2 ta membrana organellalari. Hujayra tuzilishi

Yerda yashovchi organizmlarning aksariyati kimyoviy tarkibi, tuzilishi va hayotiy funktsiyalari jihatidan o'xshash hujayralardan iborat. Metabolizm va energiya almashinuvi har bir hujayrada sodir bo'ladi. Hujayra bo'linishi organizmlarning o'sishi va ko'payishi jarayonlari asosida yotadi. Shunday qilib, hujayra organizmlarning tuzilishi, rivojlanishi va ko'payishining birligidir.

Hujayra faqat qismlarga bo'linmaydigan yaxlit tizim sifatida mavjud bo'lishi mumkin. Hujayra yaxlitligi biologik membranalar tomonidan ta'minlanadi. Hujayra yuqori darajadagi tizimning elementi - organizmdir. Murakkab molekulalardan tashkil topgan hujayra qismlari va organellalari quyi darajadagi integral tizimlarni ifodalaydi.

Hujayra - ochiq tizim, atrof-muhit, metabolizm va energiya bilan bog'liq. Bu funktsional tizim, unda har bir molekula o'ziga xos funktsiyalarni bajaradi. Hujayra barqarorlik, o'z-o'zini tartibga solish va o'z-o'zini ko'paytirish qobiliyatiga ega.

Hujayra o'zini o'zi boshqaradigan tizimdir. Hujayraning boshqaruvchi genetik tizimi murakkab makromolekulalar - nuklein kislotalar (DNK va RNK) bilan ifodalanadi.

1838-1839 yillarda Nemis biologlari M. Shleyden va T. Shvann hujayra haqidagi bilimlarni umumlashtirib, asosiy pozitsiyani shakllantirdilar. hujayra nazariyasi, uning mohiyati shundaki, barcha organizmlar, ham o'simlik, ham hayvon hujayralardan iborat.

1859 yilda R.Virxov hujayra bo'linish jarayonini tasvirlab berdi va hujayra nazariyasining eng muhim qoidalaridan birini shakllantirdi: "Har bir hujayra boshqa hujayradan keladi". Yangi hujayralar, ilgari o'ylangandek, hujayra bo'lmagan moddadan emas, balki ona hujayraning bo'linishi natijasida hosil bo'ladi.

1826-yilda rus olimi K.Baer tomonidan sut emizuvchilar tuxumining kashf etilishi ko‘p hujayrali organizmlarning rivojlanishining asosini hujayra yotadi, degan xulosaga keldi.

Zamonaviy hujayra nazariyasi quyidagi qoidalarni o'z ichiga oladi:

1) hujayra - barcha organizmlarning tuzilishi va rivojlanishining birligi;

2) tirik tabiatning turli shohliklariga mansub organizmlar hujayralari tuzilishi, kimyoviy tarkibi, moddalar almashinuvi va hayot faoliyatining asosiy ko'rinishlarida bir-biriga o'xshashdir;

3) ona hujayraning bo'linishi natijasida yangi hujayralar hosil bo'ladi;

4) ichida ko'p hujayrali organizm hujayralar to'qimalarni hosil qiladi;

5) organlar to'qimalardan iborat.

Biologiyaga kirish bilan zamonaviy biologik, fizik va kimyoviy usullar Tadqiqotlar turli xil hujayra tarkibiy qismlarining tuzilishi va faoliyatini o'rganish imkonini berdi. Hujayralarni o'rganish usullaridan biri mikroskop. Zamonaviy yorug'lik mikroskopi ob'ektlarni 3000 marta kattalashtiradi va eng katta hujayra organellalarini ko'rish, sitoplazmaning harakatini va hujayra bo'linishini kuzatish imkonini beradi.

40-yillarda ixtiro qilingan. XX asr elektron mikroskop o'nlab va yuz minglab marta o'sishini beradi. Elektron mikroskop yorug'lik o'rniga elektronlar oqimidan foydalanadi va linzalar o'rniga - elektromagnit maydonlar. Shuning uchun elektron mikroskop ancha yuqori kattalashtirishda aniq tasvirlarni hosil qiladi. Bunday mikroskop yordamida hujayra organellalarining tuzilishini o'rganish mumkin edi.

Usul yordamida hujayra organellalarining tuzilishi va tarkibi o'rganiladi santrifüjlash. Hujayra membranalari vayron bo'lgan maydalangan to'qimalar probirkalarga joylashtiriladi va yuqori tezlikda sentrifugada aylantiriladi. Usul turli xil hujayrali organoidlarning har xil massa va zichlikka ega ekanligiga asoslanadi. Qachon in vitroda zichroq organellalar cho'kadi past tezliklar santrifüjlash, kamroq zich - yuqorida. Bu qatlamlar alohida o'rganiladi.

Keng qo'llaniladi hujayra va to'qimalarni ekish usuli, bu maxsus ozuqa muhitidagi bir yoki bir nechta hujayradan bir xil turdagi hayvon yoki o'simlik hujayralari guruhini olish va hatto butun o'simlikni o'stirishdan iborat. Ushbu usuldan foydalanib, siz bir hujayradan tananing turli to'qimalari va organlari qanday hosil bo'lganligi haqidagi savolga javob olishingiz mumkin.

Hujayra nazariyasining asosiy tamoyillari birinchi marta M. Shleyden va T. Shvann tomonidan ishlab chiqilgan. Hujayra barcha tirik organizmlarning tuzilishi, hayotiy faoliyati, ko'payishi va rivojlanishining birligidir. Hujayralarni o'rganish uchun mikroskopiya, sentrifugalash, hujayra va to'qimalarni ekish va boshqalar usullari qo'llaniladi.

Zamburug'lar, o'simliklar va hayvonlarning hujayralari nafaqat kimyoviy tarkibida, balki tuzilishida ham umumiyliklarga ega. Hujayrani mikroskop ostida tekshirganda, unda turli tuzilmalar ko'rinadi - organoidlar. Har bir organoid ma'lum funktsiyalarni bajaradi. Hujayra uchta asosiy qismdan iborat: plazma membranasi, yadro va sitoplazma (1-rasm).

Plazma membranasi hujayra va uning tarkibini muhitdan ajratib turadi. 2-rasmda siz ko'rasiz: membrana ikki qatlamli lipidlardan hosil bo'ladi va oqsil molekulalari membrananing qalinligiga kirib boradi.

Plazma membrananing asosiy vazifasi transport. Hujayraga ozuqa moddalarining oqishini va undan metabolik mahsulotlarni olib tashlashni ta'minlaydi.

Membrananing muhim xususiyati shundaki selektiv o'tkazuvchanlik, yoki yarim o'tkazuvchanlik, hujayraning atrof-muhit bilan o'zaro ta'sirini ta'minlaydi: faqat ma'lum moddalar kiradi va undan chiqariladi. Kichik suv molekulalari va boshqa ba'zi moddalar hujayra ichiga diffuziya orqali, qisman membranadagi teshiklar orqali kiradi.

Sitoplazmada o'simlik hujayrasi vakuolalarining hujayra sharbati, shakar eriydi, organik kislotalar, tuz. Bundan tashqari, ularning hujayradagi kontsentratsiyasi hujayradagiga qaraganda ancha yuqori muhit. Hujayradagi bu moddalarning konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, u shunchalik ko'p suvni o'zlashtiradi. Ma'lumki, suv doimo hujayra tomonidan iste'mol qilinadi, buning natijasida hujayra shirasining konsentratsiyasi oshadi va suv yana hujayra ichiga kiradi.

Kattaroq molekulalarning (glyukoza, aminokislotalar) hujayraga kirishi membrana transport oqsillari tomonidan ta'minlanadi, ular tashilgan moddalar molekulalari bilan birlashib, ularni membrana orqali o'tkazadi. Bu jarayon ATPni parchalaydigan fermentlarni o'z ichiga oladi.

1-rasm. Eukariot hujayra tuzilishining umumlashtirilgan diagrammasi.
(rasmni kattalashtirish uchun rasm ustiga bosing)

Shakl 2. Plazma membrananing tuzilishi.
1 - teshuvchi oqsillar, 2 - suv osti oqsillari, 3 - tashqi oqsillar

3-rasm.Pinotsitoz va fagotsitoz diagrammasi.

Hatto kattaroq molekulalar oqsillar va polisaxaridlar hujayraga fagotsitoz orqali kiradi (yunonchadan. fagolar- yutib yuboruvchi va kitolar- tomir, hujayra) va suyuqlik tomchilari - pinotsitoz (yunonchadan. pinot- Men ichaman va kitolar) (3-rasm).

Hayvon hujayralari, o'simlik hujayralaridan farqli o'laroq, asosan polisaxarid molekulalaridan hosil bo'lgan yumshoq va moslashuvchan "qopqoq" bilan o'ralgan bo'lib, ular ba'zi membrana oqsillari va lipidlarni birlashtirib, hujayrani tashqi tomondan o'rab oladi. Polisaxaridlarning tarkibi turli to'qimalarga xosdir, buning natijasida hujayralar bir-birini "tanadi" va bir-biri bilan bog'lanadi.

O'simlik hujayralarida bunday "palto" yo'q. Ularning tepasida g'ovak bilan qoplangan plazma membranasi mavjud. hujayra membranasi, asosan tsellyulozadan iborat. Teshiklar orqali sitoplazma iplari hujayradan hujayraga cho'zilib, hujayralarni bir-biri bilan bog'laydi. Shunday qilib, hujayralar o'rtasidagi aloqaga erishiladi va tananing yaxlitligiga erishiladi.

