болно.
Тархалт -концентраци ба цахилгаан химийн градиентийн дагуу хий эсвэл ууссан бодисын хөдөлгөөн. Тархалтын хурд нь эсийн мембраны нэвчилт, түүнчлэн цэнэггүй хэсгүүдийн концентрацийн градиент, цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн цахилгаан ба концентрацийн градиентаас хамаарна. энгийн тархалтлипидийн давхар давхарга эсвэл сувгаар дамжин үүсдэг. Цэнэглэгдсэн хэсгүүд нь цахилгаан химийн градиентийн дагуу хөдөлдөг бол цэнэггүй хэсгүүд нь химийн градиентийг дагадаг. Жишээлбэл, хүчилтөрөгч, стероид гормонууд, мочевин, спирт зэрэг нь мембраны липидийн давхаргаар энгийн тархалтаар нэвтэрдэг. Янз бүрийн ион ба бөөмс сувгаар дамжин хөдөлдөг. Ионы сувгууд нь уургуудаас бүрдэх ба хаалттай болон хяналтгүй сувагт хуваагддаг. Сонгох чадвараас хамааран зөвхөн нэг ионыг дамжуулдаг ион сонгомол олс, сонгомол чанаргүй суваг байдаг. Сувгууд нь ам, сонгомол шүүлтүүртэй, удирдлагатай суваг нь хаалганы механизмтай байдаг.
Хөнгөвчлөх тархалт -Тусгай мембран зөөгч уургаар бодисыг мембранаар зөөвөрлөх үйл явц. Ийм байдлаар амин хүчлүүд болон моносугарууд эсэд нэвтэрдэг. Энэ төрлийн тээврийн хэрэгсэл маш хурдан байдаг.
Осмос -Усны бага осмосын даралттай уусмалаас өндөр осмосын даралттай уусмал руу мембран дамжих усны хөдөлгөөн.
Идэвхтэй тээвэрлэлт -тээврийн ATPase (ионы шахуурга) ашиглан бодисыг концентрацийн градиентийн эсрэг шилжүүлэх. Энэ шилжүүлэг нь эрчим хүчний зарцуулалтаар явагддаг.
Na + /K + -, Ca 2+ - ба H + насосыг илүү их судалсан. Шахуургууд нь эсийн мембран дээр байрладаг.
Идэвхтэй тээврийн нэг төрөл юм эндоцитозТэгээд экзоцитоз.Эдгээр механизмын тусламжтайгаар сувгаар дамжих боломжгүй том бодисууд (уураг, полисахарид, нуклейн хүчил) тээвэрлэгддэг. Энэ тээвэрлэлт нь илүү түгээмэл байдаг эпителийн эсүүдгэдэс, бөөрний хоолой, судасны эндотели.
AtЭндоцитозын үед эсийн мембранууд нь эсэд нэвтэрч, нэхсэн үед цэврүү болон хувирдаг. Экзоцитозын үед агууламжтай цэврүүнүүд эсийн мембран руу шилжиж, түүнтэй нийлж, цэврүүтүүдийн агууламж нь эсийн гаднах орчинд гардаг.
Эсийн мембраны бүтэц, үүрэг
Амьд эсэд цахилгаан потенциал оршин тогтнох үйл явцыг ойлгохын тулд юуны түрүүнд эсийн мембраны бүтэц, түүний шинж чанарыг ойлгох шаардлагатай.
Одоогийн байдлаар 1972 онд С.Сингер, Г.Николсон нарын дэвшүүлсэн мембраны шингэн-мозайк загвар нь хамгийн их хүлээн зөвшөөрөгдөж байна.Мембраны үндэс нь фосфолипидын давхар давхарга (хос давхарга), молекулын гидрофоб хэлтэрхий юм. тэдгээрийн зузаан нь мембраны дүрж, туйлын гидрофиль бүлгүүд нь гадагш чиглэсэн байдаг, тэдгээр. хүрээлэн буй орчинд усан орчин(Зураг 2).
