MINISTERYO NG EDUKASYON AT AGHAM
MBOU "ACADEMIC LYCEUM"
ABSTRAK
Mga organel ng selula ng lamad
Paksa: biology
GINAWA:
mag-aaral sa ika-10 baitang
Kuzmina Anastasia
SUPERBISOR:
Tomsk 2014
Panimula. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Mga uri ng organelles ayon sa istraktura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Mga uri mga organel ng lamad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Endoplasmic reticulum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4
Golgi apparatus (kumplikado). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Mga lysosome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5
Mga vacuole. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Mga cell vacuole. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-6
Mga plastid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7
Mitokondria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Konklusyon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Panitikan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Panimula
Ang mga organelles (mula sa Greek organon - tool, organ at idos - type, likeness) organelles ay mga supramolecular na istruktura ng cytoplasm na gumaganap ng mga tiyak na function, kung wala ang normal na aktibidad ng cell ay imposible.
Ang mga organelle ng lamad ay mga guwang na istruktura na ang mga dingding ay nabuo ng isang solong o dobleng lamad.
Isang lamad: endoplasmic reticulum, Golgi complex, lysosomes, vacuoles . Ang mga organel na ito ay bumubuo ng isang intracellular system para sa synthesis at transportasyon ng mga sangkap.
Double-membrane: mitochondria at plastids
Endoplasmic reticulum
Ang EPS ay isang single-membrane organelle na binubuo ng mga cavity at tubules na konektado sa isa't isa. Ang endoplasmic reticulum ay structurally konektado sa nucleus: isang lamad na umaabot mula sa panlabas na lamad ng nucleus ang bumubuo sa mga dingding. endoplasmic reticulum. Ang EPS ay higit na katangian ng mga eukorotic cells (ibig sabihin, ang mga may nucleus).
Mayroong 2 uri ng EPS, na magagamit sa parehong halaman at selula ng hayop:
· magaspang (butil-butil)
makinis (agranular)
Sa mga lamad magaspang na XPS Mayroong maraming maliliit na butil - ribosome, mga espesyal na organelles sa tulong ng kung saan ang mga protina ay synthesize, na pagkatapos ay tumagos sa loob at maaaring lumipat sa mga cavity sa anumang lugar sa cell.
Istruktura:
Mga vacuole
Mga ribosom
Mga rekord
Mga panloob na lukab
Sa mga lamad makinis na EPS walang ribosomes, ngunit may mga enzymes na synthesize carbohydrates at lipids. Pagkatapos ng synthesis, ang mga carbohydrate at lipid ay maaaring lumipat kasama ang ER membranes sa anumang lokasyon sa cell.
Ang antas ng pag-unlad ng uri ng EPS ay nakasalalay sa espesyalisasyon ng cell.
butil-butil na ER ay mas mahusay na binuo sa mga cell na synthesize protina hormones
agranular EPS sa mga cell na nag-synthesize ng mga sangkap na tulad ng taba.
Mga function ng EPS:
· Synthesis ng mga sangkap.
· Pag-andar ng transportasyon. Sa pamamagitan ng mga cavity ng ER, ang mga synthesized substance ay lumilipat sa anumang lugar sa cell.
Golgi complex
Ang Golgi complex (dictyosome) ay isang stack ng flat membrane sac na tinatawag na cisternae. Ang mga tangke ay ganap na nakahiwalay sa isa't isa at hindi konektado sa isa't isa. Sa gilid ng mga tangke, maraming tubo at bula ang nagsanga. Paminsan-minsan, ang mga vacuoles (vesicles) na may mga synthesized na sangkap ay hiwalay mula sa EPS, na lumipat sa Golgi complex at kumonekta dito. Ang mga sangkap na na-synthesize sa ER ay nagiging mas kumplikado at naiipon sa Golgi complex.
· Sa mga tangke ng Golgi complex, nangyayari ang karagdagang pagbabagong kemikal at komplikasyon ng mga sangkap na natanggap mula sa EPS. Halimbawa, ang mga sangkap na kinakailangan upang i-renew ang lamad ng cell (glycoproteins, glycolipids) at polysaccharides ay nabuo.
· Sa Golgi complex, ang mga sangkap ay nag-iipon at pansamantalang "naka-imbak"
· Ang mga nabuong substance ay “naka-pack” sa mga vesicle (vacuoles) at sa ganitong anyo ay gumagalaw sa buong cell.
· Lysosomes (spherical organelles na may digestive enzymes) ay nabuo sa Golgi complex.
· Pag-alis ng mga secretions (hormones, enzymes) mula sa mga cell
Mga lysosome
(“lysis” - disintegration, dissolution)
Ang mga lysosome ay maliit na spherical organelles, ang mga dingding nito ay nabuo sa pamamagitan ng isang solong lamad; naglalaman ng mga lytic (pagsira) na mga enzyme. Una, ang mga lysosome na hiwalay sa Golgi complex ay naglalaman ng mga hindi aktibong enzyme. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang kanilang mga enzyme ay isinaaktibo. Kapag ang isang lysosome ay sumanib sa isang phagocytotic o pinocytotic vacuole, isang digestive vacuole ay nabuo, kung saan ang intracellular digestion ng iba't ibang mga sangkap ay nangyayari.
Mga function ng lysosomes:
1. Sinisira nila ang mga sangkap na hinihigop bilang resulta ng phagocytosis at pinocytosis. Ang mga biopolymer ay pinaghiwa-hiwalay sa mga monomer, na pumapasok sa selula at ginagamit para sa mga pangangailangan nito. Halimbawa, maaari silang magamit upang mag-synthesize ng bago organikong bagay o maaari pang masira upang makagawa ng enerhiya.
2. Wasakin ang luma, nasira, kalabisan organelles. Ang pagkasira ng mga organelles ay maaari ding mangyari sa panahon ng cell starvation.
3. Magsagawa ng autolysis (paghahati) ng cell (resorption ng buntot sa tadpoles, liquefaction ng mga tisyu sa lugar ng pamamaga, pagkasira ng mga cell ng cartilage sa proseso ng pagbuo tissue ng buto at iba pa.).
Mga vacuole
Ang mga vacuole ay mga spherical single-membrane organelles na mga reservoir ng tubig at mga sangkap na natunaw dito.
(mga vesicle na hiwalay sa ER at Golgi complex).
Mga vacuole: phagocytotic,
pinocytotic,
digestive vacuoles
Mga cell vacuole
Ang mga cell vacuole ng hayop ay maliit at marami, ngunit ang kanilang dami ay hindi lalampas sa 5% ng kabuuang dami ng cell.
Mga pag-andar ng mga vacuole sa isang selula ng hayop:
transportasyon ng mga sangkap sa buong cell,
· pagpapatupad ng ugnayan sa pagitan ng mga organel.
Sa isang plant cell, ang mga vacuole ay umabot ng hanggang 90% ng volume. Sa mature selula ng halaman isang vacuole, sumasakop sentral na posisyon. Ang lamad ng plant cell vacuole ay ang tonoplast, ang mga nilalaman nito ay cell sap.
Mga function ng vacuoles sa isang plant cell:
pagpapanatili ng cell lamad sa pag-igting,
akumulasyon ng iba't ibang mga sangkap, kabilang ang basura aktibidad ng cell,
· supply ng tubig para sa mga proseso ng photosynthesis.
Maaaring naglalaman ang cell sap ng:
Magreserba ng mga sangkap na maaaring gamitin ng cell mismo ( mga organikong asido, amino acids, asukal, protina).
Ang mga sangkap na inalis mula sa metabolismo ng cell at naipon sa mga vacuoles (phenols, tannins, alkaloids, atbp.)
Phytohormones, phytoncides,
Mga pigment (mga tina) na nagbibigay sa cell sap ng kulay purple, pula, asul, violet, at kung minsan ay dilaw o cream. Ito ang mga pigment ng cell sap na nagpapakulay ng mga talulot ng bulaklak, prutas, at ugat.
Mga plastid
Ang mga cell ng halaman ay may espesyal na double-membrane organelles - plastids. Mayroong 3 uri ng plastids: chloroplasts, chromoplasts, leucoplasts.
Ang mga chloroplast ay may isang shell ng 2 lamad. Outer shell makinis, at ang panloob ay bumubuo ng maraming vesicles (thylakoids). Ang isang stack ng thylakoids ay isang grana. Ang mga butil ay staggered para sa mas mahusay na pagtagos sikat ng araw. Ang mga thylakoid membrane ay naglalaman ng mga molekula ng berdeng pigment na chlorophyll, kaya ang mga chloroplast ay may kulay berde. Ang photosynthesis ay nangyayari sa tulong ng chlorophyll. kaya, pangunahing tungkulin chloroplasts - isinasagawa ang proseso ng photosynthesis.
Ang puwang sa pagitan ng mga butil ay puno ng matrix. Ang matrix ay naglalaman ng DNA, RNA, ribosomes (maliit, tulad ng mga prokaryotes), mga patak ng lipid, at mga butil ng starch.
Ang mga chloroplast, tulad ng mitochondria, ay mga semi-autonomous na organel ng isang cell ng halaman, dahil maaari nilang independiyenteng synthesize ang kanilang sariling mga protina at nagagawang hatiin anuman ang cell division.
Ang mga chromoplast ay mga plastid na may kulay pula, orange o dilaw. Ang mga chromoplast ay may kulay ng mga carotenoid pigment na matatagpuan sa matrix. Ang mga thylakoids ay hindi gaanong nabuo o ganap na wala. Ang eksaktong pag-andar ng mga chromoplast ay hindi alam. Marahil ay inaakit nila ang mga hayop sa mga hinog na prutas.
Ang mga leukoplast ay walang kulay na mga plastid na matatagpuan sa mga selula ng walang kulay na mga tisyu. Ang mga thylakoids ay hindi nabuo. Ang mga leukoplast ay nag-iipon ng almirol, lipid at protina.
Ang mga plastid ay maaaring magbago sa isa't isa: leucoplasts - chloroplasts - chromoplasts.
Mitokondria
Ang mitochondrion ay isang dalawang-membrane na semi-autonomous na organelle na nag-synthesize ng ATP.
Ang hugis ng mitochondria ay iba-iba; maaari silang maging hugis ng baras, filamentous o spherical. Ang mga dingding ng mitochondria ay nabuo sa pamamagitan ng dalawang lamad: panlabas at panloob. Ang panlabas na lamad ay makinis, at ang panloob ay bumubuo ng maraming fold - mga crista. Ang panloob na lamad ay naglalaman ng maraming mga enzyme complex na nagsasagawa ng synthesis ng ATP.
Ang pagtitiklop ng panloob na lamad ay may pinakamahalaga. Higit pang mga enzyme complex ang maaaring matatagpuan sa isang nakatiklop na ibabaw kaysa sa isang makinis na ibabaw. Ang bilang ng mga fold sa mitochondria ay maaaring magbago depende sa mga pangangailangan ng enerhiya ng mga cell. Kung ang cell ay nangangailangan ng enerhiya, kung gayon ang bilang ng mga crista ay tataas. Alinsunod dito, ang bilang ng mga enzyme complex na matatagpuan sa cristae ay tumataas. Bilang resulta, mas maraming ATP ang gagawin. Bilang karagdagan, ang cell ay maaaring tumaas kabuuan mitochondria. Kung ang cell ay hindi nangangailangan ng isang malaking halaga ng enerhiya, pagkatapos ay ang bilang ng mitochondria sa cell ay bumababa at ang bilang ng mga cristae sa loob ng mitochondria ay bumababa.
Ang panloob na espasyo ng mitochondria ay puno ng isang walang istrukturang homogenous na substansiya (matrix). Ang matrix ay naglalaman ng mga pabilog na molekula ng DNA, RNA at maliliit na ribosom (tulad ng sa mga prokaryote). Ang mitochondrial DNA ay naglalaman ng impormasyon tungkol sa istruktura ng mga protina ng mitochondrial. Isinasagawa ng RNA at ribosome ang kanilang synthesis. Ang mga ribosom ng mitochondria ay maliit, ang kanilang istraktura ay halos kapareho sa mga ribosom ng bakterya.
Ang mitochondria ay tinatawag semi-autonomous organelles. Nangangahulugan ito na umaasa sila sa cell, ngunit sa parehong oras ay nagpapanatili ng ilang kalayaan. Halimbawa, ang mitochondria mismo ay nag-synthesize ng kanilang sariling mga protina, kabilang ang mga enzyme ng kanilang mga enzyme complex. Bilang karagdagan, ang mitochondria ay maaaring dumami sa pamamagitan ng fission nang nakapag-iisa sa paghahati ng cell.