O'simliklardagi hujayra membranasi kuchli skelet rolini o'ynaydi va hujayrani shikastlanishdan himoya qiladi.

Ko'pgina bakteriyalar va barcha zamburug'lar hujayra devoriga ega, faqat Kimyoviy tarkibi uning boshqasi. Qo'ziqorinlarda u xitinga o'xshash moddadan iborat.

Zamburug'lar, o'simliklar va hayvonlarning hujayralari ham xuddi shunday tuzilishga ega. Hujayra uchta asosiy qismdan iborat: yadro, sitoplazma va plazma membranasi. Plazma membranasi lipidlar va oqsillardan iborat. U moddalarning hujayraga kirishini va hujayradan chiqarilishini ta'minlaydi. O'simliklar, zamburug'lar va ko'pchilik bakteriyalar hujayralarida plazma membranasi ustidagi hujayra membranasi mavjud. U ijro etadi himoya funktsiyasi va skelet rolini o'ynaydi. O'simliklarda hujayra devori tsellyulozadan, zamburug'larda esa xitinga o'xshash moddadan iborat. Hayvon hujayralari polisaxaridlar bilan qoplangan bo'lib, ular bir xil to'qimalarning hujayralari o'rtasidagi aloqani ta'minlaydi.

Bilasizmi, hujayraning asosiy qismi sitoplazma. U suv, aminokislotalar, oqsillar, uglevodlar, ATP, ionlardan iborat organik moddalar. Sitoplazmada hujayraning yadrosi va organellalari mavjud. Unda moddalar hujayraning bir qismidan ikkinchi qismiga o'tadi. Sitoplazma barcha organoidlarning o'zaro ta'sirini ta'minlaydi. Bu erda kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ladi.

Butun sitoplazma hosil bo'ladigan ingichka oqsil mikronaychalari bilan o'tadi hujayra sitoskeleti, buning tufayli u saqlaydi doimiy shakl. Hujayra sitoskeleti moslashuvchan, chunki mikronaychalar o'z pozitsiyasini o'zgartirishi, bir uchidan harakatlanishi va ikkinchisidan qisqarishi mumkin. Hujayra ichiga turli moddalar kiradi. Qafasda ularga nima bo'ladi?

Lizosomalarda - mayda dumaloq membrana pufakchalari (1-rasmga qarang) murakkab organik moddalar molekulalari gidrolitik fermentlar yordamida oddiyroq molekulalarga parchalanadi. Masalan, oqsillar aminokislotalarga, polisaxaridlar monosaxaridlarga, yog'lar glitsirin va yog' kislotalariga parchalanadi. Ushbu funktsiya uchun lizosomalar ko'pincha hujayraning "hazm qilish stantsiyalari" deb ataladi.

Agar lizosomalarning membranasi vayron bo'lsa, ulardagi fermentlar hujayraning o'zini hazm qila oladi. Shuning uchun lizosomalar ba'zan "hujayralarni o'ldiradigan qurollar" deb ataladi.

Lizosomalarda hosil bo'lgan aminokislotalarning, monosaxaridlarning kichik molekulalarining fermentativ oksidlanishi, yog 'kislotalari va spirtlarning uglerod, kislota gazi va suvga aylanishi sitoplazmada boshlanadi va boshqa organellalarda tugaydi - mitoxondriyalar. Mitoxondriyalar tayoqsimon, ipsimon yoki sharsimon organellalar bo'lib, sitoplazmadan ikkita membrana bilan chegaralangan (4-rasm). Tashqi membrana silliq, ichki qismi esa burmalar hosil qiladi - cristas, bu uning sirtini oshiradi. Ichki membranada organik moddalarning karbonat angidrid va suvga oksidlanishida ishtirok etadigan fermentlar mavjud. Bu hujayra tomonidan ATP molekulalarida saqlanadigan energiyani chiqaradi. Shuning uchun mitoxondriya deyiladi " elektr stantsiyalari"hujayralar.

Hujayrada organik moddalar nafaqat oksidlanadi, balki sintezlanadi. Lipidlar va uglevodlar sintezi endoplazmatik retikulum - EPS (5-rasm), oqsillar - ribosomalarda amalga oshiriladi. EPS nima? Bu devorlari membranadan hosil bo'lgan tubulalar va sisternalar tizimi. Ular butun sitoplazmani qamrab oladi. Moddalar ER kanallari orqali hujayraning turli qismlariga o'tadi.

Silliq va qo'pol EPS mavjud. Silliq ER yuzasida fermentlar ishtirokida uglevodlar va lipidlar sintezlanadi. ERning pürüzlülüğü uning ustida joylashgan kichik dumaloq jismlar tomonidan beriladi - ribosomalar oqsil sintezida ishtirok etadigan (1-rasmga qarang).

Organik moddalarning sintezi ham sodir bo'ladi plastidlar, ular faqat o'simlik hujayralarida uchraydi.

Guruch. 4. Mitoxondriyalar tuzilishi sxemasi.
1.- tashqi membrana; 2.- ichki membrana; 3.- ichki pardaning burmalari - cristae.

Guruch. 5. Dag'al EPS strukturasi sxemasi.

Guruch. 6. Xloroplast tuzilishi diagrammasi.
1.- tashqi membrana; 2.- ichki membrana; 3.- xloroplastning ichki tarkibi; 4.- ichki membrananing burmalari, "staklarda" to'plangan va granani hosil qiladi.

Rangsiz plastidlarda - leykoplastlar(yunon tilidan leykozlar- oq va plastlar- yaratilgan) kraxmal to'planadi. Kartoshka ildizlari leykoplastlarga juda boy. Sariq, to'q sariq va qizil ranglar meva va gullarga beriladi. xromoplastlar(yunon tilidan xrom- rang va plastlar). Ular fotosintezda ishtirok etadigan pigmentlarni sintez qiladilar - karotinoidlar. O'simlik hayotida bu ayniqsa muhimdir xloroplastlar(yunon tilidan xlorlar- yashil va plastlar) - yashil plastidlar. 6-rasmda siz xloroplastlar ikkita membrana bilan qoplanganligini ko'rasiz: tashqi va ichki. Ichki membrana burmalarni hosil qiladi; burmalar orasida to'plangan pufakchalar bor - donalar. Granalarda fotosintezda ishtirok etadigan xlorofill molekulalari mavjud. Har bir xloroplastda shaxmat taxtasi shaklida joylashtirilgan 50 ga yaqin don mavjud. Ushbu tartib har bir yuzning maksimal yoritilishini ta'minlaydi.

Sitoplazmada oqsillar, lipidlar va uglevodlar donalar, kristallar va tomchilar shaklida to'planishi mumkin. Bular kiritish- zaxira ozuqa moddalari, kerak bo'lganda hujayra tomonidan iste'mol qilinadi.

O'simlik hujayralarida zahiradagi ozuqa moddalarining bir qismi, shuningdek parchalanish mahsulotlari vakuolalarning hujayra sharbatida to'planadi (1-rasmga qarang). Ular o'simlik hujayrasi hajmining 90% gacha bo'lishi mumkin. Hayvon hujayralarida vaqtinchalik vakuolalar mavjud bo'lib, ular hajmining 5% dan ko'p bo'lmagan qismini egallaydi.

Guruch. 7. Golji majmuasining tuzilishi sxemasi.

7-rasmda siz membrana bilan o'ralgan bo'shliqlar tizimini ko'rasiz. Bu Golji kompleksi, hujayrada turli funktsiyalarni bajaradi: moddalarni to'plash va tashishda, ularni hujayradan olib tashlashda, lizosomalar va hujayra membranasining shakllanishida ishtirok etadi. Masalan, tsellyuloza molekulalari Golji kompleksining bo'shlig'iga kiradi, ular pufakchalar yordamida hujayra yuzasiga o'tadi va hujayra membranasiga kiradi.

Ko'pchilik hujayralar bo'linish yo'li bilan ko'payadi. Ushbu jarayonda ishtirok etish hujayra markazi . U zich sitoplazma bilan o'ralgan ikkita sentrioladan iborat (1-rasmga qarang). Bo'linish boshida sentriolalar hujayra qutblari tomon harakatlanadi. Ulardan oqsil iplari chiqadi, ular xromosomalarga bog'lanadi va ularning ikkita qiz hujayra o'rtasida bir xil taqsimlanishini ta'minlaydi.

Barcha hujayra organellalari bir-biri bilan chambarchas bog'langan. Masalan, oqsil molekulalari ribosomalarda sintezlanadi, ular ER kanallari orqali hujayraning turli qismlariga ko'chiriladi va oqsillar lizosomalarda yo'q qilinadi. Yangi sintez qilingan molekulalar hujayra tuzilmalarini qurish uchun ishlatiladi yoki sitoplazma va vakuolalarda zaxira ozuqa sifatida to'planadi.

Hujayra sitoplazma bilan to'ldirilgan. Sitoplazmada yadro va turli organoidlar mavjud: lizosomalar, mitoxondriyalar, plastidalar, vakuolalar, ER, hujayra markazi, Golji kompleksi. Ular tuzilishi va vazifalari bilan farqlanadi. Sitoplazmaning barcha organellalari bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashib, hujayraning normal ishlashini ta'minlaydi.