Мембраны уургууд нь мембраны гадаргуу дээр байрладаг эсвэл гидрофобик бүсэд янз бүрийн гүнд суулгаж болно. Зарим уураг нь мембранаар дамжин нэвтэрч, эсийн мембраны хоёр талд ижил уургийн өөр өөр гидрофил бүлгүүд байдаг. Плазмын мембранд агуулагдах уураг нь маш их үүрэг гүйцэтгэдэг чухал үүрэг: тэдгээр нь ионы суваг үүсэхэд оролцдог, мембран шахуурга, янз бүрийн бодис тээвэрлэгч үүрэг гүйцэтгэдэг, мөн рецепторын үүргийг гүйцэтгэдэг.
Эсийн мембраны үндсэн үүрэг: саад, тээвэрлэлт, зохицуулалт, катализатор.
Саад бэрхшээл нь эсийг гадны, хортой бодисоос хамгаалах, эсийн доторх янз бүрийн бодисын харьцангуй тогтмол агууламжийг хадгалахад шаардлагатай мембранаар дамжин усанд уусдаг нэгдлүүдийн тархалтыг хязгаарлах явдал юм. Тиймээс эсийн мембран нь янз бүрийн бодисын тархалтыг 100,000-10,000,000 удаа удаашруулж чаддаг.
Цагаан будаа. 2. Сингер-Никольсоны мембраны шингэн мозайк загварын гурван хэмжээст схем
Липидийн давхар давхаргад шингэсэн бөмбөрцөг хэлбэрийн салшгүй уурагуудыг үзүүлэв. Зарим уураг нь ионы суваг, бусад нь (гликопротейн) нь бие биенээ болон эс хоорондын эд эсийг танихад оролцдог олигосахаридын хажуугийн гинжийг агуулдаг. Холестерины молекулууд нь фосфолипидын толгойтой ойрхон байрладаг бөгөөд "сүүл" -ийн зэргэлдээх хэсгүүдийг засдаг. Фосфолипидын молекулын сүүлний дотоод хэсгүүд нь хөдөлгөөнөөр хязгаарлагдахгүй бөгөөд мембраны шингэнийг хариуцдаг (Bretscher, 1985).
Мембран дотор ионууд нэвтэрдэг суваг байдаг. Сувгууд нь боломжит хамааралтай, боломжит хараат бус байдаг. Боломжит хаалттай сувгуудболомжит зөрүү өөрчлөгдөх үед нээх, ба боломжоос хамааралгүй(даавар зохицуулалттай) рецепторууд бодисуудтай харилцан үйлчлэх үед нээгддэг. Хаалганы ачаар суваг нээх эсвэл хаах боломжтой. Мембран дотор хоёр төрлийн хаалга суурилуулсан: идэвхжүүлэлт(сувгийн гүнд) ба идэвхгүй болгох(сувгийн гадаргуу дээр). Хаалга нь гурван муж улсын аль нэгэнд байж болно:
- нээлттэй төлөв (хоёр төрлийн хаалга нээлттэй);
- хаалттай төлөв (идэвхжүүлэх хаалга хаалттай);
- идэвхгүй байдлын төлөв (идэвхгүй болгох хаалга хаалттай).
Өөр онцлог шинж чанармембран нь органик бус ионууд, шим тэжээл, бодисыг сонгон дамжуулах чадвар юм төрөл бүрийн бүтээгдэхүүнсолилцох. Бодисыг идэвхгүй, идэвхтэй шилжүүлэх (тээвэрлэх) системүүд байдаг. Идэвхгүйтээвэрлэлт нь ионы сувгаар тээвэрлэгч уургийн тусламжтай эсвэл тусламжгүйгээр явагддаг ба түүний хөдөлгөгч хүчЭнэ нь эсийн доторх болон гаднах орон зайн ионуудын цахилгаан химийн потенциалын ялгаа юм. Ионы сувгийн сонгомол чанарыг түүний геометрийн параметрүүд болон сувгийн хана, амыг бүрхсэн бүлгүүдийн химийн шинж чанараар тодорхойлно.