Konklusyon
Panitikan
1. http://ppt4web. ru/
2. http://biofile. ru/bio/5032.html
3. http://becmology. blogspot. ru/2011/04/blog-post_6850.html
4. http://ru. wikipedia. org
5. http://biofile. ru/bio/5091.html
6. http://www. vedu. ru/bigencdic/
Ang mga biological membrane na matatagpuan sa hangganan ng cell at extracellular space, pati na rin sa hangganan ng membrane organelles ng cell (mitochondria, endoplasmic reticulum, Golgi complex, lysosomes, peroxisomes, nucleus, membrane vesicles) at ang cytosol, ay mahalaga para sa paggana ng hindi lamang ang cell sa kabuuan, kundi pati na rin ang mga organelle nito. Ang mga lamad ng cell ay may isang pangunahing katulad na molekular na organisasyon. Sa kabanatang ito, ang mga biological membrane ay pangunahing sinusuri gamit ang halimbawa ng plasma membrane (plasmolemma), na naghihiwalay sa cell mula sa extracellular na kapaligiran.
Plasma lamad
Ang anumang biological membrane (Larawan 2-1) ay binubuo ng mga phospholipid (~50%) at mga protina (hanggang 40%). Sa mas maliit na dami, ang lamad ay naglalaman ng iba pang mga lipid, kolesterol at carbohydrates.
Phospholipids. Ang isang molekula ng phospholipid ay binubuo ng isang polar (hydrophilic) na bahagi (ulo) at isang apolar (hydrophobic) na double hydrocarbon tail. Sa may tubig na bahagi, ang mga molekula ng phospholipid ay awtomatikong pinagsama-sama ang buntot sa buntot, na bumubuo ng balangkas ng biological membrane (Larawan 2-1 at 2-2) sa anyo ng isang double layer (bilayer). Kaya, sa lamad, ang mga buntot ng phospholipids (fatty acids) ay nakadirekta sa bilayer, at ang mga ulo na naglalaman ng mga grupo ng pospeyt ay nakadirekta palabas.
Mga ardilya Ang mga biological membrane ay nahahati sa integral (kabilang ang transmembrane) at peripheral (tingnan ang Fig. 2-1, 2-2).
Mga integral na protina ng lamad (globular) na naka-embed sa lipid bilayer. Ang kanilang mga hydrophilic amino acid ay magkapareho
kanin. 2-1. Biyolohikal na lamad ay binubuo ng isang dobleng layer ng phospholipids, ang mga hydrophilic na bahagi nito (mga ulo) ay nakadirekta patungo sa ibabaw ng lamad, at ang mga hydrophobic na bahagi (mga buntot na nagpapatatag sa lamad sa anyo ng isang bilayer) ay nakadirekta sa lamad. At - ang mga integral na protina ay nahuhulog sa lamad. T - ang mga protina ng transmembrane ay tumagos sa buong kapal ng lamad. Π - ang mga peripheral na protina ay matatagpuan alinman sa panlabas o panloob na ibabaw ng lamad.
nakikipag-ugnayan sa mga phosphate group ng phospholipids, at hydrophobic amino acids - na may mga chain mga fatty acid. Kasama sa mga integral na protina ng lamad mga protina ng pagdirikit, ilang mga protina ng receptor(mga receptor ng lamad). Transmembrane na protina- isang molekula ng protina na dumadaan sa buong kapal ng lamad at nakausli mula dito sa parehong panlabas at panloob na ibabaw. Kasama sa mga protina ng transmembrane pores, ion channel, transporter, pump, ilang mga protina ng receptor.
Hydrophilic na lugar
kanin. 2-2. Plasma lamad. Mga paliwanag sa teksto.
♦ Mga pores At mga channel- mga daanan ng transmembrane kung saan gumagalaw ang mga molekula ng tubig, mga ion at metabolite sa pagitan ng cytosol at ng intercellular space (at sa kabilang direksyon).
♦ Mga vector magsagawa ng transmembrane na paggalaw ng mga tiyak na molekula (kasama ang kumbinasyon ng paglipat ng mga ion o molekula ng ibang uri).
♦ Mga bomba ilipat ang mga ion laban sa kanilang konsentrasyon at mga gradient ng enerhiya (electrochemical gradient) gamit ang enerhiya na inilabas ng ATP hydrolysis.
Mga protina ng peripheral membrane (fibrillar at globular) ay matatagpuan sa isa sa mga ibabaw ng cell membrane (panlabas o panloob) at non-covalently na nauugnay sa integral membrane proteins.
♦ Ang mga halimbawa ng mga protina ng peripheral membrane na nauugnay sa panlabas na ibabaw ng lamad ay - mga protina ng receptor At mga protina ng pagdirikit.
♦ Ang mga halimbawa ng mga protina ng peripheral membrane na nauugnay sa panloob na ibabaw ng lamad ay - mga protina ng cytoskeleton, mga protina ng second messenger system, mga enzyme at iba pang mga protina.
Mga karbohidrat(pangunahin ang oligosaccharides) ay bahagi ng glycoproteins at glycolipids ng lamad, na nagkakahalaga ng 2-10% ng masa nito (tingnan ang Fig. 2-2). Makipag-ugnayan sa mga karbohidrat sa ibabaw ng cell lectins. Ang mga chain ng oligosaccharide ay nakausli panlabas na ibabaw mga lamad ng cell at bumubuo sa ibabaw na lamad - glycocalyx.
Pagkamatagusin ng lamad
Ang bilayer ng lamad ay naghihiwalay sa dalawang aqueous phase. Kaya, ang plasma membrane ay naghihiwalay sa intercellular (interstitial) fluid mula sa cytosol, at ang mga lamad ng lysosomes, peroxisomes, mitochondria at iba pang membranous intracellular organelles ay naghihiwalay sa kanilang mga nilalaman mula sa cytosol. Biyolohikal na lamad- semi-permeable barrier.
Semipermeable lamad. Ang isang biological membrane ay tinukoy bilang semi-permeable, i.e. isang hadlang na hindi malalampasan sa tubig, ngunit natatagusan sa mga sangkap na natunaw dito (mga ion at molekula).
Mga istrukturang semi-permeable na tissue. Kasama rin sa mga semi-permeable tissue structure ang pader ng mga capillary ng dugo at iba't ibang mga hadlang (halimbawa, ang filtration barrier ng renal corpuscles, ang aerohematic barrier ng respiratory part ng baga, ang blood-brain barrier at marami pang iba, bagama't tulad ng mga hadlang. , bilang karagdagan sa mga biological membrane (plasmolemma), ay kinabibilangan din ng mga non-membrane na bahagi. Ang permeability ng naturang mga tissue structure ay tinatalakay sa seksyong "Transcellular permeability" sa Kabanata 4.
Ang mga physicochemical parameter ng intercellular fluid at cytosol ay makabuluhang naiiba (tingnan ang Talahanayan 2-1), pati na rin ang mga parameter ng bawat membrane intracellular organelle at cytosol. Ang panlabas at panloob na ibabaw ng isang biological membrane ay polar at hydrophilic, ngunit ang nonpolar core ng lamad ay hydrophobic. Samakatuwid, ang mga nonpolar na sangkap ay maaaring tumagos sa lipid bilayer. Kasabay nito, ito ay ang hydrophobic na likas na katangian ng core ng isang biological membrane na tumutukoy sa pangunahing imposibilidad ng direktang pagtagos ng mga polar substance sa pamamagitan ng lamad.
Mga non-polar na sangkap(halimbawa, kolesterol na hindi malulutas sa tubig at mga derivatives nito) malayang tumagos sa pamamagitan ng biological membranes. Sa partikular, ito ay para sa kadahilanang ito na ang mga steroid hormone receptor ay matatagpuan sa loob ng cell.
Mga polar substance(halimbawa, Na +, K +, Cl -, Ca 2 + ions; iba't ibang maliliit ngunit polar metabolites, pati na rin ang mga sugars, nucleotides, protina at nucleic acid macromolecules) mismo huwag tumagos sa pamamagitan ng biological membranes. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga receptor ng mga polar molecule (halimbawa, mga peptide hormone) nakapaloob sa lamad ng plasma, at ang paghahatid ng hormonal signal sa iba pang mga cellular compartment ay isinasagawa ng mga pangalawang mensahero.
Selective permeability - ang permeability ng biological membrane na may kaugnayan sa mga partikular na kemikal ay mahalaga para sa pagpapanatili ng cellular homeostasis, ang pinakamainam na nilalaman ng mga ions, tubig, metabolites at macromolecules sa cell. Ang paggalaw ng mga partikular na sangkap sa isang biological membrane ay tinatawag na transmembrane transport (transmembrane transport).
Transmembrane transportasyon
Ang selective permeability ay isinasagawa gamit ang passive transport, facilitated diffusion at active transport.
Passive na transportasyon
Passive transport (passive diffusion) - ang paggalaw ng maliliit na non-polar at polar molecule sa parehong direksyon kasama ang isang gradient ng konsentrasyon (pagkakaiba sa potensyal ng kemikal) o kasama ang isang electrochemical gradient (transportasyon ng mga sisingilin na sangkap - electrolytes) ay nangyayari nang walang paggasta ng enerhiya at nailalarawan sa pamamagitan ng mababang pagtitiyak. Ang simpleng pagsasabog ay inilalarawan ng batas ni Fick. Ang isang halimbawa ng passive transport ay passive (simple) diffusion ng mga gas sa panahon ng respiration.
Gradient ng konsentrasyon. Ang pagtukoy ng kadahilanan sa pagsasabog ng mga gas ay ang kanilang bahagyang presyon (halimbawa, ang bahagyang presyon ng oxygen - Po 2 at ang bahagyang presyon ng carbon dioxide - PCO 2). Sa madaling salita, na may simpleng pagsasabog, ang daloy ng isang walang bayad na sangkap (halimbawa, mga gas, steroid hormone, anesthetics) sa pamamagitan ng lipid bilayer ay direktang proporsyonal sa pagkakaiba sa konsentrasyon ng sangkap na ito sa magkabilang panig ng lamad (Fig. 2-3).
Electrochemical gradient(Δμ x). Ang passive transport ng isang naka-charge na solute X ay depende sa pagkakaiba sa konsentrasyon ng substance sa cell ([X] B) at sa labas (sa labas) ng cell ([X] C) at sa pagkakaiba potensyal ng kuryente sa labas (Ψ C) at sa loob ng cell (Ψ B). Sa madaling salita, isinasaalang-alang ng Δμ χ ang kontribusyon ng parehong gradient ng konsentrasyon ng sangkap (kaibahan ng potensyal na kemikal) at ang potensyal na elektrikal sa magkabilang panig ng lamad (pagkakaiba sa potensyal ng kuryente).
Φ Kaya, puwersang nagtutulak Ang passive transport ng electrolytes ay isang electrochemical gradient - ang pagkakaiba sa electrochemical potential (Δμ x) sa magkabilang panig ng biological membrane.
Pinadali ang pagsasabog
Para sa pinadali na pagsasabog ng mga sangkap (tingnan ang Fig. 2-3), ang mga bahagi ng protina na binuo sa lamad (pores, carrier, channels) ay kinakailangan. Ang lahat ng mga sangkap na ito ay mahalaga
kanin. 2-3. Passive transport sa pamamagitan ng diffusion sa plasma membrane. A - ang direksyon ng transportasyon ng sangkap sa parehong simple at pinadali na pagsasabog ay nangyayari kasama ang gradient ng konsentrasyon ng sangkap sa magkabilang panig ng plasmalemma. B - transport kinetics. Kasama ang ordinate - ang dami ng diffused substance, kasama ang ordinate - time. Ang simpleng pagsasabog ay hindi nangangailangan ng direktang paggasta ng enerhiya, ay isang hindi puspos na proseso, at ang bilis nito ay linear na nakasalalay sa gradient ng konsentrasyon ng sangkap.
(transmembrane) na mga protina. Ang facilitated diffusion ay nangyayari sa kahabaan ng gradient ng konsentrasyon para sa mga non-polar substance o kasama ng electrochemical gradient para sa mga polar substance.
Mga pores. Sa pamamagitan ng kahulugan, puno ng tubig laging bukas ang pore channel(Larawan 2-4). Ang mga pores ay nabuo ng iba't ibang mga protina (porins, perforins, aquaporin, connexins, atbp.). Sa ilang mga kaso, ang mga higanteng complex (tulad ng mga nuclear pores) ay nabuo, na binubuo ng maraming iba't ibang mga protina.
Mga vector(transporter) transportasyon sa pamamagitan ng biological lamad maraming iba't ibang mga ions (Na +, Cl -, H +, HCO 3 -, atbp.) at mga organikong sangkap (glucose, amino acids, creatine, norepinephrine, folate, lactate, pyruvate, atbp.). Mga conveyor tiyak: bawat tiyak na muling
kanin. 2-4. Oras na sa plasmalemma .
Ang pore channel ay palaging bukas, kaya Kemikal na sangkap Ang X ay dumadaan sa lamad kasama ang gradient ng konsentrasyon nito o (kung ang sangkap na X ay sinisingil) kasama ang isang electrochemical gradient. SA sa kasong ito Ang substance X ay gumagalaw mula sa extracellular space papunta sa cytosol.
ang carrier ay nagdadala, bilang isang panuntunan at higit sa lahat, isang sangkap sa pamamagitan ng lipid bilayer. Mayroong unidirectional (uniport), pinagsama (symport) at multidirectional (antiport) na transportasyon (Fig. 2-5).
