chegaralovchi ( to'siq) - uyali tarkibni ajratib oling tashqi muhit;
Hujayra va atrof-muhit o'rtasidagi almashinuvni tartibga solish;
Ular hujayralarni ma'lum ixtisoslashgan metabolik yo'llar uchun mo'ljallangan bo'limlarga yoki bo'limlarga bo'lishadi ( bo'linish);
U baʼzi kimyoviy reaksiyalar (xloroplastlarda fotosintezning yorugʻlik reaksiyalari, mitoxondriyalarda nafas olish jarayonida oksidlovchi fosforlanish) sodir boʻladigan joydir;
Ko'p hujayrali organizmlar to'qimalarida hujayralar o'rtasidagi aloqani ta'minlash;
Transport- transmembran tashishni amalga oshiradi.
Retseptor- tashqi ogohlantirishlarni taniydigan retseptorlarning joylashuvi.
Moddalarni tashish membrana orqali - hujayra va tashqi muhit o'rtasida moddalar almashinuvini ta'minlovchi membrananing etakchi funktsiyalaridan biri. Moddalarni uzatish uchun energiya sarfiga qarab ular quyidagilarga bo'linadi:
passiv transport yoki osonlashtirilgan diffuziya;
ATP va fermentlar ishtirokida faol (selektiv) transport.
membrana qadoqlarida tashish. Endositoz (hujayra ichiga) va ekzotsitoz (hujayradan tashqariga) - membrana orqali yirik zarralar va makromolekulalarni tashish mexanizmlari mavjud. Endositoz paytida plazma membranasi invaginatsiya hosil qiladi, uning qirralari birlashadi va sitoplazmaga pufakcha chiqariladi. Vesikula sitoplazmadan tashqi sitoplazmatik membrananing bir qismi bo'lgan bitta membrana bilan ajratilgan. Fagotsitoz va pinotsitoz mavjud. Fagotsitoz - bu juda qiyin bo'lgan katta zarrachalarning so'rilishi. Masalan, limfotsitlar, oddiy hujayralar va boshqalarning fagotsitozi.Pinotsitoz suyuqlik tomchilarini unda erigan moddalar bilan ushlash va singdirish jarayonidir.
Ekzotsitoz - bu hujayradan turli moddalarni olib tashlash jarayoni. Ekzotsitoz jarayonida pufakchaning membranasi yoki vakuola tashqi sitoplazmatik membrana bilan birlashadi. Vesikulaning tarkibi hujayra sirtidan tashqarida chiqariladi va membrana tashqi sitoplazmatik membranaga kiradi.
Asosiyda passiv zaryadsiz molekulalarni tashish vodorod va zaryadlarning kontsentratsiyasi o'rtasidagi farqda yotadi, ya'ni. elektrokimyoviy gradient. Moddalar gradienti yuqori bo'lgan hududdan pastroq joyga o'tadi. Tashish tezligi gradientlar farqiga bog'liq.
Oddiy diffuziya - moddalarning to'g'ridan-to'g'ri lipid ikki qavati orqali o'tishi. Yog'larda eriydigan, qutbsiz yoki kichik zaryadsiz qutbli molekulalar, gazlar uchun xarakterlidir. Suv ikki qatlamga tezda kirib boradi, chunki uning molekulasi kichik va elektr neytraldir. Suvning membranalar orqali tarqalishi osmoz deb ataladi.
Membran kanallari orqali diffuziya - suv teshiklarini hosil qiluvchi maxsus kanal hosil qiluvchi oqsillar mavjudligi sababli membrana orqali o'tadigan zaryadlangan molekulalar va ionlarning (Na, K, Ca, Cl) tashilishi.
Yengillashtirilgan diffuziya - maxsus transport oqsillari yordamida moddalarni tashish. Har bir oqsil qat'iy belgilangan molekula yoki tegishli molekulalar guruhi uchun javobgardir, u bilan o'zaro ta'sir qiladi va membrana bo'ylab harakatlanadi. Masalan, shakar, aminokislotalar, nukleotidlar va boshqa qutbli molekulalar.
Faol transport energiya sarfi bilan elektrokimyoviy gradientga qarshi tashuvchi oqsillar (ATPase) tomonidan amalga oshiriladi. Uning manbai ATP molekulalaridir. Misol uchun, natriy kaliy nasosidir.