Одоогийн байдлаар Na +, K +, Ca 2+ ионууд болон усны (аквапорин гэж нэрлэгддэг) сонгомол нэвчилттэй сувгууд хамгийн сайн судлагдсан байдаг. Янз бүрийн судалгаагаар ионы сувгийн диаметр нь 0.5-0.7 нм байна. Сувгуудын нэвтрүүлэх чадварыг өөрчлөх боломжтой, нэг ионы сувгаар секундэд 10 7 - 10 8 ион дамжих боломжтой.
Идэвхтэйтээвэрлэлт нь эрчим хүчний зарцуулалтаар явагддаг бөгөөд ионы насос гэж нэрлэгддэг насосоор хийгддэг. Ионы шахуургууд нь мембранд суулгагдсан молекул уургийн бүтэц бөгөөд ионуудыг илүү өндөр цахилгаан химийн потенциал руу шилжүүлдэг.
Шахуургын ажиллагаа нь ATP гидролизийн энергийн улмаас хийгддэг. Одоогийн байдлаар Na +, K +, Ca 2+ хөдөлгөөнийг хангадаг Na + / K + - ATPase, Ca 2+ - ATPase, H + - ATPase, H + / K + - ATPase, Mg 2+ - ATPase. ионууд, тус тус , H+, Mg 2+ тусгаарлагдсан эсвэл нэгтгэсэн (Na+ ба K+; H+ ба K+). Идэвхтэй тээвэрлэлтийн молекулын механизм бүрэн тодорхойлогдоогүй байна.
Мембранууд нь олон тооны өөр өөр үүргийг гүйцэтгэдэг:
мембран нь органелл эсвэл эсийн хэлбэрийг тодорхойлдог;
саад: дотор болон гадна тасалгааны хооронд уусдаг бодисын солилцоог хянах (жишээлбэл, Na +, K +, Cl - ионууд);
эрчим хүч: Митохондрийн дотоод мембран дээрх ATP синтез ба хлоропластын мембран дахь фотосинтез; химийн урвал явагдах гадаргууг бүрдүүлэх (митохондрийн мембран дээрх фосфоржилт);
химийн дохиог хүлээн зөвшөөрөх бүтэц юм (даавар ба нейротрансмиттерийн рецепторууд мембран дээр байрладаг);
эс хоорондын харилцан үйлчлэлд үүрэг гүйцэтгэж, эсийн хөдөлгөөнийг дэмжинэ.
мембранаар дамжуулна. Мембран нь уусдаг бодисын сонгомол нэвчилттэй бөгөөд энэ нь:
эсийн гаднах орчноос эсийг салгах;
эсэд нэвтрэн орох, шаардлагатай молекулуудыг (липид, глюкоз, амин хүчил гэх мэт) хадгалах, түүнчлэн бодисын солилцооны бүтээгдэхүүнийг (шаардлагагүй) эсээс зайлуулах;
трансмембран ионы градиентийг хадгалах.
Эсийн доторх эрхтэнүүд нь сонгомол нэвчилттэй мембрантай байж болно. Жишээлбэл, лизосомын мембран нь цитозолоос 1000-10000 дахин их устөрөгчийн ионуудын (H +) концентрацийг хадгалдаг.
Мембранаар дамжин тээвэрлэх боломжтой идэвхгүй, хөнгөн жинтэйэсвэл идэвхтэй.
Идэвхгүй тээвэрлэлтконцентраци эсвэл цахилгаан химийн градиентийн дагуу молекулууд эсвэл ионуудын хөдөлгөөн юм. Энэ нь хий (жишээлбэл, O 2 ба CO 2) эсвэл энгийн молекулууд (этанол) плазмын мембранд нэвтэрч байгаа шиг энгийн тархалт байж болно. Энгийн тархалтын үед эсийн гаднах шингэнд ууссан жижиг молекулууд дараалан мембран дотор уусч, дараа нь эсийн доторх шингэнд уусдаг. Энэ процесс нь өвөрмөц бус байдаг бол мембранаар нэвтрэх хурд нь молекулын гидрофобик байдлын зэрэг, өөрөөр хэлбэл өөхний уусах чадвараар тодорхойлогддог. Липидийн давхар давхаргад тархах хурд нь гидрофобик чанар, түүнчлэн мембраны концентрацийн градиент эсвэл цахилгаан химийн градиенттай шууд пропорциональ байна.