Ang mga carrier na nagsasagawa ng parehong pinagsama (symport) at multidirectional (antiport) transmembrane transport, mula sa punto ng view ng mga gastos sa enerhiya, ay gumagana sa paraang ang enerhiya na naipon sa panahon ng paglipat ng isang sangkap (karaniwan ay Na+) ay ginugol sa transportasyon ng ibang substance. Ang ganitong uri ng transmembrane transport ay tinatawag na pangalawang aktibong transportasyon (tingnan sa ibaba). Mga channel ng ion binubuo ng mga interconnected protein SE na bumubuo ng hydrophilic pore sa lamad (Larawan 2-6). Ang mga ion ay kumakalat sa pamamagitan ng isang bukas na butas sa kahabaan ng isang electrochemical gradient. Ang mga katangian ng mga channel ng ion (kabilang ang specificity at conductance) ay tinutukoy ng parehong pagkakasunud-sunod ng amino acid ng isang partikular na polypeptide at ang mga pagbabago sa conformational na nangyayari sa sa iba't ibang bahagi polypeptides sa mahalagang protina ng channel. Pagtitiyak. Ang mga channel ng Ion ay tiyak (pumipili) na may kaugnayan sa mga tiyak na kation at anion [halimbawa, para sa Na+ (sodium channel), K+ (potassium
kanin. 2-5. Modelo ng mga variant ng transmembrane transport ng iba't ibang mga molekula .
kanin. 2-6. Modelo ng channel ng potasa. Ang integral na protina (mga fragment ng protina ay minarkahan ng mga numero sa figure) ay tumagos sa buong kapal ng lipid bilayer, na bumubuo ng isang channel pore na puno ng tubig (sa figure, tatlong potassium ions ang makikita sa channel, ang mas mababa sa kanila ay matatagpuan sa butas ng butas).
channel), Ca 2+ (calcium channel), Cl - (chloride channel) at
atbp.].
Φ Konduktibidad ay tinutukoy ng bilang ng mga ion na maaaring dumaan sa channel sa bawat yunit ng oras. Ang conductance ng isang channel ay nagbabago depende sa kung ang channel ay bukas o sarado.
Φ Gates. Ang channel ay maaaring bukas o sarado (Figure 2-7). Samakatuwid, ang modelo ng channel ay nagbibigay para sa pagkakaroon ng isang aparato na nagbubukas at nagsasara ng channel - isang mekanismo ng gate, o channel gate (sa pamamagitan ng pagkakatulad sa bukas at saradong mga pintuan).
Φ Mga functional na bahagi. Bilang karagdagan sa gate, ang modelo ng ion channel ay nagbibigay para sa pagkakaroon ng mga functional na bahagi bilang isang sensor, isang pumipili na filter, at isang bukas na butas ng channel.
kanin. 2-7. Modelo ng mekanismo ng gating ng channel ng ion . A. Ang gate ng channel ay sarado, ang X ion ay hindi makadaan sa lamad. B. Ang channel gate ay bukas, ang mga X ions ay dumaan sa lamad sa pamamagitan ng channel pore.
♦ Sensor. Ang bawat channel ay may isa (minsan higit pa) na mga sensor para sa iba't ibang uri ng signal: mga pagbabago sa potensyal ng lamad (MP), pangalawang mensahero (mula sa cytoplasmic na bahagi ng lamad), iba't ibang mga ligand (mula sa extracellular na bahagi ng lamad). Kinokontrol ng mga signal na ito ang paglipat sa pagitan ng bukas at saradong mga estado ng channel.
■ Pag-uuri ng channel ayon sa sensitivity sa iba't ibang signal. Batay sa feature na ito, ang mga channel ay nahahati sa voltage-dependent, mechanosensitive, receptor-dependent, G-protein-dependent, Ca 2 +-dependent.
♦ Pinili na filter tinutukoy kung aling mga uri ng ions (anion o cation) o mga partikular na ion (halimbawa, Na +, K +, Ca 2 +, Cl -) ang may access sa channel pore.
♦ Oras na para sa isang bukas na channel. Matapos makuha ng integral channel protein ang isang conform na naaayon sa bukas na estado ng channel, nabuo ang isang transmembrane pore, kung saan gumagalaw ang mga ion.
Φ Mga estado ng channel. Dahil sa pagkakaroon ng gate, sensor, selective filter at pore, ang mga channel ng ion ay maaaring nasa estado ng pahinga, activation at inactivation.
♦ Estado ng pahinga- ang channel ay sarado, ngunit handang buksan bilang tugon sa kemikal, mekanikal o elektrikal na stimuli.
♦ Katayuan ng pag-activate- ang channel ay bukas at pinapayagan ang mga ions na dumaan.
♦ Katayuan ng hindi aktibo- ang channel ay sarado at hindi kayang i-activate. Ang hindi aktibo ay nangyayari kaagad pagkatapos magbukas ang channel bilang tugon sa isang stimulus at tumatagal mula sa ilang hanggang ilang daang millisecond (depende sa uri ng channel).
Φ Mga halimbawa. Ang pinakakaraniwang mga channel ay para sa Na+, K+, Ca 2 +, Cl -, HCO - 3.
♦ Mga channel ng sodium ay naroroon sa halos anumang cell. Dahil ang transmembrane electrochemical potensyal na pagkakaiba para sa Na+ (Δμ?a) negatibo, kapag bukas ang channel ng Na +, ang mga sodium ions ay dumadaloy mula sa intercellular space papunta sa cytosol (sa kaliwa sa Fig. 2-8).
kanin. 2-8. Na+-, K+ -pump . Modelo ng Na+-, K+-ATPase na binuo sa lamad ng plasma. Ang Na+-, K+-pump ay isang integral membrane protein na binubuo ng apat na SEs (dalawang catalytic subunits α at dalawang glycoprotein β na bumubuo sa channel). Ang Na+-, K+-pump ay naghahatid ng mga kasyon laban sa electrochemical gradient (μ x) - naghahatid ng Na+ mula sa cell bilang kapalit ng K+ (sa panahon ng hydrolysis ng isang molekula ng ATP, tatlong Na+ ion ay pumped palabas ng cell at dalawang K+ ion ay nabomba sa loob nito). Sa kaliwa at kanan ng pump, ipinapakita ng mga arrow ang mga direksyon ng daloy ng transmembrane ng mga ion at tubig sa cell (Na+) at palabas ng cell (K+, Cl - at tubig) dahil sa kanilang mga pagkakaiba Δμ x. ADP - adenosine diphosphate, Fn - inorganikong pospeyt.
■ Sa electrically excitable structures (halimbawa, skeletal MVs, cardiomyocytes, SMCs, neurons), ang sodium channels ay bumubuo ng AP, mas tiyak ang unang yugto ng membrane depolarization. Ang mga potensyal na nakaka-excite na sodium channel ay mga heterodimer; naglalaman ang mga ito ng malaking α-subunit (Mr tungkol sa 260 kDa) at ilang β-subunits (Mr 32-38 kDa). Tinutukoy ng Transmembrane α-CE ang mga katangian ng channel.
■ Sa nephron tubules at bituka, ang mga channel ng Na+ ay puro sa tuktok ng epithelial cells, kaya ang Na+ ay pumapasok sa mga cell na ito mula sa lumen at pagkatapos ay pumapasok sa dugo, na nagpapahintulot sa sodium reabsorption sa kidney at sodium absorption sa gastrointestinal tract.
♦ Mga channel ng potasa(tingnan ang Fig. 2-6) - integral na mga protina ng lamad, ang mga channel na ito ay matatagpuan sa plasmalemma ng lahat ng mga cell. Ang transmembrane electrochemical potential difference para sa K+ (Δμ κ) ay malapit sa zero (o medyo positibo) samakatuwid, kapag ang K+ channel ay bukas, ang mga potassium ions ay lumilipat mula sa cytosol patungo sa extracellular space ("leakage" ng potassium mula sa cell, sa kanan sa Fig. 2-8). Mga pag-andar K+ channels - pagpapanatili ng resting MP (negatibo sa panloob na ibabaw ng lamad), regulasyon ng dami ng cell, pakikilahok sa pagkumpleto ng AP, modulasyon ng electrical excitability ng nerve at muscle structures, insulin secretion mula sa β-cells ng islets ng Langerhans.
♦ Mga channel ng calcium- mga kumplikadong protina, na binubuo ng ilang mga SE (α ρ α 2, β, γ, δ). Dahil ang transmembrane electrochemical potensyal na pagkakaiba para sa Ca 2 + (Δμ ca) ay makabuluhang negatibo, pagkatapos ay kapag ang Ca^ channel ay bukas, ang mga calcium ions ay lalabas mula sa loob mga lamad ng cell nal "calcium depots" at intercellular space sa cytosol. Kapag na-activate ang mga channel, nangyayari ang depolarization ng lamad, pati na rin ang pakikipag-ugnayan ng mga ligand sa kanilang mga receptor. Ang mga channel ng Ca 2+ ay nahahati sa mga channel na may voltage-gated at receptor-gated (halimbawa, adrenergic).
♦ Mga channel ng anion. Maraming mga cell ang naglalaman iba't ibang uri anion-selective na mga channel kung saan nangyayari ang passive transport ng Cl - at, sa mas mababang lawak, HCO - 3. Dahil ang transmembrane electrochemical potensyal na pagkakaiba para sa Cl - (Δμ α) ay katamtaman negatibo, kapag ang anion channel ay bukas, ang mga chlorine ions ay nagkakalat mula sa cytosol papunta sa intercellular space (sa mismong Fig. 2-8).
Aktibong transportasyon
Aktibong transportasyon - transmembrane na umaasa sa enerhiya transportasyon laban sa isang electrochemical gradient. Mayroong pangunahin at pangalawang aktibong transportasyon. Ang pangunahing aktibong transportasyon ay isinasagawa mga bomba(iba't ibang ATPase), pangalawa - mga symporter(pinagsamang unidirectional na transportasyon) at mga antiporter(paparating na multidirectional na trapiko).
Pangunahing aktibong transportasyon ibigay ang mga sumusunod na pump: sodium-, potassium ATPase, proton at potassium ATPase, Ca 2+ -transporting ATPase, mitochondrial ATPase, lysosomal proton pump, atbp.
Φ Sodium-, potassium ATPase(tingnan ang Fig. 2-8) kinokontrol ang mga daloy ng transmembrane ng mga pangunahing cations (Na +, K +) at hindi direktang - tubig (na nagpapanatili ng isang pare-parehong dami ng cell), ay nagbibigay ng transmembrane transport na nauugnay sa?+ (symport at antiport) ng marami organic at inorganic molecules , nakikilahok sa paglikha ng resting MF at henerasyon ng PD ng nerve at muscle elements.
Φ Proton At potasa ATPase(H+-, K+-pump). Sa tulong ng enzyme na ito, ang mga parietal cells ng mga glandula ng gastric mucosa ay lumahok sa pagbuo ng hydrochloric acid (electronically neutral exchange ng dalawang extracellular K + ions para sa dalawang intracellular H + ions sa panahon ng hydrolysis ng isang ATP molecule).
Φ Ca 2+-transporting ATPase(Ca 2 + -ATPase) mag-pump ng mga calcium ions palabas ng cytoplasm bilang kapalit ng mga proton laban sa isang makabuluhang electrochemical Ca 2+ gradient.
Φ Mitochondrial ATPase uri F (F 0 F :) - ATP synthase ng panloob na lamad ng mitochondria - catalyzes ang huling yugto ng ATP synthesis. Ang mitochondrial cristae ay naglalaman ng ATP synthase, na nagsasama ng oksihenasyon sa Krebs cycle at phosphorylation ng ADP sa ATP. Ang ATP ay na-synthesize ng reverse flow ng mga proton sa matrix sa pamamagitan ng isang channel sa ATP-synthesizing complex (ang tinatawag na chemiosmotic coupling).
Φ Mga lysosomal proton pump[H+-ATPases type V (mula sa Vesicular)], na naka-embed sa mga lamad na pumapalibot sa mga lysosome (din ang Golgi complex at secretory vesicles), dinadala ang H+ mula sa cytosol patungo sa mga organel na ito na nakagapos sa lamad. Bilang resulta, bumababa ang kanilang pH value, na nag-o-optimize sa mga function ng mga istrukturang ito.
Pangalawang aktibong transportasyon. Mayroong dalawang kilalang anyo ng aktibong pangalawang transportasyon - pinagsama (simport) at counter (antiport)(Tingnan ang Larawan 2-5).