1-jadval. HUJAYA TUZILISHI

Zamburug'lar, o'simliklar va hayvonlar hujayralarining hayotiy faoliyati va bo'linishida eng muhim rol yadro va unda joylashgan xromosomalarga tegishli. Bu organizmlarning aksariyat hujayralari bitta yadroga ega, ammo mushak hujayralari kabi ko'p yadroli hujayralar ham mavjud. Yadro sitoplazmada joylashgan bo'lib, yumaloq yoki oval shaklga ega. U ikkita membranadan iborat qobiq bilan qoplangan. Yadro qobig'ining teshiklari mavjud bo'lib, ular orqali yadro va sitoplazma o'rtasida moddalar almashinuvi sodir bo'ladi. Yadro yadro shirasi bilan to'ldirilgan bo'lib, unda yadro va xromosomalar joylashgan.

Nukleolalar- bu yadroda ishlab chiqarilgan ribosoma RNK va sitoplazmada sintezlangan oqsillardan hosil bo'lgan ribosomalarning "ishlab chiqarish ustaxonalari".

Yadroning asosiy vazifasi - irsiy axborotni saqlash va uzatish - bilan bog'liq xromosomalar. Har bir organizm turi o'ziga xos xromosomalar to'plamiga ega: ma'lum son, shakli va hajmi.

Jinsiy hujayralardan tashqari tananing barcha hujayralari chaqiriladi somatik(yunon tilidan so'm- tana). Bir xil turdagi organizm hujayralari bir xil xromosomalar to'plamini o'z ichiga oladi. Masalan, odamlarda tananing har bir hujayrasida 46 ta, Drosophila meva pashshasida 8 ta xromosoma mavjud.

Somatik hujayralar, qoida tariqasida, ikkita xromosoma to'plamiga ega. U deyiladi diploid va 2 bilan belgilanadi n. Demak, odamda 23 juft xromosoma bor, ya'ni 2 ta n= 46. Jinsiy hujayralar xromosomalarning yarmini o'z ichiga oladi. Bu yolg'izmi yoki gaploid, to'plam. Odamda 1 bor n = 23.

Barcha xromosomalar somatik hujayralar, jinsiy hujayralardagi xromosomalardan farqli o'laroq, juftlashgan. Bir juftni tashkil etuvchi xromosomalar bir-biriga o'xshashdir. Juftlashgan xromosomalar deyiladi gomologik. Tegishli xromosomalar turli juftliklar va shakli va hajmi jihatidan farq qiladi, deyiladi gomologik bo'lmagan(8-rasm).

Ba'zi turlarda xromosomalar soni bir xil bo'lishi mumkin. Misol uchun, qizil yonca va no'xatda 2 ta mavjud n= 14. Biroq ularning xromosomalari shakli, hajmi va DNK molekulalarining nukleotid tarkibi bilan farqlanadi.

Guruch. 8. Drosophila hujayralarida xromosomalar to'plami.

Guruch. 9. Xromosoma tuzilishi.

Xromosomalarning irsiy axborotni uzatishdagi rolini tushunish uchun ularning tuzilishi va kimyoviy tarkibi bilan tanishish kerak.

Bo'linmaydigan hujayraning xromosomalari uzun ingichka iplarga o'xshaydi. Hujayra bo'linishidan oldin har bir xromosoma ikkita bir xil ipdan iborat - xromatid, belning bellari orasiga bog'langan - (9-rasm).

Xromosomalar DNK va oqsillardan tashkil topgan. Chunki DNKning nukleotid tarkibi bir-biridan farq qiladi har xil turlari, xromosoma tarkibi har bir turga xosdir.

Har bir hujayra, bakteriya hujayralaridan tashqari, yadro va xromosomalar joylashgan yadroga ega. Har bir tur ma'lum xromosomalar to'plami bilan tavsiflanadi: soni, shakli va hajmi. Ko'pgina organizmlarning somatik hujayralarida xromosomalar to'plami diploid, jinsiy hujayralarda esa gaploiddir. Juftlashgan xromosomalar gomologik deyiladi. Xromosomalar DNK va oqsillardan tashkil topgan. DNK molekulalari irsiy ma'lumotni hujayradan hujayraga va organizmdan organizmga o'tkazishni ta'minlaydi.

Ushbu mavzular bo'yicha ishlagandan so'ng, siz quyidagilarni bilishingiz kerak:

1. Qanday hollarda yorug'lik mikroskopi (strukturasi) yoki uzatuvchi elektron mikroskopdan foydalanish kerakligini tushuntiring.
2. Hujayra membranasining tuzilishini tavsiflang va membrananing tuzilishi va hujayra va uning muhiti o'rtasida moddalar almashinuvi qobiliyati o'rtasidagi bog'liqlikni tushuntiring.
3. Jarayonlarni aniqlang: diffuziya, osonlashtirilgan diffuziya, faol transport, endotsitoz, ekzotsitoz va osmoz. Ushbu jarayonlar o'rtasidagi farqlarni ko'rsating.
4. Tuzilmalarning funktsiyalarini nomlang va ular qaysi hujayralarda (o'simlik, hayvon yoki prokaryotik) joylashganligini ko'rsating: yadro, yadro membranasi, nukleoplazma, xromosomalar, plazma membranasi, ribosoma, mitoxondriya, hujayra devori, xloroplast, vakuola, lizosoma, endoplazmatik retikulum silliq (agranulyar) va qo'pol (donali), hujayra markazi, Golji apparati, kirpik, flagellum, mezosoma, pili yoki fimbriae.
5. Siz ajrata oladigan kamida uchta belgini ayting o'simlik hujayrasi hayvondan.
6. Prokaryotik va eukaryotik hujayralar o'rtasidagi eng muhim farqlarni sanab o'ting.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Umumiy biologiya". Moskva, "Ma'rifat", 2000 yil

• Mavzu 1. “Plazma membranasi”. §1, §8 5;20-betlar
• Mavzu 2. "Qafas". §8-10 20-30-betlar
• Mavzu 3. "Prokaryotik hujayra. Viruslar". §11 31-34-betlar

Hujayra va hujayradan tashqari bo'shliq chegarasida, shuningdek hujayraning membrana organellalari (mitoxondriya, endoplazmatik retikulum, Golji kompleksi, lizosomalar, peroksisomalar, yadro, membrana pufakchalari) va sitozol chegarasida joylashgan biologik membranalar. nafaqat hujayraning, balki uning organellalarining ham ishlashi uchun muhimdir. Hujayra membranalari asosan o'xshash molekulyar tashkilotga ega. Ushbu bobda biologik membranalar, birinchi navbatda, hujayrani hujayradan tashqari muhitdan ajratib turadigan plazma membranasi (plazmolemma) misolida ko'rib chiqiladi.

Plazma membranasi

Har qanday biologik membrana (2-1-rasm) fosfolipidlar (~50%) va oqsillardan (40% gacha) iborat. Kichikroq miqdorda membranada boshqa lipidlar, xolesterin va uglevodlar mavjud.

Fosfolipidlar. Fosfolipid molekulasi qutbli (gidrofil) qism (bosh) va apolyar (gidrofobik) qo'sh uglevodorod dumidan iborat. Suvli fazada fosfolipid molekulalari avtomatik ravishda quyruqdan dumga to'planib, biologik membrananing ramkasini (2-1 va 2-2-rasm) qo'sh qavat (ikki qavat) shaklida hosil qiladi. Shunday qilib, membranada fosfolipidlarning (yog 'kislotalari) dumlari ikki qatlamga yo'naltiriladi va fosfat guruhlarini o'z ichiga olgan boshlar tashqariga yo'naltiriladi.

Sincaplar biologik membranalar integral (shu jumladan transmembran) va periferiklarga bo'linadi (2-1, 2-2-rasmga qarang).

Integral membrana oqsillari (globulyar) lipid ikki qavatiga singib ketgan. Ularning gidrofil aminokislotalari o'zaro

Guruch. 2-1. Biologik membrana qoʻsh qavatli fosfolipidlardan iborat boʻlib, uning gidrofil qismlari (boshlari) membrana yuzasiga, hidrofobik qismlari (qoʻsh qavat shaklida membranani barqarorlashtiruvchi dumlar) esa membranaga yoʻnalgan. Va - integral oqsillar membranaga botiriladi. T - transmembran oqsillari membrananing butun qalinligidan o'tadi. n - periferik oqsillar membrananing tashqi yoki ichki yuzasida joylashgan.

fosfolipidlarning fosfat guruhlari bilan, hidrofobik aminokislotalar esa yog 'kislotalari zanjirlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Integral membrana oqsillariga kiradi yopishqoq oqsillar, biroz retseptorlari oqsillari(membran retseptorlari). Transmembran oqsili- membrananing butun qalinligi bo'ylab o'tadigan va undan tashqi va ichki yuzalarda chiqib turadigan oqsil molekulasi. Transmembran oqsillari o'z ichiga oladi teshiklar, ion kanallari, tashuvchilar, nasoslar, biroz retseptorlari oqsillari.

Gidrofil hudud

Guruch. 2-2. Plazma membranasi. Matndagi tushuntirishlar.

♦ Teshiklar Va kanallar- suv, ionlar va metabolit molekulalari sitozol va hujayralararo bo'shliq o'rtasida (va teskari yo'nalishda) harakatlanadigan transmembran yo'llari.

♦ Vektorlar o'ziga xos molekulalarning transmembran harakatini amalga oshirish (shu jumladan ionlarni yoki boshqa turdagi molekulalarni uzatish bilan birgalikda).

♦ Nasoslar ATP gidrolizi natijasida chiqarilgan energiyadan foydalanib, ionlarni ularning konsentratsiyasiga va energiya gradientiga (elektrokimyoviy gradient) qarshi harakatlantirish.