Хөнгөвчлөх тархалт гэдэг нь нэвчилт гэж нэрлэгддэг тусгай мембраны уургуудын тусламжтайгаар молекулуудын мембраныг хурдан хөдөлгөх явдал юм. Энэ процесс нь өвөрмөц бөгөөд энгийн тархалтаас илүү хурдан явагддаг боловч тээврийн хурдны хязгаартай байдаг.
Хөнгөвчлөх тархалт нь ихэвчлэн усанд уусдаг бодисын шинж чанартай байдаг. Ихэнх (бүгд биш бол) мембран тээвэрлэгчид уураг байдаг. Хөнгөвчлөх тархалтын үед тээвэрлэгчдийн үйл ажиллагааны тодорхой механизмыг хангалттай судлаагүй байна. Тэд жишээлбэл, мембран дахь эргэлтийн хөдөлгөөнөөр дамжуулалтыг хангаж чадна. IN Сүүлийн үедТээвэрлэгч уураг нь тээвэрлэж буй бодистой харьцахдаа хэлбэрээ өөрчилдөг бөгөөд үүний үр дүнд мембранд өвөрмөц "хаалга" эсвэл суваг нээгддэг гэсэн нотолгоо байсан. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь тээвэрлэж буй бодис уурагтай холбогдох үед ялгарах энергийн улмаас үүсдэг. Реле хэлбэрийн дамжуулалт бас боломжтой. Энэ тохиолдолд тээвэрлэгч өөрөө хөдөлгөөнгүй хэвээр байх бөгөөд ионууд түүний дагуу нэг гидрофилик холбооноос нөгөө рүү шилждэг.
Антибиотик грамицидин нь энэ төрлийн тээвэрлэгчдэд загвар болж чаддаг. Мембраны липидийн давхаргад түүний урт шугаман молекул нь спираль хэлбэртэй бөгөөд гидрофиль суваг үүсгэдэг бөгөөд үүгээр дамжуулан К ион градиентийн дагуу шилжинэ.
Биологийн мембран дахь байгалийн суваг байгаагийн туршилтын нотолгоог олж авсан. Тээврийн уургууд нь олон шинж чанараараа ферменттэй төстэй мембранаар дамждаг бодисын хувьд өндөр өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Эдгээр нь рН-д илүү мэдрэмтгий байдаг, шилжүүлсэн бодистой төстэй бүтэцтэй нэгдлүүдийн нөлөөгөөр, өрсөлдөх чадваргүй - тусгайлан өөрчлөгддөг бодисоор дарангуйлагддаг. функциональ бүлгүүдуураг.
Хөнгөвчлөх тархалт нь ердийнхөөс зөвхөн хурдаар төдийгүй ханах чадвараараа ялгаатай байдаг. Бодисын дамжуулах хурдны өсөлт нь зөвхөн тодорхой хязгаар хүртэл концентрацийн градиентийн өсөлттэй пропорциональ тохиолддог. Сүүлийнх нь тээвэрлэгчийн "хүч" -ээр тодорхойлогддог.
Идэвхтэй тээвэрлэлт нь АТФ-ийн гидролизийн энергийн улмаас ион эсвэл молекулуудын концентрацийн градиентийн эсрэг мембранаар дамжих хөдөлгөөн юм. Идэвхтэй ионы тээвэрлэлтийн үндсэн гурван төрөл байдаг.