Φ Simport magsagawa ng mga integral na protina ng lamad. Paglipat ng substance X laban sa electrochemical nito
dient (μ x) sa karamihan ng mga kaso ay nangyayari dahil sa pagpasok sa cytosol mula sa intercellular space kasama ang diffusion gradient ng sodium ions (ibig sabihin, dahil sa Δμ Na)), at sa ilang mga kaso dahil sa pagpasok sa cytosol mula sa intercellular space kasama ang diffusion gradient protons (i.e. dahil sa Δμ H. Bilang resulta, ang parehong mga ions (Na+ o H+) at substance X (halimbawa, glucose, amino acids, inorganic anions, potassium at chlorine ions) ay lumipat mula sa intercellular substance sa cytosol. Φ Antiport(counter o exchange transport) ay karaniwang nagpapagalaw ng mga anion bilang kapalit ng mga anion at mga cation bilang kapalit ng mga cation. Ang puwersang nagtutulak ng exchanger ay nabuo dahil sa pagpasok ng Na+ sa cell.
Pagpapanatili ng intracellular ion homeostasis
Ang selective permeability ng biological membranes, na isinasagawa gamit ang passive transport, facilitated diffusion at active transport, ay naglalayong mapanatili ang mga parameter ng ionic homeostasis, , at iba pang mga ions, na mahalaga para sa paggana ng mga cell, pati na rin ang pH () at tubig (Talahanayan). 2-1) at marami pang iba pang kemikal na compound.
HomeostasisAt nagsasangkot ng pagpapanatili ng isang asymmetric at makabuluhang transmembrane gradient ng mga cation na ito, tinitiyak ang electrical polarization ng mga cell membrane, pati na rin ang akumulasyon ng enerhiya para sa transmembrane transport ng iba't ibang mga kemikal.
Φ Makabuluhan at walang simetriko transmembrane gradient.
at nailalarawan sa pamamagitan ng isang makabuluhan at asymmetric transmembrane gradient ng mga kasyon na ito: ang extracellular ay humigit-kumulang 10 beses na mas mataas kaysa sa cytosol, habang ang intracellular ay humigit-kumulang 30 beses na mas mataas kaysa sa extracellular. Ang pagpapanatili ng gradient na ito ay halos ganap na tinitiyak ng Na+-, K+-ATPase (tingnan ang Fig. 2-8).
Φ Polariseysyon ng lamad. Ang Na+-, K+-pump ay electrogenic: ang trabaho nito ay nakakatulong na mapanatili ang potensyal ng lamad (MP), i.e. isang positibong singil sa panlabas (extracellular) na ibabaw ng lamad at isang negatibong singil sa panloob (intracellular) na ibabaw ng lamad. Ang halaga ng singil (V m) na sinusukat sa panloob na ibabaw ng lamad ay tinatayang. -60 mV.
Φ Transmembrane electrochemical Na+ gradient, nakadirekta sa cell, nagtataguyod ng passive na pagpasok ng Na + sa cytosol at - higit sa lahat! - akumulasyon ng enerhiya. Ito ang enerhiya na ginagamit ng mga cell upang malutas ang ilang mga problema. mahahalagang gawain- tinitiyak ang pangalawang aktibong transportasyon at transcellular transfer, at sa mga nasasabik na mga cell - pagbuo ng potensyal na pagkilos (AP).
♦ Transcellular transfer. SA epithelial cells, na bumubuo sa dingding ng iba't ibang mga tubo at mga cavity (halimbawa, nephron tubules, maliit na bituka, serous cavities, atbp.), Ang mga channel ng Na+ ay matatagpuan sa apikal na ibabaw ng epithelium, at ang Na+ at K+ na mga bomba ay itinayo sa plasmalemma ng basal na ibabaw ng mga cell. Ang asymmetric arrangement na ito ng Na+ channels at?+ pumps ay nagbibigay-daan pump sa ibabaw sodium ions sa pamamagitan ng cell, i.e. mula sa lumen ng tubules at cavities in panloob na kapaligiran katawan.
♦ Potensyal sa pagkilos(PD). Sa electrically excitable cellular elements (neurons, cardiomyocytes, skeletal MVs, SMCs), ang passive entry sa cytosol sa pamamagitan ng voltage-gated Na+ channels ay kritikal para sa pagbuo ng AP (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang Kabanata 5).
Homeostasis.Dahil ang cytosolic Ca 2+ ay gumaganap bilang pangalawang (intracellular) messenger na kumokontrol sa maraming function, kung gayon sa cytosol ng cell ay nasa isang estado
kaunti lang ang pahinga (<100 нМ, или 10 -7 M). В то же время внеклеточная около 1 мМ (10 -3 M). Таким образом, разни- ца трансмембранного электрохимического градиента для Ca 2+ (Δμ^) гигантская - 4 порядка величины μ Ca ! Другими словами, между цитозолем и внеклеточной средой (а также между цитозолем и внутриклеточными депо кальция, в первую очередь цистернами эндоплазматической сети) существует весьма значительный трансмембранный градиент Ca 2+ . Именно поэтому поступление Ca 2+ в цитозоль происходит практически мгновенно: в виде «выброса» Ca 2 + из кальциевых депо или «вброса» Ca 2 + из межклеточного пространства. Поддержание столь низкой в цитозоле обеспечивают Са 2 +-АТФазы, Na+-Ca 2 +-обменники и Ca 2 +-буферные внутриклеточные системы (митохондрии и Ca 2 +-связывающие белки).
Homeostasis. Sa lahat ng mga cell, may humigit-kumulang 10 beses na mas mababa sa cytosol sa labas ng cell. Ang sitwasyong ito ay sinusuportahan ng mga anion channel (Cl - passively pumasa sa cytosol), Na-/K-/Cl-cotransporter at Cl-HCO^-exchanger (Cl - pumapasok sa cell), pati na rin ang K-/Cl-cotransporter (K+ output at Cl - mula sa cell).
pH. Upang mapanatili ang pH, ang [HCO-3] at PCO 2 ay mahalaga din. Ang extracellular pH ay 7.4 (na may [HCO - 3 ] tungkol sa 24 mM at PCO 2 tungkol sa 40 mm Hg). Kasabay nito, ang halaga ng intracellular pH ay 7.2 (inilipat sa acidic na bahagi, habang pareho sa magkabilang panig ng lamad, at ang kinakalkula na halaga ng [HCO - 3] ay dapat na mga 16 mM, habang sa katotohanan ito ay 10 mM). Dahil dito, ang cell ay dapat may mga system na naglalabas ng H + mula dito o kumukuha ng HCO - 3. Kasama sa mga naturang sistema ang Na + - ^ exchanger, Na + -Cl - -HCO - 3 exchanger at Na + -HCO - 3 - cotransporter. Ang lahat ng mga transport system na ito ay sensitibo sa mga pagbabago sa pH: ang mga ito ay isinaaktibo kapag ang cytosol ay acidified at na-block kapag ang intracellular pH ay lumipat sa alkaline side.
Transportasyon ng tubig at pagpapanatili ng dami ng cell
Sa pamamagitan ng kahulugan, ang isang semipermeable membrane mismo (na kung ano ang isang biological membrane) ay hindi natatagusan ng tubig. Bukod dito, ang transmembrane water transport ay palaging pasibo
isang proseso (ang simpleng pagsasabog ng tubig ay nangyayari sa pamamagitan ng mga channel ng aquaporin, ngunit walang nakitang mga espesyal na bomba para sa aktibong transportasyon ng tubig), na isinasagawa sa pamamagitan ng mga transmembrane pores at mga channel bilang bahagi ng iba pang mga transporter at pump. Gayunpaman, ang pamamahagi ng tubig sa pagitan ng mga cellular compartment, ang cytosol at cell organelles, sa pagitan ng cell at ng interstitial fluid at ang transportasyon nito sa pamamagitan ng biological membranes ay napakahalaga para sa cell homeostasis (kabilang ang regulasyon ng kanilang volume). Daloy ng tubig sa pamamagitan ng mga biological membrane(osmosis) tinutukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng osmotic at hydrostatic pressure sa magkabilang panig ng lamad.
Osmosis- ang daloy ng tubig sa pamamagitan ng isang semi-permeable membrane mula sa isang compartment na may mas mababang konsentrasyon ng mga substance na natunaw sa tubig patungo sa isang compartment na may mas mataas na konsentrasyon. Sa madaling salita, ang tubig ay dumadaloy mula sa kung saan mas mataas ang potensyal na kemikal nito (Δμ a) hanggang sa kung saan mas mababa ang potensyal na kemikal nito, dahil ang pagkakaroon ng mga sangkap na natunaw sa tubig ay nakakabawas sa potensyal na kemikal ng tubig.
Osmotic pressure(Larawan 2-9) ay tinukoy bilang ang presyon ng isang solusyon na humihinto sa pagbabanto sa tubig sa pamamagitan ng isang semi-permeable na lamad. Bilang numero, ang osmotic pressure sa equilibrium (ang tubig ay tumigil sa pagtagos sa semi-permeable membrane) ay katumbas ng hydrostatic pressure.
Osmotic coefficient(Φ). Ang halaga ng Φ para sa mga electrolyte sa mga pisyolohikal na konsentrasyon ay karaniwang mas mababa sa 1 at habang ang solusyon ay natunaw, ang Φ ay lumalapit sa 1.
Osmolality. Ang mga terminong "osmolality" at "osmolality" ay mga non-systemic unit. Osmol(osm) ay ang molecular mass ng isang solute sa gramo, na hinati sa bilang ng mga ion o particle kung saan ito naghihiwalay sa solusyon. Osmolality(osmotic concentration) ay ang antas ng konsentrasyon ng solusyon, na ipinahayag sa osmoles, at osmolality ng solusyon(F ic) ay ipinahayag sa osmoles bawat litro.
Osmoticity ng mga solusyon. Depende sa osmolality, ang mga solusyon ay maaaring isosmotic, hyper- at hypo-osmotic (kung minsan ang hindi ganap na tamang terminong "tonic" ay ginagamit, na wasto para sa pinakasimpleng kaso - para sa mga electrolytes). Pagtatasa ng osmoticity ng mga solusyon (o cy-
kanin. 2-9. Osmotic pressure . Ang isang semi-permeable membrane ay naghihiwalay sa mga compartment A (solusyon) at B (tubig). Ang osmotic pressure ng solusyon ay sinusukat sa compartment A. Ang solusyon sa compartment A ay napapailalim sa hydrostatic pressure. Kapag ang osmotic at hydrostatic pressure ay pantay, ang equilibrium ay naitatag (ang tubig ay hindi tumagos sa semi-permeable membrane). Ang Osmotic pressure (π) ay inilalarawan ng Van't Hoff equation.
cytosol at interstitial fluid) ay may katuturan lamang kapag naghahambing ng dalawang solusyon (halimbawa, A&B, cytosol at interstitial fluid, mga solusyon sa pagbubuhos at dugo). Sa partikular, anuman ang osmolality ng dalawang solusyon, ang osmotic na paggalaw ng tubig ay nangyayari sa pagitan ng mga ito hanggang sa maabot ang isang equilibrium na estado. Ang osmoticity na ito ay kilala bilang epektibong osmoticity(tonicity para sa electrolyte solution).
Isoosmotic solution A: osmotic pressure ng mga solusyon A at B pareho.
Hypoosmotic na solusyon A: mas mababa osmotic pressure ng solusyon B. Hyperosmotic na solusyon A: osmotic pressure ng solusyon A higit pa osmotic pressure ng solusyon B.
Kinetics ng transportasyon ng tubig sa pamamagitan ng lamad ay linear, unsaturated at isang function ng kabuuan ng mga puwersang nagtutulak ng transportasyon (Δμ water, sum), lalo na ang pagkakaiba sa potensyal ng kemikal sa magkabilang panig ng lamad (Δμ water a) at ang pagkakaiba sa hydrostatic pressure (Δμ pressure ng tubig) sa magkabilang panig ng lamad.
Osmotic swelling at osmotic shrinkage ng mga cell. Ang estado ng mga cell kapag ang osmoticity ng electrolyte solution kung saan ang mga cell ay sinuspinde ay mga pagbabago ay tinalakay sa Fig. 2-10.
kanin. 2-10. Estado ng mga erythrocytes na nasuspinde sa NaCl solution . Ang abscissa ay ang konsentrasyon (C) ng NaCl (mM), ang ordinate ay ang dami ng cell (V). Sa isang konsentrasyon ng NaCl na 154 mM (308 mM osmotically active particle), ang dami ng mga cell ay pareho sa plasma ng dugo (isang solusyon ng NaCl, C0, V0, isotonic hanggang sa mga pulang selula ng dugo). Habang tumataas ang konsentrasyon ng NaCl (hypertonic NaCl solution), ang tubig ay umaalis sa mga pulang selula ng dugo at sila ay lumiliit. Kapag bumababa ang konsentrasyon ng NaCl (hypotonic NaCl solution), ang tubig ay pumapasok sa mga pulang selula ng dugo at sila ay namamaga. Kapag ang solusyon ay hypotonic, humigit-kumulang 1.4 beses na mas malaki kaysa sa halaga ng isang isotonic na solusyon, nangyayari ang pagkasira ng lamad (lysis).