Hujayra ichidagi kaliy kontsentratsiyasi uning tashqarisiga qaraganda ancha yuqori va natriy - aksincha. Shuning uchun kaliy va natriy kationlari kontsentratsiya gradienti bo'ylab membrananing suv teshiklari orqali passiv ravishda tarqaladi. Bu kaliy ionlari uchun membrananing o'tkazuvchanligi natriy ionlariga qaraganda yuqori ekanligi bilan izohlanadi. Shunga ko'ra, kaliy hujayradan natriyga qaraganda tezroq tarqaladi. Ammo hujayraning normal ishlashi uchun 3 kaliy va 2 natriy ionining ma'lum nisbati zarur. Shuning uchun membranada natriy-kaliy nasosi mavjud bo'lib, u natriyni hujayradan va kaliyni hujayraga faol ravishda pompalaydi. Ushbu nasos konformatsion qayta tartibga solishga qodir bo'lgan transmembran membrana oqsilidir. Shuning uchun u o'ziga ham kaliy, ham natriy ionlarini biriktira oladi (antiport). Jarayon energiya talab qiladi:
BILAN ichida membranalar, natriy ionlari va ATP molekulasi nasos oqsiliga kiradi va kaliy ionlari tashqi membranadan keladi.
Natriy ionlari bilan birlashadi oqsil molekulasi, va oqsil ATPaz faolligini oladi, ya'ni. nasosni harakatga keltiradigan energiyaning chiqishi bilan birga bo'lgan ATP gidroliziga sabab bo'lish qobiliyati.
ATP gidrolizi paytida chiqarilgan fosfat oqsilga biriktiriladi, ya'ni. oqsilni fosforlaydi.
Fosforlanish oqsilda konformatsion o'zgarishlarga olib keladi, u natriy ionlarini ushlab tura olmaydi. Ular bo'shatiladi va hujayradan tashqariga chiqadi.
Proteinning yangi konformatsiyasi unga kaliy ionlarining biriktirilishiga yordam beradi.
Kaliy ionlarining qo'shilishi oqsilning fosforsizlanishiga olib keladi. U yana o'zining konformatsiyasini o'zgartiradi.
Protein konformatsiyasining o'zgarishi hujayra ichidagi kaliy ionlarining chiqishiga olib keladi.
Protein yana natriy ionlarini o'ziga biriktirishga tayyor.
Ishlashning bir siklida nasos hujayradan 3 ta natriy ionini va 2 ta kaliy ionini haydab chiqaradi.
Sitoplazma- hujayraning majburiy komponenti, hujayraning sirt apparati va yadro o'rtasida joylashgan. Bu murakkab heterojen strukturaviy kompleks bo'lib, quyidagilardan iborat:
gialoplazma
organellalar (sitoplazmaning doimiy tarkibiy qismlari)
inklyuziyalar sitoplazmaning vaqtinchalik tarkibiy qismidir.
Sitoplazmatik matritsa(gialoplazma) hujayraning ichki tarkibi - rangsiz, qalin va shaffof kolloid eritma. Sitoplazmatik matritsaning tarkibiy qismlari hujayrada biosintez jarayonlarini amalga oshiradi va asosan anaerob glikoliz tufayli energiya ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan fermentlarni o'z ichiga oladi.
Sitoplazmatik matritsaning asosiy xossalari.
Hujayraning kolloid xususiyatlarini aniqlaydi. Vakuolyar tizimning hujayra ichidagi membranalari bilan birgalikda uni juda heterojen yoki ko'p fazali kolloid tizim deb hisoblash mumkin.
Tashqi va ichki omillar ta'sirida yuzaga keladigan sitoplazmaning yopishqoqligining o'zgarishini, jeldan (qalinroq) zolga (ko'proq suyuqlik) o'tishni ta'minlaydi.
Xromatoforlarda sikloz, amoeboid harakat, hujayra bo'linishi va pigmentning harakatlanishini ta'minlaydi.
Hujayra ichidagi komponentlar joylashuvining qutbliligini aniqlaydi.
Hujayralarning mexanik xususiyatlarini ta'minlaydi - elastiklik, birlashish qobiliyati, qattiqlik.
Organoidlar- hujayraning muayyan funktsiyalarni bajarishini ta'minlaydigan doimiy hujayra tuzilmalari. Strukturaviy xususiyatlarga ko'ra ular quyidagilarga bo'linadi:
membrana organellalari - membrana tuzilishiga ega. Ular bir membranali (ER, Golji apparati, lizosomalar, o'simlik hujayralarining vakuolalari) bo'lishi mumkin. Ikki qavatli membrana (mitoxondriya, plastidlar, yadro).
Membrana bo'lmagan organellalar - membranali tuzilishga ega emas (xromosomalar, ribosomalar, hujayra markazi, sitoskeleton).
Umumiy maqsadli organellalar barcha hujayralarga xosdir: yadro, mitoxondriya, hujayra markazi, Golji apparati, ribosomalar, EPS, lizosomalar. Agar organoidlar ma'lum hujayra turlariga xos bo'lsa, ular maxsus organellalar deb ataladi (masalan, mushak tolasini qisqartiradigan miofibrillar).
Endoplazmatik retikulum- yagona uzluksiz tuzilish, uning membranasi tubulalar, mikrovakuolalar va katta sisternalarga o'xshash ko'plab invaginatsiyalar va burmalarni hosil qiladi. EPS membranalari, bir tomondan, hujayra sitoplazmatik membranasi bilan, ikkinchi tomondan, tashqi qobiq yadro membranasi.