натри-калийн насос - Na + / K + -аденозин трифосфатаза (ATPase), Na + гадагш, K + дотор;
кальцийн (Ca 2+) шахуурга - Ca 2+ -ATPase, эс эсвэл цитозолоос Ca 2+-ийг саркоплазмын тор руу зөөдөг;
протоны насос - H + -ATPase. Идэвхтэй тээвэрлэлтээр үүсгэгдсэн ионы градиентууд нь зарим амин хүчил, сахар (хоёрдогч идэвхтэй тээвэрлэлт) зэрэг бусад молекулуудыг идэвхтэй тээвэрлэхэд ашиглаж болно.
Хамтран тээвэр- энэ нь ион эсвэл молекулын тээвэрлэлт, өөр ионы дамжуулалт юм. Симпорт- хоёр молекулыг нэг чиглэлд нэгэн зэрэг шилжүүлэх; портын эсрэг- хоёр молекулыг эсрэг чиглэлд нэгэн зэрэг шилжүүлэх. Хэрэв тээвэрлэлт нь өөр ионы дамжуулалттай нийлдэггүй бол энэ процессыг дуудна uniport. Хамт тээвэрлэх нь хөнгөвчлөх тархалт болон идэвхтэй тээвэрлэлтийн явцад боломжтой.
Глюкозыг хялбаршуулсан диффузийн аргаар зөөвөрлөж болно. Cl ба HCO 3 ионууд нь антипортын төрлөөс хамааран 3-р тууз гэж нэрлэгддэг зөөвөрлөгчөөр хөнгөвчлөх тархалтаар эритроцитын мембранаар дамждаг. Энэ тохиолдолд Cl - ба HCO 3 - эсрэг чиглэлд шилждэг бөгөөд дамжуулах чиглэлийг зонхилох концентрацийн градиентаар тодорхойлно.
Концентрацийн градиентийн эсрэг ионуудыг идэвхтэй зөөвөрлөхөд ATP-ийн ADP-ийн гидролизийн үед ялгарах энерги шаардагдана: ATP ADP + F (органик бус фосфат). Идэвхтэй тээвэрлэлт, түүнчлэн хөнгөвчлөх тархалт нь: өвөрмөц байдал, хамгийн их хурдны хязгаарлалт (өөрөөр хэлбэл кинетик муруй нь тэгш өндөрлөгт хүрдэг), ингибиторууд байдаг. Жишээ нь Na + / K + - ATPase-ийн үндсэн идэвхтэй тээвэрлэлт юм. Энэхүү антипорт фрагментийн системийн үйл ажиллагаа нь Na +, K + болон магнийн ионуудыг агуулсан байхыг шаарддаг. Энэ нь бараг бүх амьтны эсэд байдаг бөгөөд түүний концентраци нь ялангуяа өдөөдөг эдүүд (жишээлбэл, мэдрэл, булчинд) болон плазмын мембранаар Na+-ийн хөдөлгөөнд идэвхтэй оролцдог эсүүдэд өндөр байдаг. бөөр ба шүлсний булчирхайн кортикал давхарга).
АТФаза фермент нь өөрөө 2 - тус бүр нь 110 кДа, 2 гликопротейн - тус бүр нь 55 кДа-аас бүрдсэн олигомер юм.. АТФ-ын гидролизийн үед - дэд нэгж дээр тодорхой аспартатын үлдэгдлийн урвуу фосфоржилт нь -фосфатам үүсэх үед явагддаг. .. Фосфоржилтод Na +, Mg 2+ шаардлагатай боловч K + биш, харин фосфоргүйжүүлэхэд K + шаардлагатай боловч Na + эсвэл Mg 2+ биш. Уургийн цогцолборын хоёр конформацийн төлөв өөр өөр байдаг эрчим хүчний түвшин, эдгээрийг ихэвчлэн E 1 ба E 2 гэж тэмдэглэдэг тул ATPase гэж бас нэрлэдэг E төрлийн тээвэрлэгч 1 - Э 2 . зүрхний гликозид, жишээ нь дигоксинТэгээд ouabain, ATPase-ийн идэвхийг дарангуйлдаг.Усанд сайн уусдаг тул ouabain нь натрийн насосыг судлах туршилтын судалгаанд өргөн хэрэглэгддэг.