Regulasyon ng dami ng cell. Sa Fig. 2-10 ang pinakasimpleng kaso ay isinasaalang-alang - isang suspensyon ng mga pulang selula ng dugo sa isang solusyon ng NaCl. Sa eksperimentong modelong ito sa vitro ang mga sumusunod na resulta ay nakuha: kung ang osmotic pressure ng NaCl solution nadadagdagan, pagkatapos ay umalis ang tubig sa mga selula sa pamamagitan ng osmosis, at ang mga selula ay lumiliit; kung ang osmotic pressure ng NaCl solution bumababa, ang tubig ay pumapasok sa mga selula at ang mga selula ay namamaga. Ngunit ang sitwasyon sa vivo mas mahirap. Sa partikular, ang mga cell ay wala sa isang solusyon ng isang solong electrolyte (NaCl), ngunit sa isang tunay na kapaligiran
maraming mga ion at molekula na may iba't ibang katangiang pisikal at kemikal. Kaya, ang plasma membrane ng mga cell ay hindi natatagusan ng maraming extra- at intracellular na mga sangkap (halimbawa, mga protina); Bilang karagdagan, sa kaso na isinasaalang-alang sa itaas, ang singil ng lamad ay hindi isinasaalang-alang. Konklusyon. Sa ibaba ay ibubuod namin ang data sa regulasyon ng pamamahagi ng tubig sa pagitan ng mga compartment na pinaghihiwalay ng isang semipermeable membrane (kabilang ang pagitan ng mga cell at extracellular substance).
Dahil ang cell ay naglalaman ng mga negatibong sisingilin na protina na hindi dumadaan sa lamad, ang mga puwersa ni Donnan ay nagiging sanhi ng paglaki ng selula.
Tumutugon ang cell sa extracellular hyperosmolality sa pamamagitan ng pag-iipon ng mga organikong solute.
Tinitiyak ng tonicity gradient (effective osmolality) ang osmotic flow ng tubig sa lamad.
Ang pagbubuhos ng isotonic saline at mga solusyon na walang asin (5% glucose), pati na rin ang pangangasiwa ng NaCI (katumbas ng isotonic saline) ay nagpapataas ng dami ng intercellular fluid, ngunit may iba't ibang epekto sa dami ng cell at extracellular osmolality. Sa mga halimbawa sa ibaba, ang lahat ng mga kalkulasyon ay batay sa mga sumusunod na paunang halaga: kabuuang tubig sa katawan - 42 l (60% ng katawan ng isang lalaki na tumitimbang ng 70 kg), intracellular na tubig - 25 l (60% ng kabuuang tubig), extracellular na tubig - 17 l (40% ng kabuuang tubig). Ang osmolality ng extracellular fluid at intracellular na tubig ay 290 mOsm.
Φ Mga solusyon sa isotonic saline. Ang pagbubuhos ng isotonic saline (0.9% NaCI) ay nagpapataas ng volume ng interstitial fluid ngunit hindi nakakaapekto sa volume ng intracellular fluid.
Φ Isotonic na mga solusyon na walang asin. Ang pag-inom ng 1.5 litro ng tubig o pagbubuhos ng isotonic salt-free solution (5% glucose) ay nagpapataas ng volume ng parehong intercellular at intracellular fluid.
Φ Sodium chloride. Ang pagpapakilala ng NaCI (katumbas ng isotonic saline) sa katawan ay nagpapataas ng dami ng intercellular na tubig, ngunit binabawasan ang dami ng intracellular na tubig.
Electrogenesis ng lamad
Ang iba't ibang konsentrasyon ng mga ion sa magkabilang panig ng plasmalemma ng lahat ng mga cell (tingnan ang Talahanayan 2-1) ay humahantong sa isang pagkakaiba ng transmembrane sa potensyal na elektrikal - Δμ - potensyal ng lamad (MP, o V m).
Lamad potensyal
nagpapahinga si MP- ang pagkakaiba sa potensyal na elektrikal sa pagitan ng panloob at panlabas na mga ibabaw ng lamad sa pamamahinga, i.e. sa kawalan ng electrical o chemical stimulus (signal). Sa resting state, ang polarization ng panloob na ibabaw ng cell membrane ay may negatibong halaga, samakatuwid ang halaga ng resting MF ay negatibo din.
halaga ng MPmalaki ang nakasalalay sa uri ng mga selula at sa kanilang laki. Kaya, ang resting MP ng plasmalemma ng nerve cells at cardiomyocytes ay nag-iiba mula -60 hanggang -90 mV, ang plasmalemma ng skeletal MV - -90 mV, ang SMC - mga -55 mV, at ang erythrocytes - mga -10 mV. Ang mga pagbabago sa magnitude ng MP ay inilarawan sa mga espesyal na termino: hyperpolarization(pagtaas sa halaga ng MP), depolarisasyon(pagbaba ng halaga ng MP), repolarisasyon(pagtaas sa halaga ng MP pagkatapos ng depolarization).
Kalikasan ng MPtinutukoy ng transmembrane ion gradients (direktang nabuo dahil sa estado ng mga channel ng ion, ang aktibidad ng mga carrier, at hindi direktang dahil sa aktibidad ng mga bomba, pangunahin ang Na + -/K + -ATPase) at conductivity ng lamad.
Transmembrane ion kasalukuyang. Ang lakas ng kasalukuyang (I) na dumadaloy sa lamad ay nakasalalay sa konsentrasyon ng mga ion sa magkabilang panig ng lamad, ang MP at ang pagkamatagusin ng lamad para sa bawat ion.
Kung ang lamad ay permeable sa K+, Na+, Cl - at iba pang mga ions, ang kabuuang ionic current ay ang kabuuan ng ionic current ng bawat ion:
I total = I K + + I Na+ + + I CI- + I X + + I X1 +... +Ako Xn.
Potensyal sa pagkilos (PD) ay tinalakay sa Kabanata 5.
Transport membrane vesicle
Ang mga proseso ng transportasyon ng cell ay nangyayari hindi lamang sa pamamagitan ng semi-permeable membrane, kundi pati na rin sa tulong ng transport membrane vesicles na humihiwalay sa plasmalemma o sumanib dito, pati na rin hiwalay sa iba't ibang intracellular membranes at sumanib sa kanila (Fig. 2 -11). Sa tulong ng naturang mga vesicle ng lamad, ang cell ay sumisipsip ng tubig, mga ion, mga molekula at mga particle mula sa extracellular na kapaligiran (endocytosis), naglalabas ng mga produktong secretory (exocytosis) at nagdadala ng transportasyon sa pagitan ng mga organel sa loob ng cell. Ang lahat ng mga prosesong ito ay batay sa pambihirang kadalian kung saan, sa aqueous phase, ang phospholipid bilayer ng mga lamad ay naglalabas ("unfastens") ang mga naturang vesicle (liposomes, sama-samang tinatawag na endosomes) sa cytosol at umaagos sa cytosol.
kanin. 2-11. Endocytosis (A) at exocytosis (B) . Sa panahon ng endocytosis, isang seksyon ng lamad ng plasma ang pumapasok at nagsasara. Ang isang endocytic vesicle na naglalaman ng mga hinihigop na particle ay nabuo. Sa panahon ng exocytosis, ang lamad ng transportasyon o mga secretory na vesicle ay nagsasama sa lamad ng plasma at ang mga nilalaman ng mga vesicle ay inilabas sa extracellular space. Ang mga espesyal na protina ay kasangkot sa pagsasanib ng lamad.
kasama nila. Sa ilang mga kaso, natukoy ang mga protina ng lamad na nagtataguyod ng pagsasanib ng mga phospholipid bilayer.
Endositosis(endo- panloob, loob + Griyego. kytos- cell + Griyego osis- estado, proseso) - pagsipsip (internalization) ng cell ng mga sangkap, particle at microorganism (Larawan 2-11, A). Ang mga variant ng endocytosis ay pinocytosis, receptor-mediated endocytosis at phagocytosis.
Φ Pinocytosis(Griyego pino- inumin + Griyego kytos- cell + Griyego osis- estado, proseso) - ang proseso ng pagsipsip ng likido at natunaw na mga sangkap na may pagbuo ng maliliit na bula. Ang mga pinocytotic vesicles ay nabubuo sa mga espesyal na lugar ng plasma membrane - mga bordered pits (Larawan 2-12).
Φ Receptor-mediated endocytosis(tingnan ang Fig. 2-12) ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagsipsip ng mga tiyak na macromolecules mula sa extracellular fluid. Pag-unlad ng proseso: pagbubuklod ng ligand at receptor ng lamad - konsentrasyon ng complex ligand-receptor sa ibabaw ng hangganang hukay - paglulubog sa isang cell sa loob ng isang bordered vesicle. Katulad nito, ang cell ay sumisipsip ng transferrin, kolesterol kasama ng LDL, at marami pang ibang molekula.
Φ Phagocytosis(Griyego phagein- kumain, lumamon + Griyego. kytos- cell + Griyego osis- estado, proseso) - pagsipsip
kanin. 2-12. Receptor-mediated endocytosis . Maraming extracellular macromolecules (transferrin, LDL, viral particle, atbp.) ang nagbubuklod sa kanilang mga receptor sa plasmalemma. Ang mga clathrin-bordered pits ay nabuo, at pagkatapos ay nabuo ang mga bordered vesicle na naglalaman ng ligand-receptor complex. Ang mga naka-border na vesicle pagkatapos ng paglabas mula sa clathrin ay mga endosom. Sa loob ng mga endosom, ang ligand ay natanggal mula sa receptor.
malalaking particle (halimbawa, microorganism o cell debris). Ang Phagocytosis (Larawan 2-13) ay isinasagawa ng mga espesyal na selula - phagocytes (macrophages, neutrophil leukocytes). Sa panahon ng phagocytosis, nabuo ang malalaking endocytic vesicles - mga phagosome. Ang mga phagosome ay nagsasama sa mga lysosome upang mabuo mga phagolysosome. Ang phagocytosis ay hinihimok ng mga signal na kumikilos sa mga receptor sa plasmalemma ng mga phagocytes. Ang mga katulad na senyales ay ibinibigay ng mga antibodies (complement din ng component C3b), na nag-oopsonize sa phagocytosed particle (kilala ang naturang phagocytosis bilang immune). Exocytosis(exo- panlabas, labas + Griyego. kytos- cell + Griyego osis- estado, proseso), o pagtatago, ay isang proseso kung saan ang mga intracellular secretory vesicle (halimbawa, synaptic) at secretory vesicle at granules ay sumanib sa plasmalemma, at ang mga nilalaman nito ay inilabas mula sa cell (tingnan ang Fig. 2-11, B ). Ang proseso ng pagtatago ay maaaring kusang-loob at kinokontrol.
kanin. 2-13. Phagocytosis . Ang isang bacterium na pinahiran ng mga molekula ng IgG ay epektibong na-phagocytos ng isang macrophage o neutrophil. Ang mga fab fragment ng IgG ay nagbubuklod sa mga antigenic determinant sa ibabaw ng bacterium, pagkatapos nito ang parehong mga molekula ng IgG, kasama ang kanilang mga Fc fragment, ay nakikipag-ugnayan sa mga Fc fragment receptor na matatagpuan sa plasma membrane ng phagocyte at i-activate ang phagocytosis.
Buod ng Kabanata
Ang plasma membrane ay binubuo ng mga protina na matatagpuan sa pagitan ng dalawang layer ng phospholipids. Ang mga integral na protina ay inilulubog sa kapal ng lipid bilayer o tumagos sa lamad. Ang mga peripheral na protina ay nakakabit sa panlabas na ibabaw ng mga selula.
Ang passive na paggalaw ng mga solute sa pamamagitan ng lamad ay tinutukoy ng kanilang gradient at umabot sa equilibrium sa sandaling huminto ang paggalaw ng mga dissolved particle.
Ang simpleng pagsasabog ay ang pagpasa ng mga nalulusaw sa taba na sangkap sa plasma membrane sa pamamagitan ng pagsasabog sa pagitan ng lipid bilayer.
Ang facilitated diffusion ay ang pagdaan ng mga nalulusaw sa tubig na substance at ions sa pamamagitan ng hydrophilic pathways na nilikha ng integral protein na binuo sa lamad. Ang pagpasa ng mga maliliit na ion ay pinapamagitan ng mga tiyak na protina ng channel ng ion.
Ang aktibong transportasyon ay ang paggamit ng metabolic energy upang ilipat ang mga natunaw na particle laban sa kanilang mga gradient ng konsentrasyon.
Ang mabilis na pagpasa ng tubig sa mga lamad ng plasma ay nangyayari sa pamamagitan ng mga channel protein, tinatawag na aquaporin. Ang paggalaw ng tubig ay isang passive na proseso, na isinaaktibo ng mga pagkakaiba sa osmotic pressure.