Ikki turdagi EPS mavjud - qo'pol va silliq.
Qo'pol yoki donador ERda tsisternalar va tubulalar ribosomalar bilan bog'lanadi. membrananing tashqi tomoni bo'lib, silliq yoki agranulyar ER ribosomalar bilan aloqasi yo'q. Bu membrananing ichki tomoni.
Biologik membranalar.
"Membrana" atamasi (lotincha membrana - teri, plyonka) 100 yildan ko'proq vaqt oldin, bir tomondan, hujayra tarkibi va tashqi muhit o'rtasida to'siq bo'lib xizmat qiladigan hujayra chegarasini belgilash uchun ishlatila boshlandi. ikkinchi tomondan, suv o'tishi mumkin bo'lgan yarim o'tkazuvchan qism sifatida va ba'zi moddalar. Biroq, membrananing vazifalari bu bilan cheklanmaydi, chunki biologik membranalar hujayraning strukturaviy tashkil etilishining asosini tashkil qiladi.
Membran tuzilishi. Ushbu modelga ko'ra, asosiy membrana lipidli ikki qatlam bo'lib, unda molekulalarning hidrofobik dumlari ichkariga, gidrofil boshlari esa tashqi tomonga qaragan. Lipidlar fosfolipidlar - glitserin yoki sfingozin hosilalari bilan ifodalanadi. Proteinlar lipid qatlami bilan bog'langan. Integral (transmembran) oqsillar membrana orqali kirib, u bilan mustahkam bog'langan; periferiklar o'tmaydi va membranaga kamroq mahkam bog'langan. Membrana oqsillarining vazifalari: membrana tuzilishini saqlash, atrof-muhitdan signallarni qabul qilish va aylantirish. muhit, ba'zi moddalarni tashish, membranalarda sodir bo'ladigan reaktsiyalarning katalizlanishi. Membrananing qalinligi 6 dan 10 nm gacha.
Membrananing xususiyatlari:
1. Suyuqlik. Membrana qattiq tuzilma emas, uning tarkibidagi oqsillar va lipidlarning aksariyati membrana tekisligida harakatlanishi mumkin.
2. Asimmetriya. Tashqi va tarkibi ichki qatlamlar oqsillar ham, lipidlar ham har xil. Bundan tashqari, plazma membranalari hayvon hujayralari tashqi tomondan glikoproteinlar qatlamiga ega (signalizatsiya va retseptor funktsiyalarini bajaradigan, shuningdek hujayralarni to'qimalarga birlashtirish uchun muhim bo'lgan glikokaliks)
3. Qutblanish. Membrananing tashqi tomoni musbat zaryadga ega, ichki tomoni esa manfiy zaryadga ega.
4. Selektiv o‘tkazuvchanlik. Tirik hujayralarning membranalari suvdan tashqari faqat erigan moddalarning ma'lum molekulalari va ionlarining o'tishiga imkon beradi.("Yarim o'tkazuvchanlik" atamasini hujayra membranalariga nisbatan qo'llash mutlaqo to'g'ri emas, chunki bu tushuncha shuni anglatadiki membrana erigan moddalarning barcha molekulalari va ionlarini saqlab qolgan holda faqat erituvchi molekulalarining o'tishiga imkon beradi.)
Tashqi hujayra membranasi (plazmalemma) qalinligi 7,5 nm bo'lgan ultramikroskopik plyonka bo'lib, oqsillar, fosfolipidlar va suvdan iborat. Suv bilan yaxshi namlangan va shikastlangandan keyin uning yaxlitligini tezda tiklaydigan elastik plyonka. U barcha biologik membranalarga xos universal tuzilishga ega. Bu membrananing chegaradagi joylashuvi, selektiv o'tkazuvchanlik, pinotsitoz, fagotsitoz, ajralish mahsulotlarini chiqarish va sintez jarayonlarida, qo'shni hujayralar bilan o'zaro ta'sir qilishda va hujayrani shikastlanishdan himoya qilishda ishtirok etishi uning rolini juda muhim qiladi. Membrandan tashqaridagi hayvon hujayralari ba'zan polisaxaridlar va oqsillardan tashkil topgan yupqa qatlam - glikokaliks bilan qoplangan. O'simlik hujayralarining tashqi qismida hujayra membranasi tashqi tayanch hosil qiluvchi va hujayra shaklini saqlaydigan kuchli hujayra devori mavjud. U suvda erimaydigan polisakkarid bo'lgan tola (tsellyuloza) dan iborat.
Plazma membranasi , yoki plazmalemma,- barcha hujayralar uchun eng doimiy, asosiy, universal membrana. Bu butun hujayrani qoplaydigan nozik (taxminan 10 nm) plyonka. Plazmalemma oqsil molekulalari va fosfolipidlardan iborat (1.6-rasm).