Na + / K + - ATPase-ийн ажлын талаархи нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн санаа нь дараах байдалтай байна. Na ба ATP ионууд нь Mg 2+-ийн оролцоотойгоор ATPase молекултай холбогддог. Na ионуудыг холбох нь ATP-ийн гидролизийг өдөөдөг бөгөөд үүний үр дүнд ADP болон ферментийн фосфоржуулсан хэлбэр үүсдэг. Фосфоризаци нь ферментийн уургийн шинэ конформацийн төлөвт шилжихэд хүргэдэг бөгөөд Na агуулсан газар эсвэл сайтууд нь гадаад орчинтой тулгардаг. Энд ферментийн фосфоржуулсан хэлбэр нь K ионтой өндөр хамааралтайгаар тодорхойлогддог тул Na + нь K + -ээр солигддог.Ферментийн анхны хэлбэрт шилжих урвуу шилжилт нь фосфорын бүлгийн гидролизийн задралаар эхэлдэг. органик бус фосфат бөгөөд эсийн доторх хэсэгт K + ялгардаг. Ферментийн фосфоргүйжүүлсэн идэвхтэй хэсэг нь шинэ ATP молекулыг хавсаргах чадвартай бөгөөд мөчлөг давтагдана.
Шахуургын үйл ажиллагааны үр дүнд эсэд орж буй K ба Na ионуудын хэмжээ хоорондоо тэнцүү биш байна. Гурван ялгарсан Na ионуудын хувьд нэг ATP молекулын нэгэн зэрэг гидролизтэй хамт нэвтрүүлсэн хоёр K ион байдаг. Мембраны эсрэг талын сувгийг нээх, хаах, Na, K-ийн холболтын үр ашгийн ээлжлэн өөрчлөгдөх нь ATP гидролизийн энергиээр хангадаг. Зөөврийн ионууд - Na ба K - энэ ферментийн урвалын кофакторууд. Онолын хувьд энэ зарчмаар ажилладаг олон төрлийн насосыг төсөөлөх боломжтой боловч одоогоор тэдгээрийн цөөхөн нь мэдэгдэж байна.
глюкозын тээвэрлэлт.Глюкозын тээвэрлэлт нь хөнгөвчлөх тархалт ба идэвхтэй тээвэрлэлтийн аль алинд нь тохиолдож болох бөгөөд эхний тохиолдолд унипорт хэлбэрээр, хоёр дахь тохиолдолд симпорт хэлбэрээр явагддаг. Глюкозыг хөнгөвчлөх тархалтаар эритроцит руу шилжүүлж болно. Глюкозыг эритроцит руу шилжүүлэх Михаэлисын тогтмол (Км) нь ойролцоогоор 1.5 ммоль/л байна (өөрөөр хэлбэл, энэ глюкозын концентрацид байгаа нэвчилтийн молекулуудын 50 орчим хувь нь глюкозын молекулуудтай холбогдоно). Хүний цусан дахь глюкозын концентраци 4-6 ммоль / л байдаг тул эритроцитоор шингээх нь бараг хамгийн их хурдтай явагддаг. Нэвчилтийн өвөрмөц чанар нь D-галактоз ба D-маннозоос ялгаатай нь L-изомер нь эритроцитод бараг дамждаггүй, харин тээвэрлэлтийн системийн хагас ханалтад хүрэхийн тулд тэдгээрийн өндөр концентраци шаардлагатай байдагт аль хэдийн илэрсэн байна. Глюкоз нь эс дотор орсны дараа фосфоржилтод орж, эсээс гарах боломжгүй болдог. Глюкозын нэвчилтийг мөн D-гексозын нэвчилт гэж нэрлэдэг. Энэ нь 45 кД молекул жинтэй салшгүй мембран уураг юм.