Kinokontrol ng mga cell ang kanilang volume sa pamamagitan ng paglipat ng mga dissolved particle papasok o palabas, na lumilikha ng osmotic pull para sa tubig na pumasok o lumabas, ayon sa pagkakabanggit.
Ang potensyal ng resting lamad ay tinutukoy ng passive na paggalaw ng mga ion sa pamamagitan ng patuloy na bukas na mga channel. Sa isang cell ng kalamnan, halimbawa, ang pagkamatagusin ng lamad para sa mga sodium ions ay mas mababa kumpara sa mga potassium ions, at ang potensyal ng resting lamad ay nilikha ng passive release ng mga potassium ions mula sa cell.
Ang transport membrane vesicle ay ang pangunahing paraan ng pagdadala ng mga protina at lipid sa loob ng cell.
Ang pinakamahalagang pag-andar ng mga lamad: kinokontrol ng mga lamad ang komposisyon ng intracellular na kapaligiran, nagbibigay at nagpapadali sa intercellular at intracellular na paghahatid ng impormasyon, at tinitiyak ang pagbuo ng mga tisyu sa pamamagitan ng mga intercellular contact.
Ang mga organelles (organelles) ng isang cell ay mga permanenteng bahagi ng cell na may isang tiyak na istraktura at gumaganap ng mga tiyak na function. May mga lamad at non-membrane na organelles. SA mga organel ng lamad isama ang cytoplasmic reticulum (endoplasmic reticulum), lamellar complex (Golgi apparatus), mitochondria, lysosomes, peroxisomes. Mga non-membrane organelles kinakatawan ng ribosomes (polyribosomes), ang cell center at cytoskeletal elemento: microtubule at fibrillar istruktura.
kanin. 8.Diagram ng ultramicroscopic na istraktura ng isang cell:
1 - butil na endoplasmic reticulum, sa mga lamad kung saan matatagpuan ang mga nakakabit na ribosom; 2 - agranular endoplasmic reticulum; 3 – Golgi complex; 4 – mitochondria; 5 - pagbuo ng phagosome; 6 – pangunahing lysosome (imbak na butil); 7 – phagolysosome; 8 - endocytic vesicle; 9 - pangalawang lysosome; 10 – natitirang katawan; 11 – peroxisome; 12 - microtubule; 13 - microfilaments; 14 - centrioles; 15 - libreng ribosom; 16 - mga bula ng transportasyon; 17 - exocytotic vesicle; 18 - mataba inclusions (lipid drop); 19 - mga pagsasama ng glycogen; 20 - karyolemma (nuclear membrane); 21 - nuclear pores; 22 – nucleolus; 23 – heterochromatin; 24 – euchromatin; 25 - basal na katawan ng cilium; 26 - pilikmata; 27 - espesyal na intercellular contact (desmosome); 28 – gap intercellular contact
2.5.2.1. Mga organelle ng lamad (organelles)
Ang endoplasmic reticulum (endoplasmic reticulum, cytoplasmic reticulum) ay isang hanay ng mga magkakaugnay na tubules, vacuoles at "cisterns", na ang dingding ay nabuo ng elementarya na biological membrane. Binuksan ni K.R. Porter noong 1945. Ang pagtuklas at paglalarawan ng endoplasmic reticulum (ER) ay dahil sa pagpapakilala ng electron microscope sa pagsasagawa ng cytological studies. Ang mga lamad na bumubuo sa EPS ay naiiba sa plasmalemma ng cell sa kanilang mas maliit na kapal (5-7 nm) at mas mataas na konsentrasyon ng mga protina, pangunahin ang mga may aktibidad na enzymatic. . Mayroong dalawang uri ng EPS(Larawan 8): magaspang (butil-butil) at makinis (agranular). Magaspang na XPS Ito ay kinakatawan ng mga patag na balon, sa ibabaw kung saan matatagpuan ang mga ribosome at polysome. Ang mga lamad ng butil-butil na ER ay naglalaman ng mga protina na nagtataguyod ng pagbubuklod ng mga ribosom at pag-flatte ng mga cistern. Ang magaspang na ER ay lalong mahusay na binuo sa mga cell na dalubhasa sa synthesis ng protina. Ang makinis na ER ay nabuo sa pamamagitan ng intertwining tubules, tubes at maliliit na vesicle. Ang mga channel at tank ng EPS ng dalawang uri na ito ay hindi pinagkaiba: Ang mga lamad ng isang uri ay pumasa sa mga lamad ng ibang uri, na bumubuo ng tinatawag natransisyonal (lumilipas) EPS.
Pangunahingmga function ng butil-butil na EPS ay:
1) synthesis ng mga protina sa mga nakakabit na ribosome(mga lihim na protina, mga protina ng mga lamad ng cell at mga tiyak na protina ng mga nilalaman ng mga organelles ng lamad); 2) hydroxylation, sulfation, phosphorylation at glycosylation ng mga protina; 3) transportasyon ng mga sangkap sa loob ng cytoplasm; 4) akumulasyon ng parehong synthesized at transported substance; 5) regulasyon ng biochemical reaksyon, nauugnay sa maayos na lokalisasyon sa mga istruktura ng EPS ng mga sangkap na pumapasok sa mga reaksyon, pati na rin ang kanilang mga catalyst - mga enzyme.
Makinis na XPS Ito ay nakikilala sa pamamagitan ng kawalan ng mga protina (ribophorins) sa mga lamad na nagbubuklod sa mga subunit ng ribosomal. Ipinapalagay na ang makinis na ER ay nabuo bilang isang resulta ng pagbuo ng mga outgrowth ng magaspang na ER, ang lamad kung saan nawawala ang mga ribosom.
Mga function ng makinis na EPS ay: 1) lipid synthesis, kabilang ang mga lipid ng lamad; 2) synthesis ng carbohydrates(glycogen, atbp.); 3) kolesterol synthesis; 4) neutralisasyon ng mga nakakalason na sangkap endogenous at exogenous pinanggalingan; 5) akumulasyon ng mga Ca ion 2+ ; 6) pagpapanumbalik ng karyolemma sa telophase ng mitosis; 7) transportasyon ng mga sangkap; 8) akumulasyon ng mga sangkap.
Bilang isang patakaran, ang makinis na ER ay hindi gaanong nabuo sa mga cell kaysa sa magaspang na ER, ngunit ito ay mas mahusay na binuo sa mga cell na gumagawa ng mga steroid, triglycerides at kolesterol, pati na rin sa mga selula ng atay na nagde-detox ng iba't ibang mga sangkap.
kanin. 9. Golgi complex:
1 - salansan ng mga piping tangke; 2 - mga bula; 3 – secretory vesicles (vacuoles)
Transisyonal (lumilipas) EPS - ito ang site ng paglipat ng butil na ER sa agranular ER, na matatagpuan sa bumubuo sa ibabaw ng Golgi complex. Ang mga tubo at tubules ng transisyonal na ER ay naghiwa-hiwalay sa mga fragment, kung saan nabuo ang mga vesicle na nagdadala ng materyal mula sa ER patungo sa Golgi complex.
Ang lamellar complex (Golgi complex, Golgi apparatus) ay isang cell organelle na kasangkot sa panghuling pagbuo ng mga produktong metabolic nito.(mga lihim, collagen, glycogen, lipid at iba pang mga produkto),pati na rin sa synthesis ng glycoproteins. Ang organoid ay pinangalanan sa Italian histologist na si C. Golgi, na inilarawan ito noong 1898. Binubuo ng tatlong sangkap(Larawan 9): 1) isang stack ng mga piping tangke (sacs); 2) mga bula; 3) secretory vesicles (vacuoles). Ang zone ng akumulasyon ng mga elementong ito ay tinatawag mga dictyosome. Maaaring may ilang ganoong mga zone sa isang cell (minsan ilang dosena o kahit daan-daan). Ang Golgi complex ay matatagpuan malapit sa cell nucleus, madalas na malapit sa centrioles, at mas madalas na nakakalat sa buong cytoplasm. Sa secretory cells, ito ay matatagpuan sa apikal na bahagi ng cell, kung saan ang pagtatago ay inilabas ng exocytosis. Mula 3 hanggang 30 cisterns sa anyo ng mga curved disk na may diameter na 0.5-5 microns ay bumubuo ng isang stack. Ang mga katabing tangke ay pinaghihiwalay ng mga puwang na 15-30 nm. Ang mga hiwalay na grupo ng cisternae sa loob ng dictyosome ay nakikilala sa pamamagitan ng isang espesyal na komposisyon ng mga enzyme na tumutukoy sa likas na katangian ng mga biochemical reaksyon, sa partikular na pagproseso ng protina, atbp.
Ang pangalawang sangkap ng dictyosome ay mga vesicle Ang mga ito ay spherical formations na may diameter na 40-80 nm, ang katamtamang siksik na mga nilalaman nito ay napapalibutan ng isang lamad. Ang mga bula ay nabuo sa pamamagitan ng paghihiwalay mula sa mga tangke.
Ang ikatlong elemento ng dictyosome ay secretory vesicle (vacuoles) Ang mga ito ay medyo malaki (0.1-1.0 μm) spherical membrane formations na naglalaman ng secretion ng katamtamang density na sumasailalim sa condensation at compaction (condensation vacuoles).
Ang Golgi complex ay malinaw na patayong polarized. Naglalaman ito dalawang ibabaw (dalawang poste):
1) cis-ibabaw, o isang hindi pa hinog na ibabaw na may matambok na hugis, nakaharap sa endoplasmic reticulum (nucleus) at nauugnay sa maliliit na transport vesicles na naghihiwalay dito;
2) trans-surface, o ang ibabaw na nakaharap sa malukong plasmolemma (Larawan 8), sa gilid kung saan ang mga vacuoles (secretory granules) ay pinaghihiwalay mula sa mga cisterns ng Golgi complex.
Pangunahingmga function ng Golgi complex ay: 1) synthesis ng glycoproteins at polysaccharides; 2) pagbabago ng pangunahing pagtatago, ang condensation at packaging nito sa mga vesicle ng lamad (pagbuo ng mga secretory granules); 3) pagpoproseso ng molekular(phosphorylation, sulfation, acylation, atbp.); 4) akumulasyon ng mga sangkap na itinago ng cell; 5) pagbuo ng mga lysosome; 6) pag-uuri ng mga protina na na-synthesize ng cell sa trans-surface bago ang kanilang huling transportasyon (nagawa sa pamamagitan ng mga protina ng receptor na kinikilala ang mga rehiyon ng signal ng macromolecules at idirekta ang mga ito sa iba't ibang mga vesicle); 7) transportasyon ng mga sangkap: Mula sa mga transport vesicles, ang mga sangkap ay tumagos sa stack ng mga cisterns ng Golgi complex mula sa ibabaw ng cis, at lumabas ito sa anyo ng mga vacuoles mula sa trans surface. Ang mekanismo ng transportasyon ay ipinaliwanag ng dalawang modelo: a) isang modelo para sa paggalaw ng mga vesicle na namumuko mula sa nakaraang balon at pinagsama sa kasunod na balon nang sunud-sunod sa direksyon mula sa ibabaw ng cis hanggang sa trans surface; b) isang modelo ng paggalaw ng cisternae, batay sa ideya ng patuloy na bagong pagbuo ng cisternae dahil sa pagsasanib ng mga vesicle sa ibabaw ng cis at kasunod na pagkawatak-watak sa mga vacuole ng cisternae na lumilipat patungo sa trans surface.
Ang mga pangunahing pag-andar sa itaas ay nagpapahintulot sa amin na sabihin na ang lamellar complex ay ang pinakamahalagang organelle ng eukaryotic cell, na tinitiyak ang organisasyon at pagsasama ng intracellular metabolism. Sa organelle na ito, ang mga huling yugto ng pagbuo, pagkahinog, pag-uuri at pag-iimpake ng lahat ng mga produkto na itinago ng cell, lysosome enzymes, pati na rin ang mga protina at glycoproteins ng cell surface apparatus at iba pang mga sangkap ay nagaganap.
Mga organel ng intracellular digestion. Ang mga lysosome ay maliliit na vesicle na napapalibutan ng isang elementarya na lamad na naglalaman ng mga hydrolytic enzymes. Ang lysosome membrane, mga 6 nm ang kapal, ay nagsasagawa ng passive compartmentalization, pansamantalang paghihiwalay ng hydrolytic enzymes (higit sa 30 varieties) mula sa hyaloplasm. Sa isang buo na estado, ang lamad ay lumalaban sa pagkilos ng hydrolytic enzymes at pinipigilan ang kanilang pagtagas sa hyaloplasm. Ang mga corticosteroid hormones ay may mahalagang papel sa pagpapapanatag ng lamad. Ang pinsala sa lysosome membranes ay humahantong sa self-digestion ng cell sa pamamagitan ng hydrolytic enzymes.