Periferik membrana oqsillari (fibrillar va globulyar) hujayra membranasining sirtlaridan birida joylashgan (tashqi yoki ichki) va integral membrana oqsillari bilan kovalent bo'lmagan bog'liqdir.

♦ Membrananing tashqi yuzasi bilan bog'langan periferik membrana oqsillariga misollar: retseptorlari oqsillari Va adezyon oqsillari.

♦ Membrananing ichki yuzasi bilan bog'langan periferik membrana oqsillariga misollar: sitoskeleton oqsillari, ikkinchi xabarchi tizim oqsillari, fermentlar va boshqa oqsillar.

Uglevodlar(asosan oligosakkaridlar) membrananing glikoproteinlari va glikolipidlarining bir qismi bo'lib, uning massasining 2-10% ni tashkil qiladi (2-2-rasmga qarang). Hujayra yuzasi uglevodlari bilan o'zaro ta'sir qilish lektinlar. Oligosakkarid zanjirlari uning ustiga chiqib turadi tashqi yuzasi hujayra membranalari va sirt membranasini hosil qiladi - glikokaliks.

Membrananing o'tkazuvchanligi

Ikki qavatli membrana ikki suvli fazani ajratib turadi. Shunday qilib, plazma membranasi hujayralararo (interstitsial) suyuqlikni sitozoldan, lizosomalar, peroksizomalar, mitoxondriyalar va boshqa membranali hujayra ichidagi organellalar membranalari esa sitozoldan tarkibini ajratib turadi. Biologik membrana- yarim o'tkazuvchan to'siq.

Yarim o'tkazuvchan membrana. Biologik membrana yarim o'tkazuvchan deb ta'riflanadi, ya'ni. suv o'tkazmaydigan, lekin unda erigan moddalar (ionlar va molekulalar) uchun o'tkazuvchan to'siq.

Yarim o'tkazuvchan to'qimalar tuzilmalari. Yarim o'tkazuvchan to'qimalar tuzilmalariga qon kapillyarlarining devori va turli to'siqlar ham kiradi (masalan, buyrak tanachalarining filtratsiya to'sig'i, o'pkaning nafas olish qismining aerogematik to'sig'i, qon-miya to'sig'i va boshqa ko'plab to'siqlar. , biologik membranalardan (plazmolemma) tashqari membrana bo'lmagan komponentlarni ham o'z ichiga oladi.Bunday to'qima tuzilmalarining o'tkazuvchanligi 4-bobning “Hujayralar o'tkazuvchanligi” bo'limida ko'rib chiqiladi.

Hujayralararo suyuqlik va sitozolning fizik-kimyoviy parametrlari sezilarli darajada farq qiladi (2-1-jadvalga qarang), har bir membrana hujayra ichidagi organella va sitozolning parametrlari. Biologik membrananing tashqi va ichki yuzasi qutbli va gidrofil, ammo membrananing qutbsiz yadrosi hidrofobikdir. Shuning uchun qutbsiz moddalar lipid ikki qavatiga kirib borishi mumkin. Shu bilan birga, biologik membrana yadrosining hidrofobik xususiyati membrana orqali qutbli moddalarning to'g'ridan-to'g'ri kirib borishining tubdan imkonsizligini belgilaydi.

Polar bo'lmagan moddalar(masalan, suvda erimaydigan xolesterin va uning hosilalari) erkin kirib boradi biologik membranalar orqali. Xususan, aynan shu sababdan steroid gormon retseptorlari hujayra ichida joylashgan.

Polar moddalar(masalan, Na +, K +, Cl -, Ca 2 + ionlari; turli xil kichik, ammo qutbli metabolitlar, shuningdek shakar, nukleotidlar, oqsil va nuklein kislota makromolekulalari) o'zlari kirmang biologik membranalar orqali. Shuning uchun qutbli molekulalarning retseptorlari (masalan, peptid gormonlari) plazma membranasiga joylashtirilgan va gormonal signalni boshqa uyali bo'limlarga uzatish ikkinchi xabarchilar tomonidan amalga oshiriladi.

Selektiv o'tkazuvchanlik - biologik membrananing o'ziga xos kimyoviy moddalarga nisbatan o'tkazuvchanligi hujayra gomeostazini, hujayradagi ionlar, suv, metabolitlar va makromolekulalarning optimal tarkibini saqlash uchun muhimdir. Muayyan moddalarning biologik membrana bo'ylab harakatlanishi transmembran transporti (transmembran transporti) deb ataladi.

Transmembran transporti

Selektiv o'tkazuvchanlik passiv transport, osonlashtirilgan diffuziya va faol transport yordamida amalga oshiriladi.

Passiv transport

Passiv transport (passiv diffuziya) - kichik qutbsiz va qutbli molekulalarning har ikki yo'nalishda kontsentratsiya gradienti (kimyoviy potentsialdagi farq) yoki elektrokimyoviy gradient (zaryadlangan moddalar - elektrolitlar) bo'ylab harakatlanishi energiya sarfisiz sodir bo'ladi va xarakterlanadi. past o'ziga xoslik bilan. Oddiy diffuziya Fik qonuni bilan tavsiflanadi. Passiv transportga misol qilib nafas olish jarayonida gazlarning passiv (oddiy) tarqalishini keltirish mumkin.

Konsentratsiya gradienti. Gazlar tarqalishining hal qiluvchi omili ularning qisman bosimidir (masalan, kislorodning qisman bosimi - Po 2 va karbonat angidridning qisman bosimi - PCO 2). Boshqacha qilib aytganda, oddiy diffuziya bilan zaryadsiz moddaning (masalan, gazlar, steroid gormonlar, anestetiklar) lipid ikki qavati orqali oqishi membrananing ikkala tomonida ushbu moddaning kontsentratsiyasidagi farqga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir (1-rasm). 2-3).

Elektrokimyoviy gradient(Dm x). Zaryadlangan erigan X ning passiv tashilishi moddaning hujayradagi ([X] B) va hujayradan tashqarida (tashqida) ([X] C) kontsentratsiyasidagi farqga va farqga bog'liq. elektr potentsiali tashqarida (P C) va hujayra ichida (P B). Boshqacha qilib aytganda, Dm ch moddaning konsentratsiya gradienti (kimyoviy potentsial farqi) va membrananing har ikki tomonidagi elektr potensiali (elektr potentsial farqi) hissasini hisobga oladi.

PH Shunday qilib, elektrolitlar passiv tashishining harakatlantiruvchi kuchi elektrokimyoviy gradient - biologik membrananing ikkala tomonidagi elektrokimyoviy potentsial (Dm x) farqidir.

Osonlashtirilgan diffuziya

Moddalarning osonlashtirilgan tarqalishi uchun (2-3-rasmga qarang) membrana ichiga o'rnatilgan oqsil komponentlari (g'ovak, tashuvchilar, kanallar) talab qilinadi. Bu komponentlarning barchasi ajralmasdir

Guruch. 2-3. Plazma membranasi bo'ylab diffuziya orqali passiv tashish. A - oddiy va osonlashtirilgan diffuziyada moddaning tashish yo'nalishi moddaning plazmalemmaning har ikki tomonidagi konsentratsiya gradienti bo'ylab sodir bo'ladi. B - transport kinetikasi. Ordinata bo'ylab - tarqoq moddaning miqdori, ordinata bo'ylab - vaqt. Oddiy diffuziya to'g'ridan-to'g'ri energiya sarfini talab qilmaydi, to'yinmagan jarayon bo'lib, uning tezligi chiziqli ravishda moddaning konsentratsiya gradientiga bog'liq.

(transmembran) oqsillar. Yengillashtirilgan diffuziya qutbsiz moddalar uchun kontsentratsiya gradienti bo'ylab yoki qutbli moddalar uchun elektrokimyoviy gradient bo'ylab sodir bo'ladi.

Teshiklar. Ta'rifga ko'ra, suv bilan to'ldirilgan teshik kanali har doim ochiq(2-4-rasm). Teshiklarni turli oqsillar (porinlar, perforinlar, akvaporinlar, konneksinlar va boshqalar) hosil qiladi. Ba'zi hollarda juda ko'p turli xil oqsillardan tashkil topgan gigant komplekslar (yadro g'ovaklari kabi) hosil bo'ladi.

Vektorlar(tashuvchilar) biologik membranalar orqali ko'plab turli ionlarni (Na +, Cl -, H +, HCO 3 - va boshqalar) va organik moddalarni (glyukoza, aminokislotalar, kreatin, norepinefrin, foliy kislotasi, laktat, piruvat va boshqalar) o'tkazadi. Konveyerlar maxsus: har bir aniq qayta

Guruch. 2-4. Plazmalemmada vaqt keldi .

Teshik kanali har doim ochiq, shuning uchun Kimyoviy modda X membrana orqali konsentratsiya gradienti yoki (agar X modda zaryadlangan bo'lsa) elektrokimyoviy gradient bo'ylab o'tadi. IN Ushbu holatda X moddasi hujayradan tashqari bo'shliqdan sitozolga o'tadi.

tashuvchi, qoida tariqasida va asosan bitta moddani lipid ikki qavati orqali olib o'tadi. Bir yo'nalishli (uniport), estrodiol (simport) va ko'p yo'nalishli (antiport) transport mavjud (2-5-rasm).