Fosfolipid molekulalari ikki qatorda joylashgan - gidrofob uchlari ichkariga, gidrofil boshlari ichki va tashqi suvli muhitga qaratilgan. Ba'zi joylarda fosfolipidlarning ikki qavatli (ikki qavatli) oqsil molekulalari (integral oqsillar) orqali va orqali kirib boradi. Bunday oqsil molekulalari ichida suvda eriydigan moddalar o'tadigan kanallar - teshiklar mavjud. Boshqa oqsil molekulalari lipid ikki qavatining yarmiga bir tomondan yoki boshqa tomondan (yarim integral oqsillar) kirib boradi. Eukaryotik hujayralar membranalari yuzasida periferik oqsillar mavjud. Lipid va oqsil molekulalari gidrofil-gidrofobik o'zaro ta'sir tufayli bir-biriga bog'langan.
Membrananing xossalari va vazifalari. Barcha hujayra membranalari harakatlanuvchi suyuqlik tuzilmalaridir, chunki lipid va oqsil molekulalari kovalent aloqalar bilan bog'lanmagan va membrana tekisligida juda tez harakatlana oladi. Buning yordamida membranalar o'zlarining konfiguratsiyasini o'zgartirishi mumkin, ya'ni ular suyuqlikka ega.
Membranalar juda dinamik tuzilmalardir. Ular tezda zarardan tiklanadi, shuningdek, hujayra harakatlari bilan cho'ziladi va qisqaradi.
Har xil turdagi hujayralarning membranalari kimyoviy tarkibi bo'yicha ham, ulardagi oqsillar, glikoproteinlar, lipidlarning nisbiy tarkibi va shuning uchun ular tarkibidagi retseptorlarning tabiati bilan sezilarli darajada farqlanadi. Shuning uchun har bir hujayra turi individuallik bilan tavsiflanadi, bu asosan aniqlanadi glikoproteinlar. Hujayra membranasidan chiqib turuvchi tarmoqlangan zanjirli glikoproteinlar ishtirok etadi omilni tan olish tashqi muhit, shuningdek, tegishli hujayralarni o'zaro tanib olishda. Masalan, tuxum va sperma bir-birini butun tuzilishning alohida elementlari sifatida bir-biriga mos keladigan hujayra yuzasi glikoproteinlari orqali taniydi. Bunday o'zaro tan olish urug'lantirishdan oldingi zarur bosqichdir.
Xuddi shunday hodisa to'qimalarning differentsiatsiyasi jarayonida ham kuzatiladi. Bunday holda, tuzilishga o'xshash hujayralar, plazmalemmaning tanib olish joylari yordamida bir-biriga nisbatan to'g'ri yo'naltiriladi va shu bilan ularning yopishishi va to'qimalarining shakllanishini ta'minlaydi. Tan olish bilan bog'liq transportni tartibga solish membrana orqali molekulalar va ionlar, shuningdek, glikoproteinlar antijen rolini o'ynaydigan immunologik javob. Shunday qilib, shakarlar axborot molekulalari (masalan, oqsillar va nuklein kislotalar) sifatida ishlashi mumkin. Membranalar shuningdek, maxsus retseptorlar, elektron tashuvchilar, energiya konvertorlari va ferment oqsillarini o'z ichiga oladi. Proteinlar ma'lum molekulalarning hujayra ichiga yoki tashqarisiga o'tishini ta'minlashda ishtirok etadi, sitoskeleton va hujayra membranalari o'rtasidagi tizimli aloqani ta'minlaydi yoki atrof-muhitdan kimyoviy signallarni qabul qilish va aylantirish uchun retseptorlar bo'lib xizmat qiladi.
Membrananing eng muhim xususiyati ham selektiv o'tkazuvchanlik. Demak, u orqali molekulalar va ionlar o'tadi turli tezliklarda, va molekulalarning kattaligi qanchalik katta bo'lsa, ularning membranadan o'tish tezligi shunchalik past bo'ladi. Bu xususiyat plazma membranasini belgilaydi osmotik to'siq. Unda erigan suv va gazlar maksimal kirib borish qobiliyatiga ega; Ionlar membranadan ancha sekin o'tadi. Suvning membrana orqali tarqalishi deyiladi osmos orqali.
Membrana bo'ylab moddalarni tashishning bir necha mexanizmlari mavjud.
Diffuziya- moddalarning kontsentratsiya gradienti bo'ylab membrana orqali kirib borishi (ularning konsentratsiyasi yuqori bo'lgan hududdan ularning konsentratsiyasi past bo'lgan hududga). Moddalarni (suv, ionlar) diffuz tashish molekulyar teshiklari bo'lgan membrana oqsillari ishtirokida yoki lipid faza ishtirokida (yog'da eriydigan moddalar uchun) amalga oshiriladi.
Osonlashtirilgan diffuziya bilan maxsus membrana transport oqsillari u yoki bu ion yoki molekula bilan tanlab bog'lanadi va ularni konsentratsiya gradienti bo'ylab membrana bo'ylab tashiydi.