Ang lysosome membrane ay naglalaman ng isang ATP-dependent proton pump, tinitiyak ang acidification ng kapaligiran sa loob ng lysosomes. Ang huli ay nagtataguyod ng pag-activate ng lysosome enzymes - acid hydrolases. Kasama ang ang lysosome membrane ay naglalaman ng mga receptor na tumutukoy sa pagbubuklod ng mga lysosome sa transportasyon ng mga vesicle at phagosomes. Tinitiyak din ng lamad ang pagsasabog ng mga sangkap mula sa mga lysosome sa hyaloplasm. Ang pagbubuklod ng ilang mga hydrolase molecule sa lysosome membrane ay humahantong sa kanilang hindi aktibo.
Mayroong ilang mga uri ng lysosome:pangunahing lysosome (hydrolase vesicles), pangalawang lysosome (phagolysosomes, o digestive vacuoles), endosomes, phagosomes, autophagolysosomes, mga natitirang katawan(Larawan 8).
Ang mga endosom ay mga vesicle ng lamad na nagdadala ng mga macromolecule mula sa ibabaw ng cell patungo sa mga lysosome sa pamamagitan ng endocytosis. Sa panahon ng proseso ng paglipat, ang mga nilalaman ng endosome ay maaaring hindi magbago o sumailalim sa bahagyang cleavage. Sa huling kaso, ang mga hydrolase ay tumagos sa mga endosom o ang mga endosom ay direktang sumanib sa mga hydrolase vesicles, bilang isang resulta kung saan ang daluyan ay unti-unting nagiging acidified. Ang mga endosome ay nahahati sa dalawang pangkat: maaga (peripheral) At huli (perinuclear) endosome.
Maagang (peripheral) endosome ay nabuo sa mga unang yugto ng endocytosis pagkatapos ng paghihiwalay ng mga vesicle na may mga nakuhang nilalaman mula sa plasmalemma. Matatagpuan ang mga ito sa mga peripheral na layer ng cytoplasm at nailalarawan sa pamamagitan ng isang neutral o bahagyang alkalina na kapaligiran. Sa kanila, ang mga ligand ay pinaghihiwalay mula sa mga receptor, ang mga ligand ay pinagsunod-sunod, at, marahil, ang mga receptor ay ibinalik sa mga espesyal na vesicle sa plasmalemma. Kasama ang sa maagang mga endosome, cleavage ng com-
kanin. 10 (A). Scheme ng pagbuo ng lysosomes at ang kanilang pakikilahok sa intracellular digestion.(B)Electron micrograph ng isang seksyon ng pangalawang lysosomes (ipinahiwatig ng mga arrow):
1 - pagbuo ng mga maliliit na vesicle na may mga enzyme mula sa butil na endoplasmic reticulum; 2 - paglipat ng mga enzyme sa Golgi apparatus; 3 - pagbuo ng mga pangunahing lysosome; 4 – paghihiwalay at paggamit ng (5) hydrolases sa panahon ng extracellular cleavage; 6 - mga phagosome; 7 - pagsasanib ng mga pangunahing lysosome na may mga phagosome; 8, 9 - pagbuo ng pangalawang lysosomes (phagolysosomes); 10 - paglabas ng mga natitirang katawan; 11 - pagsasanib ng mga pangunahing lysosome na may pagbagsak ng mga istruktura ng cell; 12 – autophagolysosome
complexes "receptor-hormone", "antigen-antibody", limitadong cleavage ng antigens, inactivation ng mga indibidwal na molekula. Sa ilalim ng acidic na kondisyon (pH=6.0) ang kapaligiran sa maagang mga endosom, maaaring mangyari ang bahagyang pagkasira ng mga macromolecule. Unti-unti, lumilipat nang mas malalim sa cytoplasm, ang mga maagang endosom ay nagiging huli (perinuclear) na mga endosom na matatagpuan sa malalim na mga layer ng cytoplasm, nakapalibot sa core. Naabot nila ang 0.6-0.8 microns sa diameter at naiiba mula sa maagang mga endosome sa kanilang mas acidic (pH = 5.5) na nilalaman at isang mas mataas na antas ng enzymatic digestion ng mga nilalaman.
Ang mga phagosome (heterophagosomes) ay mga vesicle ng lamad na naglalaman ng materyal na nakuha ng cell mula sa labas, napapailalim sa intracellular digestion.
Pangunahing lysosome (hydrolase vesicles) - mga vesicle na may diameter na 0.2-0.5 microns na naglalaman ng mga hindi aktibong enzymes (Larawan 10). Ang kanilang paggalaw sa cytoplasm ay kinokontrol ng microtubule. Ang mga hydrolase vesicle ay nagdadala ng mga hydrolytic enzymes mula sa lamellar complex patungo sa mga organelles ng endocytic pathway (phagosomes, endosomes, atbp.).
Ang mga pangalawang lysosome (phagolysosomes, digestive vacuoles) ay mga vesicle kung saan aktibong isinasagawa ang intracellular digestion sa pamamagitan ng hydrolases sa pH≤5. Ang kanilang diameter ay umabot sa 0.5-2 microns. Mga pangalawang lysosome (phagolysosome at autophagolysosomes) nabuo sa pamamagitan ng pagsasanib ng isang phagosome na may isang endosome o pangunahing lysosome (phagolysosome) o sa pamamagitan ng pagsasanib ng isang autophagosome(membrane vesicle na naglalaman ng sariling mga bahagi ng cell) na may pangunahing lysosome(Larawan 10) o late endosome (autophagolysosome). Tinitiyak ng Autophagy ang panunaw ng mga lugar ng cytoplasm, mitochondria, ribosome, mga fragment ng lamad, atbp. Ang pagkawala ng huli sa cell ay binabayaran ng kanilang bagong pagbuo, na humahantong sa pag-renew ("pagpapabata") ng mga istruktura ng cellular. Kaya, sa mga selula ng nerbiyos ng tao, na gumagana nang maraming dekada, karamihan sa mga organel ay na-renew sa loob ng 1 buwan.
Ang isang uri ng lysosome na naglalaman ng mga hindi natutunaw na sangkap (mga istruktura) ay tinatawag na mga natitirang katawan. Ang huli ay maaaring manatili sa cytoplasm sa loob ng mahabang panahon o ilabas ang kanilang mga nilalaman sa pamamagitan ng exocytosis sa labas ng cell.(Larawan 10). Ang isang karaniwang uri ng mga natitirang katawan sa katawan ng mga hayop ay mga butil ng lipofuscin, na mga membrane vesicle (0.3-3 µm) na naglalaman ng bahagyang natutunaw na brown na pigment na lipofuscin.
Ang mga peroxisome ay mga vesicle ng lamad na may diameter na hanggang 1.5 µm, ang matrix na naglalaman ng mga 15 enzymes(Larawan 8). Kabilang sa mga huli, ang pinakamahalaga catalase, na bumubuo ng hanggang 40% ng kabuuang protina ng organelle, pati na rin peroxidase, amino acid oxidase, atbp. Ang mga peroxisome ay nabuo sa endoplasmic reticulum at nire-renew tuwing 5-6 na araw. Kasama ng mitochondria, peroxisomes ay isang mahalagang sentro para sa paggamit ng oxygen sa cell. Sa partikular, sa ilalim ng impluwensya ng catalase, ang hydrogen peroxide (H 2 O 2), na nabuo sa panahon ng oksihenasyon ng mga amino acid, carbohydrates at iba pang mga cellular na sangkap, ay nasira. Kaya, pinoprotektahan ng mga peroxisome ang selula mula sa mga nakakapinsalang epekto ng hydrogen peroxide.
Mga organel ng metabolismo ng enerhiya. Mitokondria unang inilarawan ni R. Kölliker noong 1850 sa mga kalamnan ng mga insekto na tinatawag na sarcosome. Ang mga ito sa kalaunan ay pinag-aralan at inilarawan ni R. Altman noong 1894 bilang "bioplasts", at noong 1897 ni K. Benda ay tinawag silang mitochondria. Ang mitochondria ay mga organel na nakagapos sa lamad na nagbibigay ng enerhiya sa cell (organismo). Ang pinagmumulan ng enerhiya na nakaimbak sa anyo ng mga phosphate bond ng ATP ay mga proseso ng oksihenasyon. Kasama ang Ang mitochondria ay kasangkot sa biosynthesis ng mga steroid at nucleic acid, pati na rin sa oksihenasyon ng mga fatty acid.
M kanin. labing-isa.
Diagram ng istraktura ng mitochondria: 1 – panlabas na lamad; 2 – panloob na lamad; 3 – cristae; 4 – matris
Ang itochondria ay may elliptical, spherical, hugis baras, parang thread at iba pang mga hugis na maaaring magbago sa isang tiyak na panahon. Ang kanilang mga sukat ay 0.2-2 microns ang lapad at 2-10 microns ang haba. Ang bilang ng mitochondria sa iba't ibang mga cell ay malawak na nag-iiba, na umaabot sa 500-1000 sa mga pinaka-aktibo. Sa mga selula ng atay (hepatocytes), ang kanilang bilang ay halos 800, at ang dami na kanilang sinasakop ay humigit-kumulang 20% ng dami ng cytoplasm. Sa cytoplasm, ang mitochondria ay maaaring matatagpuan sa diffusely, ngunit sila ay karaniwang puro sa mga lugar na may pinakamataas na pagkonsumo ng enerhiya, halimbawa, malapit sa mga bomba ng ion, mga elemento ng contractile (myofibrils), at mga organel ng paggalaw (sperm axoneme). Ang mitochondria ay binubuo ng panlabas at panloob na lamad,
pinaghihiwalay ng intermembrane space,at naglalaman ng mitochondrial matrix kung saan tupi ang panloob na lamad - cristae - mukha
(Larawan 11, 12).
N
kanin. 12.
Electron photograph ng mitochondria (cross section)
Ang intermembrane space ng mitochondria, 10-20 nm ang lapad, ay naglalaman ng isang maliit na halaga ng mga enzyme. Ito ay limitado mula sa loob ng panloob na mitochondrial membrane, na naglalaman ng mga transport protein, respiratory chain enzymes at succinate dehydrogenase, pati na rin ang isang ATP synthetase complex. Ang panloob na lamad ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang pagkamatagusin sa maliliit na ions. Ito ay bumubuo ng mga fold na 20 nm makapal, na kung saan ay madalas na matatagpuan patayo sa longitudinal axis ng mitochondria, at sa ilang mga kaso (kalamnan at iba pang mga cell) - longitudinal. Sa pagtaas ng aktibidad ng mitochondrial, ang bilang ng mga fold (ang kanilang kabuuang lugar) ay tumataas. Sa mga crista aymga oxisome - mga pormasyon na hugis kabute na binubuo ng isang bilugan na ulo na may diameter na 9 nm at isang tangkay na 3 nm ang kapal. Ang synthesis ng ATP ay nangyayari sa rehiyon ng ulo. Ang mga proseso ng oksihenasyon at ATP synthesis sa mitochondria ay pinaghihiwalay, kung kaya't hindi lahat ng enerhiya ay naipon sa ATP, na bahagyang nawawala sa anyo ng init. Ang paghihiwalay na ito ay pinaka-binibigkas, halimbawa, sa brown adipose tissue, na ginagamit para sa spring "warm-up" ng mga hayop na nasa isang estado ng "hibernation."
Ang panloob na silid ng mitochondrion (ang lugar sa pagitan ng panloob na lamad at ng cristae) ay napunomatris (Larawan 11, 12), naglalaman ng Krebs cycle enzymes, protein synthesis enzymes, fatty acid oxidation enzymes, mitochondrial DNA, ribosome at mitochondrial granules.
Ang mitochondrial DNA ay kumakatawan sa sariling genetic apparatus ng mitochondria. Ito ay may hitsura ng isang pabilog na double-stranded na molekula, na naglalaman ng mga 37 genes. Ang Mitochondrial DNA ay naiiba sa nuclear DNA sa mababang nilalaman nito ng mga di-coding na pagkakasunud-sunod at ang kawalan ng mga koneksyon sa mga histone. Ang Mitochondrial DNA ay nag-encode ng mRNA, tRNA at rRNA, ngunit nagbibigay ng synthesis ng 5-6% lamang ng mitochondrial proteins(enzymes ng ion transport system at ilang enzymes ng ATP synthesis). Ang synthesis ng lahat ng iba pang mga protina, pati na rin ang pagdoble ng mitochondria, ay kinokontrol ng nuclear DNA. Karamihan sa mga mitochondrial ribosomal na protina ay na-synthesize sa cytoplasm at pagkatapos ay dinadala sa mitochondria. Ang pagmamana ng mitochondrial DNA sa maraming species ng eukaryotes, kabilang ang mga tao, ay nangyayari lamang sa pamamagitan ng maternal line: ang paternal mitochondrial DNA ay nawawala sa panahon ng gametogenesis at fertilization.