Birlashtirilgan (simport) va ko'p yo'nalishli (antiport) transmembranli transportni amalga oshiradigan tashuvchilar energiya xarajatlari nuqtai nazaridan shunday ishlaydilarki, bitta moddani (odatda Na+) uzatishda to'plangan energiya transportga sarflanadi. boshqa moddadan. Ushbu turdagi transmembran transporti ikkilamchi faol transport deb ataladi (pastga qarang). Ion kanallari membranada gidrofil g'ovak hosil qiluvchi o'zaro bog'langan oqsil SElardan iborat (2-6-rasm). Ionlar elektrokimyoviy gradient bo'ylab ochiq g'ovak orqali tarqaladi. Ion kanallarining xossalari (shu jumladan o'ziga xoslik va o'tkazuvchanlik) ma'lum bir polipeptidning aminokislotalar ketma-ketligi va bilan sodir bo'ladigan konformatsion o'zgarishlar bilan belgilanadi. turli qismlarda kanalning integral oqsilidagi polipeptidlar. O'ziga xoslik. Ion kanallari o'ziga xos kationlar va anionlarga nisbatan o'ziga xos (selektiv)dir [masalan, Na+ (natriy kanali), K+ (kaliy uchun)

Guruch. 2-5. Turli molekulalarni transmembran tashish variantlari modeli .

Guruch. 2-6. Kaliy kanali modeli. Integral oqsil (oqsil bo'laklari rasmda raqamlar bilan belgilangan) lipid ikki qavatining butun qalinligi bo'ylab kirib, suv bilan to'ldirilgan kanal bo'shlig'ini hosil qiladi (rasmda kanalda uchta kaliy ioni ko'rinadi, ularning pastki qismi joylashgan. g'ovak bo'shlig'ida).

kanal), Ca 2+ (kaltsiy kanali), Cl - (xlorid kanali) va

va boshqalar.].

Φ O'tkazuvchanlik vaqt birligida kanal orqali o'ta oladigan ionlar soni bilan aniqlanadi. Kanalning o'tkazuvchanligi kanalning ochiq yoki yopiqligiga qarab o'zgaradi.

Φ Geyts. Kanal ochiq yoki yopiq bo'lishi mumkin (2-7-rasm). Shu sababli, kanal modeli kanalni ochadigan va yopadigan qurilma - eshik mexanizmi yoki kanal eshigi (ochiq va yopiq eshiklarga o'xshash) mavjudligini ta'minlaydi.

Φ Funktsional komponentlar. Darvozaga qo'shimcha ravishda, ion kanali modeli sensor, selektiv filtr va ochiq kanal teshiklari kabi funktsional komponentlarning mavjudligini ta'minlaydi.

Guruch. 2-7. Ion kanallarini ochish mexanizmi modeli . A. Kanal eshigi yopiq, X ioni membranadan o'ta olmaydi. B. Kanal eshigi ochiq, X ionlari kanal teshigi orqali membranadan o'tadi.

♦ Sensor. Har bir kanalda har xil turdagi signallar uchun bitta (ba'zan ko'proq) sensorlar mavjud: membrana potentsialidagi o'zgarishlar (MP), ikkinchi xabarchilar (membrananing sitoplazmatik tomonidan), turli ligandlar (membrananing hujayradan tashqari tomonidan). Ushbu signallar kanalning ochiq va yopiq holatlari o'rtasidagi o'tishni tartibga soladi.

■ Kanal tasnifi turli signallarga sezgirligiga ko'ra. Ushbu xususiyatga asoslanib, kanallar kuchlanishga bog'liq, mexanik sezgir, retseptorlarga bog'liq, G-oqsilga bog'liq, Ca 2 + - bog'liq.

♦ Selektiv filtr qaysi turdagi ionlar (anionlar yoki kationlar) yoki o'ziga xos ionlar (masalan, Na +, K +, Ca 2 +, Cl -) kanal g'ovaklariga kirish imkoniyatini aniqlaydi.

♦ Ochiq kanal vaqti keldi. Integral kanal oqsili kanalning ochiq holatiga mos keladigan konformatsiyaga ega bo'lgandan so'ng, transmembran g'ovak hosil bo'ladi, uning ichida ionlar harakatlanadi.

Φ Kanal holatlari. Darvoza, datchik, selektiv filtr va g'ovak mavjudligi tufayli ion kanallari dam olish, faollashuv va inaktivatsiya holatida bo'lishi mumkin.

♦ Dam olish holati- kanal yopiq, ammo kimyoviy, mexanik yoki elektr stimullariga javoban ochilishga tayyor.

♦ Faollashtirish holati- kanal ochiq va ionlarning o'tishiga imkon beradi.

♦ Inaktivatsiya holati- kanal yopilgan va uni faollashtira olmaydi. Inaktivatsiya kanalning stimulga javoban ochilgandan so'ng darhol sodir bo'ladi va bir necha yuz millisekundgacha davom etadi (kanal turiga qarab).

Φ Misollar. Eng keng tarqalgan kanallar Na+, K+, Ca 2+, Cl -, HCO - 3 uchundir.

♦ Natriy kanallari deyarli har qanday hujayrada mavjud. Na+ (Dm?a) uchun transmembran elektrokimyoviy potentsial farqi salbiy, Na + kanali ochiq bo'lsa, natriy ionlari hujayralararo bo'shliqdan sitozolga otilib chiqadi (chapda 2-8-rasm).

Guruch. 2-8. Na+-, K+ -nasos . Plazma membranasiga o'rnatilgan Na+-, K+-ATPaz modeli. Na+-, K+-nasos to'rtta SEdan (ikkita katalitik subbirlik a va ikkita glikoprotein b kanalni tashkil etuvchi) iborat integral membrana oqsilidir. Na+-, K+-nasos kationlarni elektrokimyoviy gradientga qarshi (m x) tashiydi - K+ evaziga hujayradan Na+ ni tashiydi (bitta ATP molekulasining gidrolizlanishi jarayonida hujayradan uchta Na+ ioni haydab chiqariladi va ikkita K+ ioni hosil bo‘ladi. unga pompalanadi). Nasosning chap va o'ng tomonidagi strelkalar Dm x farqlari tufayli ionlar va suvning hujayra ichiga (Na+) va hujayradan tashqariga (K+, Cl - va suv) transmembran oqimining yo'nalishlarini ko'rsatadi. ADP - adenozin difosfat, Fn - noorganik fosfat.

■ Elektr qo'zg'aluvchan tuzilmalarda (masalan, skelet MV, kardiomiotsitlar, SMCs, neyronlar) natriy kanallari AP hosil qiladi, aniqrog'i membrana depolarizatsiyasining boshlang'ich bosqichi. Potentsial qo'zg'aluvchan natriy kanallari heterodimerlardir; ularda katta a-kichik birlik (janob taxminan 260 kDa) va bir nechta b-kichik birliklar (janob 32-38 kDa) mavjud. Transmembran a-CE kanalning xususiyatlarini aniqlaydi.

■ Nefron kanalchalari va ichaklarda Na+ kanallari epitelial hujayralar cho'qqisida to'plangan, shuning uchun Na+ bu hujayralarga lümendan kirib, so'ngra qonga kirib, buyrakda natriyning reabsorbtsiyasini va oshqozon-ichak traktida natriyning so'rilishini ta'minlaydi.

♦ Kaliy kanallari(2-6-rasmga qarang) - integral membrana oqsillari, bu kanallar barcha hujayralar plazmalemmasida joylashgan. K+ (Dm k) uchun transmembran elektrokimyoviy potentsial farqi nolga yaqin (yoki biroz ijobiy) shuning uchun K+ kanali ochiq bo'lsa, kaliy ionlari sitozoldan hujayradan tashqari bo'shliqqa o'tadi ("hujayradan kaliyning oqishi", o'ngda 2-8-rasm). Funksiyalar K+ kanallari - tinch MP ni saqlash (membrananing ichki yuzasida manfiy), hujayralar hajmini tartibga solish, APning tugallanishida ishtirok etish, nerv va mushak tuzilmalarining elektr qo'zg'aluvchanligini modulyatsiya qilish, orolchalarning b-hujayralaridan insulin sekretsiyasi. Langerhans.

♦ Kaltsiy kanallari- protein komplekslari, bir nechta SE dan iborat (a r a 2, b, g, d). Ca 2 + (Dm ca) uchun transmembran elektrokimyoviy potentsial farqi sezilarli darajada bo'lgani uchun salbiy, keyin, Ca^ kanali ochiq bo'lsa, kaltsiy ionlari hujayra ichidagi membrana "kaltsiy omborlari" va hujayralararo bo'shliqdan sitozolga oqib chiqadi. Kanallar faollashganda, membrana depolarizatsiyasi, shuningdek, ligandlarning retseptorlari bilan o'zaro ta'siri sodir bo'ladi. Ca 2+ kanallari kuchlanish va retseptorlari (masalan, adrenergik) kanallarga bo'linadi.

♦ Anion kanallari. Ko'p hujayralar mavjud har xil turlari anion-selektiv kanallar bo'lib, ular orqali Cl - va kamroq darajada HCO - 3 ning passiv tashilishi sodir bo'ladi. Cl - (Dm a) uchun transmembran elektrokimyoviy potentsial farqi o'rtacha bo'lgani uchun salbiy, anion kanali ochiq bo'lsa, xlor ionlari sitozoldan hujayralararo bo'shliqqa tarqaladi (o'ng. 2-8-rasm).

Faol transport

Faol transport - energiyaga bog'liq transmembran elektrokimyoviy gradientga qarshi tashish. Birlamchi va ikkilamchi faol transport mavjud. Birlamchi faol transport amalga oshiriladi nasoslar(turli ATPazlar), ikkilamchi - simportchilar(birlashgan bir yo'nalishli transport) va antiporterlar(qarayotgan ko'p yo'nalishli transport).