Faol transport energiya xarajatlarini o'z ichiga oladi va moddalarni kontsentratsiya gradientiga qarshi tashish uchun xizmat qiladi. U deb atalmish hosil qiluvchi maxsus tashuvchi oqsillar tomonidan amalga oshiriladi ion nasoslari. Hayvon hujayralaridagi Na - / K - nasosi eng ko'p o'rganilgan bo'lib, u K - ionlarini o'zlashtirganda Na + ionlarini faol ravishda haydab chiqaradi. Shu tufayli hujayrada atrof-muhitga nisbatan K - ning yuqori konsentratsiyasi va Na + ning past konsentratsiyasi saqlanadi. Bu jarayon ATP energiyasini talab qiladi.
Hujayradagi membrana nasos yordamida faol tashish natijasida Mg 2- va Ca 2+ konsentratsiyasi ham tartibga solinadi.
Hujayraga ionlarni faol tashish jarayonida turli shakar, nukleotidlar va aminokislotalar sitoplazmatik membrana orqali o'tadi.
Oqsillar, nuklein kislotalar, polisaxaridlar, lipoprotein komplekslari va boshqalarning makromolekulalari ion va monomerlardan farqli o'laroq, hujayra membranalaridan o'tmaydi. Makromolekulalar, ularning komplekslari va zarrachalarini hujayra ichiga tashish butunlay boshqacha tarzda - endotsitoz orqali sodir bo'ladi. Da endositoz (endo...- ichkariga) plazmalemmaning ma'lum bir sohasi hujayradan tashqari moddani ushlaydi va go'yo uni o'rab oladi va uni membrananing invaginatsiyasi natijasida paydo bo'lgan membrana vakuolasiga o'tkazadi. Keyinchalik, bunday vakuola lizosoma bilan bog'lanadi, uning fermentlari makromolekulalarni monomerlarga parchalaydi.
Endositozning teskari jarayoni ekzositoz (ekzo...- tashqariga). Uning yordami bilan hujayra hujayra ichidagi mahsulotlarni yoki vakuolalar yoki pufakchalar bilan o'ralgan hazm bo'lmagan qoldiqlarni olib tashlaydi.
ziryki. Vesikula sitoplazmatik membranaga yaqinlashadi, u bilan birlashadi va uning tarkibi atrof-muhitga chiqariladi. Ovqat hazm qilish fermentlari, gormonlar, gemitsellyuloza va boshqalar shu tarzda chiqariladi.
Shunday qilib, biologik membranalar hujayraning asosiy strukturaviy elementlari sifatida nafaqat jismoniy chegaralar, balki dinamik funktsional sirtlardir. Organoidlar membranalarida ko'plab biokimyoviy jarayonlar sodir bo'ladi, masalan, moddalarning faol so'rilishi, energiyaning aylanishi, ATP sintezi va boshqalar.
Biologik membranalarning vazifalari quyidagi:
Ular hujayra tarkibini tashqi muhitdan va organellalar tarkibini sitoplazmadan ajratib turadi.
Ular moddalarning hujayra ichiga va tashqarisiga, sitoplazmadan organoidlarga va aksincha, tashishni ta'minlaydi.
Retseptorlar vazifasini bajaradi (atrof-muhitdan kimyoviy moddalarni qabul qilish va aylantirish, hujayra moddalarini tan olish va boshqalar).
Ular katalizatorlardir (membranga yaqin kimyoviy jarayonlarni ta'minlaydi).
Energiya konversiyasida ishtirok eting.
Asosiy strukturaviy birlik tirik organizm - hujayra membranasi bilan o'ralgan sitoplazmaning differentsiatsiyalangan bo'limi bo'lgan hujayra. Hujayra ko'payish, oziqlanish, harakatlanish kabi ko'plab muhim funktsiyalarni bajarishi sababli, membrana plastik va zich bo'lishi kerak.
Hujayra membranasini kashf qilish va tadqiq qilish tarixi
1925 yilda Grendel va Gorder sahnalashdilar muvaffaqiyatli tajriba qizil qon hujayralarining "soyasi" ni yoki bo'sh membranalarni aniqlash. Bir nechta jiddiy xatolarga qaramay, olimlar lipid ikki qavatini kashf qilishdi. Ularning ishini Danielli, 1935 yilda Douson va 1960 yilda Robertson davom ettirdilar. Ko'p yillik mehnat va dalillarni to'plash natijasida 1972 yilda Singer va Nikolson membrana tuzilishining suyuq-mozaik modelini yaratdilar. Keyingi tajribalar va tadqiqotlar olimlarning ishlarini tasdiqladi.