Глюкозыг мөн бөөрний гуурсан хоолой, гэдэсний хучуур эд зэрэг хэд хэдэн эд эсийн сийвэнгийн мембранд байдаг Na+-аас хамааралтай симпортын системээр дамжуулж болно. Энэ тохиолдолд нэг глюкозын молекулыг концентрацийн градиентийн эсрэг хөнгөвчлөх диффузоор, нэг Na ионыг концентрацийн градиентийн дагуу зөөвөрлөнө. Бүхэл систем нь эцсийн эцэст Na + / K + - ATPase шахах функцээр ажилладаг. Тиймээс симпорт нь хоёрдогч идэвхтэй тээврийн систем юм. Амин хүчлүүд ижил төстэй байдлаар тээвэрлэгддэг.
Ca 2+ - насоснь салшгүй мембраны уурагаас бүрдэх E 1 - E 2 төрлийн идэвхтэй тээврийн систем бөгөөд Ca 2+ шилжүүлэх явцад аспартатын үлдэгдэлд фосфорждог. ATP молекул бүрийн гидролизийн явцад хоёр Са 2+ ион шилжинэ. Эукариот эсүүдэд Ca 2+ нь кальци холбогч уурагтай холбогдож чаддаг калмодулин, мөн бүхэл бүтэн цогцолбор нь Ca 2+ насостой холбогддог. Ca 2+ холбогч уураг нь тропонин С ба парвалбумин агуулдаг.
Ca ионууд нь Na ионуудын нэгэн адил Ca 2+ -ATPase-ийн нөлөөгөөр эсүүдээс идэвхтэй арилдаг. Эндоплазмын торлог бүрхэвч нь ялангуяа их хэмжээний кальцийн шахуургын уураг агуулдаг. ATP гидролиз ба Ca 2+ дамжуулалтад хүргэдэг химийн урвалын гинжин хэлхээг дараах тэгшитгэлээр бичиж болно.
2Ca n + ATP + E 1 Ca 2 - E - P + ADP
Ca 2 - E - P 2Ca ext + PO 4 3- + E 2
Гадна байрлах Сан - Ca2 + хаана байна;
Ca ext - Ca 2+ дотор байрлах;
E 1 ба E 2 - тээвэрлэгч ферментийн өөр өөр хэлбэрүүд, нэгээс нөгөөд шилжих нь ATP энергийг ашиглахтай холбоотой байдаг.
Цитоплазмаас H +-ийг идэвхтэй зайлуулах системийг хоёр төрлийн урвал дэмждэг: электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний идэвхжил (улаан исэлдэлтийн гинж) ба ATP гидролиз. Редокс ба гидролизийн H + шахуургууд нь гэрэл эсвэл химийн энергийг H + энерги болгон хувиргах чадвартай мембранд байрладаг (өөрөөр хэлбэл прокариотуудын плазмын мембран, хлоропласт ба митохондрийн коньюгацийн мембранууд). H + ATPase ба / эсвэл исэлдэлтийн гинжин хэлхээний ажлын үр дүнд протонууд шилжиж, мембран дээр протоны хөдөлгөгч хүч (H +) гарч ирдэг. Судалгаанаас харахад устөрөгчийн ионуудын электрохимийн градиентийг олон тооны метаболитууд - анион, амин хүчил, элсэн чихэр гэх мэт холбосон тээвэрлэлт (хоёрдогч идэвхтэй тээвэрлэлт) хийхэд ашиглаж болно.
Плазмын мембраны үйл ажиллагаа нь их хэмжээний молекул жинтэй хатуу ба шингэн бодисыг эсэд шингээхтэй холбоотой юм. фагоцитозТэгээд пиноцитоз(Герчээс. фагос- Байгаа , пино- уух, эсүүд- эс). Эсийн мембран нь гаднаас бодисыг шингээдэг халаас буюу инвагинац үүсгэдэг. Дараа нь ийм нэвчилтүүд нь гаднах орчны дусал (пиноцитоз) эсвэл хатуу тоосонцор (фагоцитоз) бүхий мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг. Пиноцитоз нь янз бүрийн эсүүдэд, ялангуяа шингээх процесс явагддаг эрхтнүүдэд ажиглагддаг.