Birlamchi faol transport quyidagi nasoslar bilan ta'minlang: natriy-, kaliy ATPazalar, proton va kaliy ATPazalar, Ca 2+ -tashuvchi ATPazalar, mitoxondrial ATPazalar, lizosomal proton nasoslari va boshqalar.

Φ Natriy-, kaliy ATPaz(2-8-rasmga qarang) asosiy kationlarning (Na +, K +) va bilvosita - suvning (doimiy hujayra hajmini saqlaydigan) transmembran oqimlarini tartibga soladi, ko'plarning?+ bilan bog'liq transmembran transportini (simport va antiport) ta'minlaydi. organik va noorganik molekulalar , tinch MF yaratishda va nerv va mushak elementlarining PD hosil bo'lishida ishtirok etadi.

Φ Proton Va kaliy ATPaz(H+-, K+-nasos). Ushbu ferment yordamida oshqozon shilliq qavati bezlarining parietal hujayralari xlorid kislota hosil bo'lishida ishtirok etadi (bitta ATP molekulasining gidrolizi paytida ikkita hujayradan tashqari K + ionlarining ikkita hujayra ichidagi H + ionlari uchun elektron neytral almashinuvi).

Φ Ca 2+-tashuvchi ATPazalar(Ca 2 + -ATPase) protonlar evaziga kaltsiy ionlarini sitoplazmadan chiqarib yuboradi sezilarli elektrokimyoviy Ca 2+ gradientiga qarshi.

Φ Mitoxondriyal ATPaz F tipi (F 0 F:) - mitoxondriyaning ichki membranasining ATP sintazasi - ATP sintezining yakuniy bosqichini katalizlaydi. Mitoxondriyal kristallar Krebs siklida oksidlanishni va ADP ning ATP ga fosforlanishini birlashtiruvchi ATP sintazasini o'z ichiga oladi. ATP protonlarning matritsaga teskari oqimi ATP sintezlovchi kompleksidagi kanal orqali sintezlanadi (xemiosmotik birikma deb ataladi).

Φ Lizosomal proton nasoslari Lizosomalarni oʻrab turgan membranalarga (shuningdek, Golji kompleksi va sekretor pufakchalar) oʻrnatilgan [V tipdagi H+-ATPazalar (Vezikulyardan)] H+ ni sitozoldan ushbu membrana bilan bogʻlangan organellalarga oʻtkazadi. Natijada, ularning pH qiymati pasayadi, bu esa ushbu tuzilmalarning funktsiyalarini optimallashtiradi.

Ikkilamchi faol transport. Faol ikkilamchi transportning ikkita ma'lum shakli mavjud - kombinatsiyalangan (simport) va hisoblagich (antiport)(2-5-rasmga qarang).

Φ Simport integral membrana oqsillarini amalga oshiradi. X moddasini uning elektrokimyoviyiga qarshi o'tkazish

dient (m x) ko'p hollarda natriy ionlarining diffuziya gradienti bo'ylab hujayralararo bo'shliqdan sitozolga kirishi (ya'ni Dm Na tufayli) va ba'zi hollarda hujayralararo bo'shliqdan sitozolga kirishi tufayli yuzaga keladi. diffuziya gradienti bo‘ylab protonlar (ya’ni Dm H tufayli. Natijada ikkala ion (Na+ yoki H+) va X moddasi (masalan, glyukoza, aminokislotalar, noorganik anionlar, kaliy va xlor ionlari) hujayralararo modda sitozolga kiradi. Φ Antiport(counter yoki almashinish transporti) odatda anionlarni anionlar evaziga va kationlar o'rniga kationlarni harakatga keltiradi. Harakatlantiruvchi kuch Almashtiruvchi hujayra ichiga Na+ ning kirishi hisobiga hosil bo'ladi.

Hujayra ichidagi ion gomeostazini saqlash

Passiv transport, osonlashtirilgan diffuziya va faol transport yordamida amalga oshiriladigan biologik membranalarning selektiv o'tkazuvchanligi hujayralar faoliyati uchun muhim bo'lgan ion gomeostazi, , va boshqa ionlarning parametrlarini, shuningdek, pH () va suvni saqlashga qaratilgan (jadval). 2-1) va boshqa ko'plab kimyoviy birikmalar.

GomeostazVa ushbu kationlarning assimetrik va sezilarli transmembran gradientini saqlashni o'z ichiga oladi, hujayra membranalarining elektr polarizatsiyasini ta'minlaydi, shuningdek, turli kimyoviy moddalarni transmembran tashish uchun energiya to'planishini ta'minlaydi.

Φ Muhim va assimetrik transmembran gradienti.

va bu kationlarning muhim va assimetrik transmembran gradienti bilan tavsiflanadi: hujayradan tashqaridagisi sitozoldan taxminan 10 baravar yuqori, hujayra ichidagi esa hujayradan tashqaridagidan 30 baravar yuqori. Ushbu gradientning saqlanishi deyarli butunlay Na+-, K+-ATPase tomonidan ta'minlanadi (2-8-rasmga qarang).

Φ Membrananing polarizatsiyasi. Na+-, K+-nasos elektrojenikdir: uning ishi membrana salohiyatini (MP) saqlashga yordam beradi, ya'ni. membrananing tashqi (hujayradan tashqari) yuzasida musbat zaryad va membrananing ichki (hujayra ichidagi) yuzasida manfiy zaryad. Membrananing ichki yuzasida o'lchangan zaryad qiymati (V m) taxminan. -60 mV.

Φ Transmembran elektrokimyoviy Na+ gradienti, hujayra ichiga yo'naltirilgan, Na + ning sitozolga passiv kirishiga yordam beradi va - eng muhimi! - energiya to'planishi. Aynan shu energiya hujayralar bir qator muammolarni hal qilish uchun foydalanadi. muhim vazifalar- ikkilamchi faol transport va hujayralararo o'tishni ta'minlash va qo'zg'aluvchan hujayralarda - harakat potentsialini (AP) hosil qilish.

♦ Hujayralararo transfer. IN epiteliya hujayralari, turli naychalar va bo'shliqlar devorini hosil qiladi (masalan, nefron naychalari, ingichka ichak, seroz bo'shliqlar va boshqalar), Na+ kanallari epiteliyning apikal yuzasida joylashgan va Na+ va K+ nasoslari hujayralar bazal yuzasi plazmalemmasida qurilgan. Na+ kanallari va?+ nasoslarining bunday assimetrik joylashuvi imkon beradi pompalamoq hujayra orqali natriy ionlari, ya'ni. tubulalar va bo'shliqlarning lümeninden ichki muhit tanasi.

♦ Harakat potentsiali(PD). Elektr qo'zg'aluvchan hujayra elementlarida (neyronlar, kardiomiotsitlar, skelet MV'lari, SMC'lar) AP hosil bo'lishi uchun kuchlanish bilan o'ralgan Na + kanallari orqali sitozolga passiv kirish juda muhimdir (batafsil ma'lumot uchun 5-bobga qarang).

Gomeostaz.Sitozolik Ca 2+ ko'p funktsiyalarni tartibga soluvchi ikkinchi (hujayra ichidagi) xabarchi vazifasini bajaradi. hujayra sitozolida bir holatda bo'ladi

dam olish minimal (<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).

Gomeostaz. Barcha hujayralarda hujayradan tashqaridagi sitozolda taxminan 10 marta kamroq bo'ladi. Bu holat anion kanallari (Cl - sitozolga passiv o'tadi), Na-/K-/Cl-kotransporter va Cl-HCO^-almashtiruvchi (Cl - hujayra ichiga kiradi), shuningdek, K-/Cl-kotransporter tomonidan quvvatlanadi. (K+ chiqishi va Cl - hujayradan).

pH. PH ni ushlab turish uchun [HCO-3] va PCO 2 ham zarurdir. Hujayradan tashqari pH 7,4 ([HCO-3] bilan taxminan 24 mM va PCO 2 taxminan 40 mm Hg). Shu bilan birga, hujayra ichidagi pH qiymati 7,2 ni tashkil qiladi (kislotali tomonga siljiydi, membrananing ikkala tomonida bir xil bo'ladi va [HCO - 3 ] ning hisoblangan qiymati taxminan 16 mM bo'lishi kerak, aslida esa u 10 mM). Binobarin, hujayradan H+ ni chiqaradigan yoki HCO-3 ni ushlaydigan tizimlar bo'lishi kerak. Bunday tizimlarga Na + - ^ almashtirgich, Na + -Cl - -HCO - 3 almashinuvchi va Na + -HCO - 3 - kotransporter kiradi. Ushbu transport tizimlarining barchasi pH o'zgarishiga sezgir: ular sitozol kislotalanganda faollashadi va hujayra ichidagi pH ishqoriy tomonga o'tganda bloklanadi.

Suv tashish va hujayra hajmini saqlash

Ta'rifga ko'ra, yarim o'tkazuvchan membrananing o'zi (bu biologik membrana) suvni o'tkazmaydi. Bundan tashqari, transmembranli suv tashish har doim passivdir

jarayon (oddiy suv diffuziyasi akvaporin kanallari orqali sodir bo'ladi, lekin faol suv tashish uchun maxsus nasoslar topilmadi), boshqa tashuvchilar va nasoslarning bir qismi sifatida transmembran teshiklari va kanallari orqali amalga oshiriladi. Shunga qaramay, suvning hujayra bo'linmalari, sitozol va hujayra organellalari o'rtasida, hujayra va interstitsial suyuqlik o'rtasida taqsimlanishi va uni biologik membranalar orqali tashish hujayra gomeostazi uchun (jumladan, ularning hajmini tartibga solish) katta ahamiyatga ega. Biologik membranalar orqali suv oqimi(osmoz) membrananing har ikki tomonidagi osmotik va gidrostatik bosim o'rtasidagi farqni aniqlaydi.