Ma'nosi
Hujayra membranasi nima? Bu so'z yuz yildan ko'proq vaqt oldin qo'llanila boshlandi, lotin tilidan tarjima qilinganda "plyonka", "teri" degan ma'noni anglatadi. Hujayra chegarasi shunday belgilanadi, bu ichki tarkib va tashqi muhit o'rtasidagi tabiiy to'siqdir. Hujayra membranasining tuzilishi yarim o'tkazuvchanlikni nazarda tutadi, buning natijasida namlik va ozuqa moddalari va parchalanish mahsulotlari u orqali erkin o'tishi mumkin. Ushbu qobiqni hujayra tashkilotining asosiy tarkibiy qismi deb atash mumkin.
Keling, hujayra membranasining asosiy funktsiyalarini ko'rib chiqaylik
1. Hujayraning ichki tarkibini va tashqi muhit komponentlarini ajratadi.
2. Hujayraning doimiy kimyoviy tarkibini saqlashga yordam beradi.
3. To'g'ri metabolizmni tartibga soladi.
4. Hujayralar orasidagi aloqani ta'minlaydi.
5. Signallarni taniydi.
6. Himoya funksiyasi.
"Plazma qobig'i"
Plazma membranasi deb ham ataladigan tashqi hujayra membranasi ultramikroskopik plyonka bo'lib, qalinligi besh dan etti nanomilimetrgacha o'zgarib turadi. U asosan oqsil birikmalari, fosfolidlar va suvdan iborat. Film elastik, suvni osongina emiradi va shikastlangandan keyin uning butunligini tezda tiklaydi.
U universal tuzilishga ega. Bu membrana chegara pozitsiyasini egallaydi, selektiv o'tkazuvchanlik jarayonida, parchalanish mahsulotlarini olib tashlashda ishtirok etadi va ularni sintez qiladi. Qo'shnilar bilan munosabatlar va ishonchli himoya ichki tarkibning shikastlanishi uni hujayraning tuzilishi kabi muhim tarkibiy qismga aylantiradi. Hayvon organizmlarining hujayra membranasi ba'zan yupqa qatlam - glikokaliks bilan qoplangan bo'lib, oqsillar va polisaxaridlarni o'z ichiga oladi. Membrananing tashqarisidagi o'simlik hujayralari hujayra devori bilan himoyalangan bo'lib, u qo'llab-quvvatlovchi va shaklni saqlab turadi. Uning tarkibining asosiy komponenti tola (tsellyuloza) - suvda erimaydigan polisakkariddir.
Shunday qilib, tashqi hujayra membranasi ta'mirlash, himoya qilish va boshqa hujayralar bilan o'zaro ta'sir qilish funktsiyasiga ega.
Hujayra membranasining tuzilishi
Ushbu harakatlanuvchi qobiqning qalinligi olti dan o'n nanomilimetrgacha o'zgaradi. Hujayraning hujayra membranasi mavjud maxsus kompozitsiya, uning asosini lipidli ikki qavat tashkil qiladi. Suvga inert bo'lgan gidrofobik dumlar ichkarida joylashgan bo'lsa, suv bilan o'zaro ta'sir qiluvchi gidrofil boshlar tashqi tomonga qaragan. Har bir lipid fosfolipid bo'lib, glitserin va sfingozin kabi moddalarning o'zaro ta'siri natijasidir. Lipidlar doirasi doimiy bo'lmagan qatlamda joylashgan oqsillar bilan yaqindan o'ralgan. Ulardan ba'zilari lipid qatlamiga botiriladi, qolganlari u orqali o'tadi. Natijada suv o'tkazadigan joylar hosil bo'ladi. Bu oqsillar bajaradigan vazifalar har xil. Ulardan ba'zilari fermentlar, qolganlari turli moddalarni tashqi muhitdan sitoplazmaga va orqaga o'tkazadigan transport oqsillari.
Hujayra membranasi integral oqsillar orqali o'tadi va ular bilan chambarchas bog'lanadi va periferiklar bilan aloqa kamroq kuchli. Bu oqsillar muhim vazifani bajaradi, ya'ni membrananing tuzilishini saqlash, atrof-muhitdan signallarni qabul qilish va aylantirish, moddalarni tashish va membranalarda sodir bo'ladigan reaktsiyalarni katalizlash.
Murakkab
Hujayra membranasining asosini bimolekulyar qatlam tashkil qiladi. Uning uzluksizligi tufayli hujayra to'siq va mexanik xususiyatlarga ega. Hayotning turli bosqichlarida bu ikki qatlam buzilishi mumkin. Natijada, gidrofil teshiklarning strukturaviy nuqsonlari hosil bo'ladi. Bunday holda, hujayra membranasi kabi komponentning mutlaqo barcha funktsiyalari o'zgarishi mumkin. Yadro tashqi ta'sirlardan aziyat chekishi mumkin.
Xususiyatlari
Hujayraning hujayra membranasi mavjud qiziqarli xususiyatlar. O'zining suyuqligi tufayli bu membran qattiq struktura emas va uni tashkil etuvchi oqsillar va lipidlarning asosiy qismi membrana tekisligida erkin harakat qiladi.