Ang mitochondria ay may medyo maikling siklo ng buhay (mga 10 araw). Ang kanilang pagkasira ay nangyayari sa pamamagitan ng autophagy, at ang bagong pagbuo ay nangyayari sa pamamagitan ng paghahati (ligation) nauna sa mitochondria. Ang huli ay nauuna sa pamamagitan ng mitochondrial DNA replication, na nangyayari nang hiwalay sa nuclear DNA replication sa anumang yugto ng cell cycle.
Ang mga prokaryote ay walang mitochondria, at ang kanilang mga function ay ginagampanan ng cell membrane. Ayon sa isang hypothesis, ang mitochondria ay nagmula sa aerobic bacteria bilang resulta ng symbiogenesis. Mayroong isang palagay tungkol sa pakikilahok ng mitochondria sa paghahatid ng namamana na impormasyon.
Cell. Istraktura ng isang selula ng halaman
Ang cell ay isang buhay na biological system na sumasailalim sa istraktura, pag-unlad at paggana ng lahat ng mga buhay na organismo. Ito ay isang biologically autonomous system, na kung saan ay nailalarawan sa lahat ng mga proseso ng buhay: paglago, pag-unlad, nutrisyon, paghinga, oxygen, pagpaparami, atbp. Ang cellular structure ng mga halaman at hayop ay natuklasan noong 1665 ng English scientist na si Robert Hooke. Ang hugis at istraktura ng mga cell ay napaka-magkakaibang. may mga:
1) mga selula ng parenkayma - ang kanilang haba ay katumbas ng lapad;
2) prosenchymal cells - ang haba ng mga cell na ito ay lumampas sa lapad.
Ang mga batang selula ng halaman ay sakop cytoplasmic membrane(CPM). Binubuo ito ng isang dobleng layer ng mga lipid at mga molekula ng protina. Ang ilan sa mga protina ay namamalagi nang mosaically sa magkabilang panig ng lamad, na bumubuo ng mga sistema ng enzyme. Ang iba pang mga protina ay tumagos sa mga layer ng lipid upang bumuo ng mga pores. Ang mga CPM ay nagbibigay ng istraktura sa lahat ng mga organel ng cell at ang nucleus; limitahan ang cytoplasm mula sa cell lamad at vacuole; magkaroon ng selective permeability; tiyakin ang pagpapalitan ng mga sangkap at enerhiya sa panlabas na kapaligiran.
Ang Hyaloplasm ay isang walang kulay, optically transparent na colloidal system na pinag-iisa ang lahat ng cellular structure na gumaganap ng iba't ibang function. Ang cytoplasm ay ang substrate ng buhay para sa lahat ng cell organelles. Ito ang buhay na nilalaman ng cell. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga palatandaan: paggalaw, paglaki, nutrisyon, paghinga, atbp.
Ang komposisyon ng cytoplasm ay kinabibilangan ng: tubig 75-85%, protina 10-20%, taba 2-3%, inorganic na sangkap 1%.
Mga organelle ng lamad ng mga selula ng halaman
Ang mga lamad sa loob ng cytoplasm ay bumubuo ng endoplasmic reticulum (ER) - isang sistema ng maliliit na vacuoles at tubules na konektado sa isa't isa. Ang butil na ER ay nagdadala ng mga ribosom, habang ang makinis na ER ay kulang sa kanila. Tinitiyak ng ER ang pagdadala ng mga sangkap sa loob ng cell at sa pagitan ng mga kalapit na selula. Ang Granular EPS ay kasangkot sa synthesis ng protina. Sa mga channel ng EPS, ang mga molekula ng protina ay nakakakuha ng pangalawa, tersiyaryo, mga istrukturang quaternary, ang mga taba ay na-synthesize, at ang ATP ay dinadala.
Mitokondria- kadalasang elliptical o round organelles hanggang 1 micron. Tinatakpan ng dobleng lamad. Ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga projection - cristae. Ang mitochondrial matrix ay naglalaman ng redox enzymes, ribosomes, RNA, at circular DNA. Ito ang sentro ng paghinga at enerhiya ng cell. Sa mitochondrial matrix, ang mga organikong sangkap ay pinaghiwa-hiwalay at ang enerhiya ay inilabas, na ginagamit para sa synthesis ng ATP (sa cristae).
Golgi complex ay isang sistema ng flat, arched, parallel tank, na napapalibutan ng isang central compressor station. Ang mga vesicle ay pinaghihiwalay mula sa mga gilid ng mga cisterns, na nagdadala ng mga polysaccharides na nabuo sa Golgi complex. Kasangkot sila sa pagtatayo ng cell wall. Ang mga produkto ng synthesis at pagkasira ng mga sangkap ay naipon sa mga tangke, ginagamit ang mga ito ng cell o inalis sa labas.
Mga plastid- depende sa pagkakaroon ng ilang mga pigment, tatlong uri ng plastid ay nakikilala: chloroplasts, chromoplasts, leucoplasts.
Ang mga chloroplast ay hugis-itlog, 4-10 microns ang laki, double-membrane organelles ng lahat ng berdeng bahagi ng halaman. Ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga projection - thylakoids, mga grupo na bumubuo ng grana (tulad ng isang stack ng mga barya). Ang mga thylakoid ay namamalagi sa stroma at pinagsama ang grana sa bawat isa. Sa panloob na ibabaw ng thylakoids mayroong isang berdeng pigment - chlorophyll. Ang stroma ng mga chloroplast ay naglalaman ng mga enzyme, ribosome, at sarili nitong DNA. Ang pangunahing pag-andar ng mga chloroplast ay photosynthesis (ang pagbuo ng mga carbohydrates mula sa CO2 at H2O, mga mineral na gumagamit ng solar energy), pati na rin ang synthesis ng ATP, ADP, ang synthesis ng assimilative starch, at sarili nitong mga protina. Bilang karagdagan sa chlorophyll, ang mga chloroplast ay naglalaman ng mga auxiliary pigment - carotenoids.
Chromoplasts - may kulay na plastids - iba-iba ang hugis; pininturahan ng pula, dilaw, kahel. Naglalaman ng mga pigment - karotina (orange), xanthophyll (dilaw). Binibigyan nila ang mga petals ng bulaklak ng isang kulay na umaakit sa mga pollinating na insekto; kulayan ang mga prutas, na nagpapadali sa kanilang pamamahagi ng mga hayop. Ang mga ito ay mayaman sa rose hips, currants, kamatis, carrot roots, marigold petals, atbp.
Ang mga leucoplast ay maliliit na plastid, bilog ang hugis, walang kulay. Nagsisilbi sila bilang isang site para sa pagtitiwalag ng mga reserbang sustansya: almirol, protina, bumubuo ng mga butil ng almirol at aleuron. Nakapaloob sa mga prutas, ugat, rhizome. Ang mga plastid ay may kakayahang mag-interconversion: ang mga leucoplast ay nagiging mga chloroplast sa liwanag (pag-green ng mga tubers ng patatas), ang mga chromoplast ay nagiging mga chloroplast (pag-green ng mga ugat ng karot sa liwanag sa panahon ng paglaki).
Ang mga halaman at fungi ay binubuo ng tatlong pangunahing bahagi: ang plasma membrane, ang nucleus at ang cytoplasm. Ang bakterya ay naiiba sa kanila dahil wala silang nucleus, ngunit mayroon din silang lamad at cytoplasm.
Paano nakaayos ang cytoplasm?
Ito ang panloob na bahagi ng cell kung saan maaaring makilala ang hyaloplasm (liquid medium), inclusions at inclusions - ito ay mga di-permanenteng pormasyon sa cell, na karaniwang mga patak o kristal ng mga reserbang nutrients. Ang mga organel ay mga permanenteng istruktura. Tulad ng sa katawan ang mga pangunahing functional unit ay mga organo, kaya sa isang cell ang lahat ng mga pangunahing function ay ginagampanan ng mga organelles.
Membrane at non-membrane cell organelles
Ang una ay nahahati sa single-membrane at double-membrane. Ang huling dalawa ay mitochondria at chloroplasts. Kasama sa mga single-membrane cell ang mga lysosome, Golgi complex, reticulum), at mga vacuole. Pag-uusapan natin ang higit pa tungkol sa mga non-membrane organelles sa artikulong ito.
Mga cell organelles ng non-membrane na istraktura
Kabilang dito ang mga ribosome, ang cell center, pati na rin ang cytoskeleton na nabuo ng microtubule at microfilaments. Kasama rin sa pangkat na ito ang mga organel ng paggalaw na taglay ng mga unicellular na organismo, pati na rin ang mga male reproductive cell ng mga hayop. Tingnan natin sa pagkakasunud-sunod ang mga non-membrane cell organelles, ang kanilang istraktura at pag-andar.
Ano ang mga ribosom?
Ito ay mga cell na binubuo ng ribonucleoproteins. Kasama sa kanilang istraktura ang dalawang bahagi (subunits). Ang isa sa kanila ay maliit, ang isa ay malaki. Sa isang kalmadong estado ay naghiwalay sila. Kumokonekta sila kapag nagsimulang gumana ang ribosome.
Ang mga non-membrane cell organelle na ito ay responsable para sa synthesis ng protina. Lalo na, para sa proseso ng pagsasalin - ang koneksyon ng mga amino acid sa isang polypeptide chain sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod, ang impormasyon tungkol sa kung saan ay kinopya mula sa DNA at naitala sa mRNA.
Ang laki ng mga ribosom ay dalawampung nanometer. Ang bilang ng mga organel na ito sa isang cell ay maaaring umabot ng hanggang ilang sampu-sampung libo.
Sa mga eukaryote, ang mga ribosom ay matatagpuan pareho sa hyaloplasm at sa ibabaw ng magaspang na endoplasmic reticulum. Ang mga ito ay naroroon din sa loob ng double-membrane organelles: mitochondria at chloroplasts.
Sentro ng cell
Ang organelle na ito ay binubuo ng isang centrosome, na napapalibutan ng isang centrosphere. Ang centrosome ay kinakatawan ng dalawang centrioles - walang laman sa loob ng mga cylinder na binubuo ng microtubule. Ang centrosphere ay binubuo ng mga microtubule na umaabot sa radially mula sa cell center. Naglalaman din ito ng mga intermediate filament at microfibrils.
Ang cell center ay gumaganap ng mga function tulad ng pagbuo ng isang division spindle. Ito rin ang sentro ng organisasyong microtubule.
Tulad ng para sa kemikal na istraktura ng organelle na ito, ang pangunahing sangkap ay ang protina na tubulin.
Ang organelle na ito ay matatagpuan sa geometric center ng cell, kung kaya't mayroon itong ganitong pangalan.
Microfilament at microtubule
Ang una ay mga filament ng protein actin. Ang kanilang diameter ay 6 nanometer.
Ang diameter ng microtubule ay 24 nanometer. Ang kanilang mga pader ay gawa sa protina na tubulin.
Ang mga nonmembrane cell organelle na ito ay bumubuo ng isang cytoskeleton na tumutulong na mapanatili ang isang pare-parehong hugis.
Ang isa pang function ng microtubule ay transportasyon; ang mga organelles at mga sangkap sa cell ay maaaring gumalaw kasama nila.
Locomotion organoids
Dumating sila sa dalawang uri: cilia at flagella.
Ang una ay mga unicellular na organismo tulad ng slipper ciliates.
Ang Chlamydomonas ay may flagella, pati na rin ang tamud ng hayop.
Ang mga organel ng lokomosyon ay binubuo ng mga contractile protein.
Konklusyon
Bilang konklusyon, nagbibigay kami ng pangkalahatang impormasyon.
| Organoid | Lokasyon sa kulungan | Istruktura | Mga pag-andar |
| Mga ribosom | Malaya silang lumulutang sa hyaloplasm at matatagpuan din sa panlabas na bahagi ng mga dingding ng magaspang na endoplasmic reticulum. | Binubuo ng maliliit at malalaking bahagi. Komposisyon ng kemikal - ribonucleoproteins. | Synthesis ng protina |
| Sentro ng cell | Geometric na sentro ng cell | Dalawang centrioles (mga cylinder ng microtubule) at isang centrosphere - radially extending microtubule. | Pagbubuo ng spindle, organisasyon ng microtubule |
| Mga microfilament | Sa cytoplasm ng cell | Mga manipis na filament na ginawa mula sa contractile protein actin | Lumilikha ng suporta, kung minsan ay nagbibigay ng paggalaw (halimbawa, sa amoebas) |
| Microtubule | Sa cytoplasm | Mga guwang na tubo ng tubulin | Paglikha ng suporta, transportasyon ng mga elemento ng cell |
| Cilia at flagella | Mula sa labas ng lamad ng plasma | Binubuo ng mga protina | Ang paggalaw ng isang solong selulang organismo sa kalawakan |
Kaya tiningnan namin ang lahat ng non-membrane organelles ng mga halaman, hayop, fungi at bacteria, ang kanilang istraktura at pag-andar.