Osmos- suvda erigan moddalarning konsentratsiyasi past bo'lgan bo'linmadan yuqori konsentratsiyali bo'linmaga yarim o'tkazuvchan membrana orqali suv oqimi. Boshqacha qilib aytganda, suv kimyoviy potentsiali (Dm a) yuqori bo'lgan joydan kimyoviy potentsiali past bo'lgan joyga oqadi, chunki suvda erigan moddalar mavjudligi suvning kimyoviy salohiyatini kamaytiradi.

Osmotik bosim(2-9-rasm) yarim o'tkazuvchan membrana orqali suv bilan suyultirishni to'xtatuvchi eritma bosimi sifatida aniqlanadi. Raqamli ravishda muvozanatdagi osmotik bosim (suv yarim o'tkazuvchan membrana orqali o'tishni to'xtatdi) gidrostatik bosimga teng.

Osmotik koeffitsient(p). Fiziologik konsentratsiyalarda elektrolitlar uchun P qiymati odatda 1 dan past bo'ladi va eritma suyultirilganda PH 1 ga yaqinlashadi.

Osmolyarlik."Osmolyarlik" va "osmolyallik" atamalari tizimli bo'lmagan birliklardir. Osmol(osm) - eritmada ajraladigan ionlar yoki zarrachalar soniga bo'lingan grammdagi erigan moddaning molekulyar massasi. Osmolyarlik(osmotik konsentratsiya) - osmollarda ifodalangan eritma konsentratsiyasi darajasi va eritmaning osmolyalligi(F ic) litr uchun osmollarda ifodalanadi.

Eritmalarning osmotikligi. Osmolyarlikka qarab, eritmalar izosmotik, giper- va gipo-osmotik bo'lishi mumkin (ba'zida to'liq to'g'ri kelmaydigan "tonik" atamasi ishlatiladi, bu eng oddiy holatda - elektrolitlar uchun amal qiladi). Eritmalarning osmotikligini baholash (yoki cy-

Guruch. 2-9. Osmotik bosim . Yarim o'tkazuvchan membrana A (eritma) va B (suv) bo'linmalarini ajratib turadi. Eritmaning osmotik bosimi A bo'linmada o'lchanadi. A bo'limidagi eritma gidrostatik bosimga duchor bo'ladi. Osmotik va gidrostatik bosimlar teng bo'lganda, muvozanat o'rnatiladi (suv yarim o'tkazuvchan membranadan o'tmaydi). Osmotik bosim (p) Vant-Xoff tenglamasi bilan tavsiflanadi.

sitozol va interstitsial suyuqlik) faqat ikkita eritmani (masalan, A&B, sitozol va interstitsial suyuqlik, infuzion eritmalar va qon) solishtirganda mantiqiy bo'ladi. Xususan, ikkita eritmaning osmolyalligidan qat'i nazar, ular o'rtasida muvozanat holatiga kelgunga qadar suvning osmotik harakati sodir bo'ladi. Bu osmotiklik deb nomlanadi samarali osmotiklik(elektrolit eritmasi uchun toniklik).

Izoosmotik eritma A: A va B eritmalarining osmotik bosimi xuddi shu.

Gipoosmotik eritma A: Ozroq B eritmasining osmotik bosimi. Giperosmotik eritma A: A eritmasining osmotik bosimi Ko'proq B eritmasining osmotik bosimi.

Suv transportining kinetikasi membrana orqali chiziqli, to'yinmagan va transport harakatlantiruvchi kuchlari yig'indisiga (Dm suv, yig'indisi), ya'ni membrananing har ikki tomonidagi kimyoviy potentsial farqi (Dm suv a) va gidrostatik bosim farqi funktsiyasidir. (Dm suv bosimi) membrananing har ikki tomonida.

Hujayralarning osmotik shishishi va osmotik qisqarishi. Hujayralar to'xtatilgan elektrolitlar eritmasining osmotikligi o'zgarganda hujayralarning holati rasmda ko'rib chiqiladi. 2-10.

Guruch. 2-10. NaCl eritmasida suspenziyalangan eritrotsitlar holati . Abtsissa - NaCl (mM) kontsentratsiyasi (C), ordinata - hujayra hajmi (V). 154 mM (308 mM osmotik faol zarralar) NaCl konsentratsiyasida hujayralar hajmi qon plazmasi bilan bir xil bo'ladi (NaCl, C0, V0 eritmasi, qizil qon tanachalari uchun izotonik). NaCl kontsentratsiyasi ortishi bilan (gipertonik NaCl eritmasi) suv qizil qon hujayralarini tark etadi va ular qisqaradi. NaCl kontsentratsiyasi pasayganda (gipotonik NaCl eritmasi) suv qizil qon hujayralariga kiradi va ular shishiradi. Eritma gipotonik bo'lsa, izotonik eritma qiymatidan taxminan 1,4 baravar ko'p bo'lsa, membranani yo'q qilish (lizis) sodir bo'ladi.

Hujayra hajmini tartibga solish. Shaklda. 2-10 eng oddiy holat ko'rib chiqiladi - NaCl eritmasida qizil qon hujayralarining suspenziyasi. Ushbu model eksperimentida in vitro quyidagi natijalar olingan: agar NaCl eritmasining osmotik bosimi ortadi, keyin suv osmoz orqali hujayralarni tark etadi va hujayralar qisqaradi; NaCl eritmasining osmotik bosimi bo'lsa kamayadi, suv hujayralarga kiradi va hujayralar shishiradi. Lekin vaziyat in vivo qiyinroq. Xususan, hujayralar bitta elektrolit (NaCl) eritmasida emas, balki haqiqiy muhitda

turli fizik va kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lgan ko'plab ionlar va molekulalar. Shunday qilib, hujayralarning plazma membranasi ko'plab hujayradan tashqari va hujayra ichidagi moddalarni (masalan, oqsillarni) o'tkazmaydi; Bundan tashqari, yuqorida ko'rib chiqilgan holatda, membrananing zaryadi hisobga olinmagan. Xulosa. Quyida biz yarim o'tkazuvchan membrana (shu jumladan hujayralar va hujayradan tashqari modda) bilan ajratilgan bo'linmalar o'rtasida suv taqsimotini tartibga solish bo'yicha ma'lumotlarni umumlashtiramiz.

Hujayra membranadan o'tmaydigan manfiy zaryadlangan oqsillarni o'z ichiga olganligi sababli, Donnan kuchlari hujayraning shishishiga olib keladi.

Hujayra hujayradan tashqari giperosmolallikka organik eritmalarni to'plash orqali javob beradi.

Toniklik gradienti (samarali osmolyallik) membrana bo'ylab suvning osmotik oqimini ta'minlaydi.

Izotonik tuz va tuzsiz eritmalar (5% glyukoza) infuzioni, shuningdek, NaCI (izotonik sho'r suvga ekvivalent) kiritilishi hujayralararo suyuqlik hajmini oshiradi, lekin hujayra hajmi va hujayradan tashqari osmolyarlikka turli xil ta'sir ko'rsatadi. Quyidagi misollarda barcha hisob-kitoblar quyidagi dastlabki qiymatlarga asoslanadi: umumiy tana suvi - 42 l (70 kg og'irlikdagi erkak tanasining 60%), hujayra ichidagi suv - 25 l (umumiy suvning 60%), hujayradan tashqari suv - 17 l (umumiy suvning 40%). Hujayradan tashqari suyuqlik va hujayra ichidagi suvning osmolyalligi 290 mOsm ni tashkil qiladi.

Φ Izotonik tuz eritmalari. Izotonik tuz (0,9% NaCI) infuzioni interstitsial suyuqlik hajmini oshiradi, ammo hujayra ichidagi suyuqlik hajmiga ta'sir qilmaydi.

Φ Izotonik tuzsiz eritmalar. 1,5 litr suv olish yoki izotonik tuzsiz eritma (5% glyukoza) infuzioni hujayralararo va hujayra ichidagi suyuqlik hajmini oshiradi.

Φ Natriy xlorid. NaCI (izotonik sho'r suvga teng) organizmga kiritilishi hujayralararo suv hajmini oshiradi, lekin hujayra ichidagi suv hajmini kamaytiradi.

Membrananing elektrogenezi

Barcha hujayralar plazmalemmasining har ikki tomonida ionlarning har xil konsentratsiyasi (2-1-jadvalga qarang) elektr potentsialida transmembran farqiga olib keladi - Dm - membrana potentsiali (MP yoki V m).

Membrananing potentsiali

dam oluvchi deputat- tinch holatda membrananing ichki va tashqi yuzalari orasidagi elektr potentsiali farqi, ya'ni. elektr yoki kimyoviy ogohlantiruvchi (signal) bo'lmaganda. Dam olish holatida hujayra membranasining ichki yuzasining qutblanishi manfiy qiymatga ega, shuning uchun dam olish MF qiymati ham manfiy bo'ladi.