Umuman olganda, hujayra membranasi assimetrikdir, shuning uchun oqsil va lipid qatlamlarining tarkibi farqlanadi. Hayvon hujayralaridagi plazma membranalari, ularning tashqi tomonida, retseptorlari va signalizatsiya funktsiyalarini bajaradigan, shuningdek, hujayralarni to'qimalarga birlashtirish jarayonida katta rol o'ynaydigan glikoprotein qatlami mavjud. Hujayra membranasi qutbli, ya'ni tashqi zaryadi musbat, ichki zaryadi esa manfiy. Yuqorida aytilganlarning barchasiga qo'shimcha ravishda, hujayra membranasi selektiv tushunchaga ega.
Bu shuni anglatadiki, hujayra ichiga suvdan tashqari, erigan moddalarning faqat ma'lum bir guruhi molekulalari va ionlari kiradi. Ko'pgina hujayralardagi natriy kabi moddaning konsentratsiyasi tashqi muhitga qaraganda ancha past. Kaliy ionlari boshqa nisbatga ega: ularning hujayradagi miqdori undagiga qaraganda ancha yuqori muhit. Shu munosabat bilan, natriy ionlari hujayra membranasiga kirib borishga moyil bo'lib, kaliy ionlari esa tashqariga chiqariladi. Bunday sharoitda membrana moddalar kontsentratsiyasini tekislaydigan "nasos" rolini o'ynaydigan maxsus tizimni faollashtiradi: natriy ionlari hujayra yuzasiga, kaliy ionlari esa ichkariga pompalanadi. Bu xususiyat kiritilgan muhim funktsiyalar hujayra membranasi.
Natriy va kaliy ionlarining sirtdan ichkariga qarab harakat qilish tendentsiyasi shakar va aminokislotalarni hujayra ichiga tashishda katta rol o'ynaydi. Natriy ionlarini hujayradan faol ravishda olib tashlash jarayonida membrana ichidagi glyukoza va aminokislotalarni yangi qabul qilish uchun sharoit yaratadi. Aksincha, kaliy ionlarini hujayraga o'tkazish jarayonida hujayra ichidagi parchalanish mahsulotlarini tashqi muhitga "tashuvchilar" soni to'ldiriladi.
Hujayraning oziqlanishi hujayra membranasi orqali qanday sodir bo'ladi?
Ko'pgina hujayralar moddalarni fagotsitoz va pinotsitoz kabi jarayonlar orqali oladi. Birinchi variantda egiluvchan tashqi membran tutilgan zarracha tugaydigan kichik depressiya hosil qiladi. Keyin chuqurchaning diametri yopiq zarracha hujayra sitoplazmasiga kirguncha kattalashadi. Fagotsitoz orqali ba'zi protozoalar, masalan, amyobalar, shuningdek, qon hujayralari - leykotsitlar va fagotsitlar oziqlanadi. Xuddi shunday, hujayralar kerakli oziq moddalarni o'z ichiga olgan suyuqlikni o'zlashtiradi. Bu hodisa pinotsitoz deb ataladi.
Tashqi membrana hujayraning endoplazmatik retikulumi bilan chambarchas bog'langan.
Ko'p turdagi asosiy to'qimalar komponentlari membrana yuzasida o'simtalar, burmalar va mikrovillilarga ega. O'simlik hujayralari bu qobiqning tashqi tomoni boshqa, qalin va mikroskopda aniq ko'rinadigan bilan qoplangan. Ulardan tashkil topgan tolalar to'qimalarni qo'llab-quvvatlashni shakllantirishga yordam beradi o'simlik kelib chiqishi, masalan, yog'och. Hayvon hujayralari ham bir qatorga ega tashqi tuzilmalar, ular hujayra membranasining tepasida joylashgan. Ular tabiatda faqat himoya qiladi, bunga misol sifatida tarkibidagi xitin kiradi hujayralarni qoplaydi hasharotlar
Hujayra membranasidan tashqari hujayra ichidagi membrana ham mavjud. Uning vazifasi hujayrani bir nechta maxsus yopiq bo'linmalarga - bo'limlarga yoki organellalarga bo'lishdir, bu erda ma'lum bir muhit saqlanishi kerak.
Shunday qilib, hujayra membranasi kabi tirik organizmning asosiy birligining bunday komponentining rolini ortiqcha baholash mumkin emas. Tuzilishi va funktsiyalari hujayra yuzasining umumiy maydonini sezilarli darajada kengaytirishni, yaxshilashni taklif qiladi metabolik jarayonlar. Ushbu molekulyar tuzilish oqsillar va lipidlardan iborat. Hujayrani tashqi muhitdan ajratib, membrana uning yaxlitligini ta'minlaydi. Uning yordami bilan hujayralararo aloqalar to'qimalarni hosil qilib, etarlicha kuchli darajada saqlanadi. Shu munosabat bilan, ulardan biri degan xulosaga kelishimiz mumkin muhim rollar Hujayra membranasi hujayrada rol o'ynaydi. Uning bajaradigan tuzilishi va funktsiyalari turli hujayralarda, ularning maqsadiga qarab, tubdan farq qiladi. Bu xususiyatlar orqali hujayra membranalarining turli xil fiziologik faoliyati va ularning hujayra va to'qimalar mavjudligidagi roliga erishiladi.