MP qiymatisezilarli darajada hujayralar turiga va ularning hajmiga bog'liq. Shunday qilib, nerv hujayralari va kardiomiotsitlar plazmalemmasining dam olish MPi -60 dan -90 mV gacha, skelet MV plazmalemmasi - -90 mV, SMC - taxminan -55 mV va eritrotsitlar -10 mV atrofida o'zgaradi. MP kattaligidagi o'zgarishlar maxsus atamalar bilan tavsiflanadi: giperpolyarizatsiya(MP qiymatining oshishi), depolarizatsiya(MP qiymatining pasayishi), repolyarizatsiya(depolarizatsiyadan keyin MP qiymatining oshishi).

Deputatning tabiatitransmembran ion gradientlari (to'g'ridan-to'g'ri ion kanallarining holati, tashuvchilarning faolligi va bilvosita nasoslarning faolligi, birinchi navbatda Na + -/K + -ATPase tufayli hosil bo'ladi) va membrana o'tkazuvchanligi bilan aniqlanadi.

Transmembran ion oqimi. Membranada o'tadigan tokning (I) kuchi membrananing ikkala tomonidagi ionlar konsentratsiyasiga, MP ga va har bir ion uchun membrananing o'tkazuvchanligiga bog'liq.

Agar membrana K+, Na+, Cl - va boshqa ionlar uchun o'tkazuvchan bo'lsa, ularning umumiy ion oqimi har bir ionning ion oqimining yig'indisiga teng:

Men jami = I K + + I Na+ + + I CI- + I X + + I X1 +... +I Xn.

Harakat potentsiali (PD) 5-bobda muhokama qilinadi.

Transport membranasi pufakchalari

Hujayraning tashish jarayonlari nafaqat yarim o'tkazuvchan membrana orqali, balki plazmalemmadan ajraladigan yoki u bilan qo'shilib ketadigan, shuningdek, turli hujayra ichidagi membranalardan ajralib, ular bilan qo'shilib ketadigan transport membrana pufakchalari yordamida ham sodir bo'ladi (2-rasm). -11). Bunday membrana pufakchalari yordamida hujayra hujayradan tashqari muhitdan suv, ionlar, molekulalar va zarrachalarni o'zlashtiradi (endotsitoz), sekretsiya mahsulotlarini chiqaradi (ekzotsitoz) va hujayra ichidagi organellalar o'rtasida tashishni amalga oshiradi. Bu jarayonlarning barchasi suvli fazada membranalarning fosfolipid ikki qavati bunday pufakchalarni (lipozomalar, birgalikda endosomalar deb ataladi) sitozolga chiqarishi ("ochishi") va sitozolga oqishi juda osonligiga asoslanadi.

Guruch. 2-11. Endositoz (A) va ekzotsitoz (B) . Endositoz paytida plazma membranasining bir qismi kirib, yopiladi. So'rilgan zarralarni o'z ichiga olgan endositik vesikula hosil bo'ladi. Ekzotsitoz paytida transport yoki sekretor pufakchalar membranasi plazma membranasi bilan birlashadi va pufakchalarning tarkibi hujayradan tashqari bo'shliqqa chiqariladi. Membrananing sintezida maxsus oqsillar ishtirok etadi.

ular bilan. Bir qator hollarda fosfolipid ikki qatlamlarining birlashishiga yordam beruvchi membrana oqsillari aniqlangan.

Endositoz(endo- ichki, ichki + yunoncha. kytos- hujayra + yunoncha osis- holat, jarayon) - moddalar, zarrachalar va mikroorganizmlarning hujayra tomonidan so'rilishi (ichkilashtirilishi) (2-11-rasm, A). Endositozning variantlari pinotsitoz, retseptor vositachiligidagi endositoz va fagotsitozdir.

Φ Pinotsitoz(yunoncha pino- ichimlik + yunon kytos- hujayra + yunoncha osis- holat, jarayon) - suyuq va erigan moddalarning mayda pufakchalar hosil bo'lishi bilan so'rilishi jarayoni. Pinotsitotik pufakchalar plazma membranasining ixtisoslashgan joylarida - chegaralangan chuqurlarda hosil bo'ladi (2-12-rasm).

Φ Retseptor vositachiligidagi endositoz(2-12-rasmlarga qarang) hujayradan tashqari suyuqlikdan o'ziga xos makromolekulalarning so'rilishi bilan tavsiflanadi. Jarayonning borishi: ligand va membrana retseptorlarini bog'lash - kompleksning kontsentratsiyasi ligand-retseptor chegaralangan chuqurning yuzasida - chegaralangan vesikula ichidagi hujayraga botirish. Xuddi shunday, hujayra LDL bilan birga transferrin, xolesterin va boshqa ko'plab molekulalarni o'zlashtiradi.

Φ Fagotsitoz(yunoncha fagein- ovqatlaning, yutib yuboring + yunon. kytos- hujayra + yunoncha osis- holat, jarayon) - yutilish

Guruch. 2-12. Retseptor vositachiligidagi endositoz . Ko'pgina hujayradan tashqari makromolekulalar (transferrin, LDL, virus zarralari va boshqalar) plazmalemmadagi retseptorlari bilan bog'lanadi. Klatrin bilan chegaralangan chuqurchalar hosil bo'ladi, so'ngra ligand-retseptor kompleksini o'z ichiga olgan chegaralangan pufakchalar hosil bo'ladi. Klatrindan ajralib chiqqandan keyin chegaralangan pufakchalar endosomalardir. Endosomalar ichida ligand retseptordan ajraladi.

katta zarralar (masalan, mikroorganizmlar yoki hujayra qoldiqlari). Fagotsitoz (2-13-rasm) maxsus hujayralar - fagotsitlar (makrofaglar, neytrofil leykotsitlar) tomonidan amalga oshiriladi. Fagotsitoz paytida katta endositik vesikulalar hosil bo'ladi - fagosomalar. Fagosomalar lizosomalar bilan qo'shilib, hosil bo'ladi fagolizosomalar. Fagotsitoz fagotsitlar plazmalemmasidagi retseptorlarga ta'sir qiluvchi signallar ta'sirida yuzaga keladi. Shunga o'xshash signallar fagotsitozlangan zarrachani opsonizatsiya qiluvchi antikorlar (shuningdek, komplement C3b) tomonidan ta'minlanadi (bunday fagotsitoz immun deb ataladi). Ekzotsitoz(Exo- tashqi, tashqariga + yunoncha. kytos- hujayra + yunoncha osis- holat, jarayon), yoki sekretsiya - hujayra ichidagi sekretor pufakchalar (masalan, sinaptik) va sekretor pufakchalar va granulalar plazmalemma bilan birlashishi va ularning tarkibi hujayradan ajralib chiqadigan jarayondir (2-11-rasmlarga qarang, B). ). Sekretsiya jarayoni o'z-o'zidan va tartibga solinishi mumkin.

Guruch. 2-13. Fagotsitoz . IgG molekulalari bilan qoplangan bakteriya makrofag yoki neytrofil tomonidan samarali ravishda fagotsitlanadi. IgG ning fab bo'laklari bakteriya yuzasida antigen determinantlari bilan bog'lanadi, shundan so'ng bir xil IgG molekulalari Fc fragmentlari bilan fagotsitning plazma membranasida joylashgan Fc fragmenti retseptorlari bilan o'zaro ta'sir qiladi va fagotsitozni faollashtiradi.

Bo'lim xulosasi

Plazma membranasi fosfolipidlarning ikki qatlami orasida joylashgan oqsillardan iborat. Integral oqsillar lipid ikki qavatining qalinligiga botiriladi yoki membrana orqali o'tadi. Periferik oqsillar hujayralarning tashqi yuzasiga biriktirilgan.

Erituvchi moddalarning membrana orqali passiv harakati ularning gradienti bilan belgilanadi va erigan zarrachalarning harakati to'xtagan paytda muvozanatga etadi.

Oddiy diffuziya - yog'da eriydigan moddalarning lipid ikki qavati orasidagi diffuziya orqali plazma membranasi orqali o'tishi.

Yengillashtirilgan diffuziya - suvda eriydigan moddalar va ionlarning membrana ichiga o'rnatilgan integral oqsillar tomonidan yaratilgan gidrofil yo'llar orqali o'tishi. Kichik ionlarning o'tishi maxsus ion kanali oqsillari tomonidan amalga oshiriladi.

Faol transport - bu erigan zarralarni kontsentratsiya gradientlariga qarshi harakatlantirish uchun metabolik energiyadan foydalanish.

Plazma membranalari orqali suvning tez o'tishi aquaporinlar deb ataladigan kanal oqsillari orqali sodir bo'ladi. Suv harakati passiv jarayon bo'lib, osmotik bosimdagi farqlar bilan faollashadi.

Hujayralar o'z hajmini erigan zarrachalarni ichkariga yoki tashqariga siljitish orqali tartibga soladi, mos ravishda suvning kirishi yoki chiqishi uchun osmotik tortishish hosil qiladi.

Tinchlanadigan membrana potentsiali ionlarning doimiy ochiq kanallar orqali passiv harakati bilan belgilanadi. Masalan, mushak hujayrasida membrananing natriy ionlari uchun o'tkazuvchanligi kaliy ionlariga nisbatan past bo'ladi va tinch membrana potentsiali hujayradan kaliy ionlarining passiv chiqishi natijasida hosil bo'ladi.

Transport membranasi pufakchalari hujayra ichidagi oqsillar va lipidlarni tashishning asosiy vositasidir.

Membrananing eng muhim vazifalari: membranalar hujayra ichidagi muhit tarkibini nazorat qiladi, hujayralararo va hujayra ichidagi ma'lumotlarni uzatishni ta'minlaydi va osonlashtiradi, hujayralararo kontaktlar orqali to'qimalarning shakllanishini ta'minlaydi.