Membrana o'ta nozik tuzilish bo'lib, organellalar va butun hujayraning sirtlarini hosil qiladi. Barcha membranalar o'xshash tuzilishga ega va bir tizimga ulangan.
Kimyoviy tarkibi
Hujayra membranalari kimyoviy jihatdan bir hil bo'lib, turli guruhlardagi oqsillar va lipidlardan iborat:
- fosfolipidlar;
- galaktolipidlar;
- sulfolipidlar.
Ularda nuklein kislotalar, polisaxaridlar va boshqa moddalar ham mavjud.
Jismoniy xususiyatlar
Da normal harorat Membranalar suyuq kristall holatda bo'lib, doimo tebranadi. Ularning yopishqoqligi o'simlik moyiga yaqin.
Membrana tiklanadigan, bardoshli, elastik va gözeneklidir. Membrananing qalinligi 7 - 14 nm.
TOP 4 ta maqolabu bilan birga o'qiyotganlar
Membrana katta molekulalarni o'tkazmaydi. Kichik molekulalar va ionlar membrananing turli tomonlaridagi konsentratsiyalar farqi ta'sirida, shuningdek, transport oqsillari yordamida teshiklar va membrananing o'zidan o'tishi mumkin.
Model
Odatda, membranalarning tuzilishi suyuq mozaik modeli yordamida tasvirlanadi. Membrananing ramkasi bor - g'isht kabi bir-biriga mahkam o'rnashgan ikki qator lipid molekulalari.
Guruch. 1. Sendvich tipidagi biologik membrana.
Ikki tomondan lipidlar yuzasi oqsillar bilan qoplangan. Mozaik naqsh membrana yuzasida notekis taqsimlangan oqsil molekulalari tomonidan hosil bo'ladi.
Bilipid qatlamiga botirish darajasiga ko'ra, oqsil molekulalari bo'linadi uch guruh:
- transmembran;
- suv ostida qolgan;
- yuzaki.
Proteinlar membrananing asosiy xususiyatini - uning turli moddalarga selektiv o'tkazuvchanligini ta'minlaydi.
Membrananing turlari
Lokalizatsiyasiga ko'ra barcha hujayra membranalarini ajratish mumkin quyidagi turlar:
- tashqi;
- yadroviy;
- organellalar membranalari.
Tashqi sitoplazmatik membrana yoki plazmolemma hujayraning chegarasi hisoblanadi. Sitoskeletning elementlari bilan bog'lanib, u shakli va hajmini saqlab qoladi.
Guruch. 2. Sitoskeleton.
Yadro membranasi yoki karyolemma - yadro tarkibining chegarasi. U tashqi membranaga juda o'xshash ikkita membranadan iborat. Yadroning tashqi membranasi membranalar bilan bog'langan endoplazmatik retikulum(EPS) va teshiklar orqali ichki membrana bilan.
ER membranalari butun sitoplazmaga kirib, turli moddalar, shu jumladan membrana oqsillari sintezi sodir bo'ladigan sirtlarni hosil qiladi.
Organellalar membranalari
Aksariyat organellalar membrana tuzilishiga ega.
Devorlari bitta membranadan qurilgan:
- Golji kompleksi;
- vakuolalar;
- lizosomalar
Plastidlar va mitoxondriyalar ikki qavatli membranadan qurilgan. Ularning tashqi membranasi silliq, ichki qismi esa ko'p burmalarni hosil qiladi.
Xloroplastlarning fotosintetik membranalarining xususiyatlari o'rnatilgan xlorofill molekulalaridir.
Hayvon hujayralarining tashqi membranasi yuzasida glikokaliks deb ataladigan uglevod qatlami mavjud.
Guruch. 3. Glikokaliks.
Glikokaliks eng ko'p ichak epiteliysi hujayralarida rivojlangan bo'lib, u erda ovqat hazm qilish uchun sharoit yaratadi va plazmalemmani himoya qiladi.
Jadval "Hujayra membranasining tuzilishi"
Biz nimani o'rgandik?
Biz hujayra membranasining tuzilishi va funktsiyalarini ko'rib chiqdik. Membrana hujayra, yadro va organoidlarning selektiv (selektiv) to'sig'idir. Hujayra membranasining tuzilishi suyuq mozaik modeli bilan tavsiflanadi. Ushbu modelga ko'ra, oqsil molekulalari yopishqoq lipidlarning ikki qavatiga qurilgan.
Mavzu bo'yicha test
Hisobotni baholash
o'rtacha reyting: 4.5. Qabul qilingan umumiy baholar: 270.
