A sejtmembrán (plazmamembrán) egy vékony, félig áteresztő membrán, amely körülveszi a sejteket.

A sejtmembrán funkciója és szerepe

Feladata, hogy megvédje a belső tér épségét azáltal, hogy egyes alapvető anyagokat beenged a sejtbe, mások bejutását pedig megakadályozza.

Egyes szervezetekhez és más szervezetekhez való kötődés alapjául is szolgál. Így a plazmamembrán adja a sejt formáját is. A membrán másik funkciója a sejtnövekedés szabályozása az egyensúly és.

Az endocitózis során a lipidek és a fehérjék eltávolítódnak a sejtmembránból, ahogy az anyagok felszívódnak. Exocitózisban a lipideket és fehérjéket tartalmazó vezikulák egyesülnek a sejtmembránnal, növelve a sejtméretet. , a gombasejtek pedig plazmamembránnal rendelkeznek. A belsőket például védőmembránok is bezárják.

A sejtmembrán szerkezete

A plazmamembrán főként fehérjék és lipidek keverékéből áll. A membrán testben elfoglalt helyétől és szerepétől függően a lipidek a membrán 20-80 százalékát tehetik ki, a többi fehérje. Míg a lipidek segítik a membrán rugalmasságát, a fehérjék szabályozzák és fenntartják a sejt kémiáját, valamint segítik a molekulák membránon való átjutását.

Membrán lipidek

A foszfolipidek a plazmamembránok fő alkotóelemei. Lipid kettős réteget alkotnak, amelyben a hidrofil (víz vonzott) "fej" régiók spontán szerveződnek, hogy ellenálljanak a vizes citoszolnak és az extracelluláris folyadéknak, míg a hidrofób (vízlepergető) "farok" régiók a citoszoltól és az extracelluláris folyadéktól távolabb néznek. A lipid kettős réteg félig áteresztő, így csak néhány molekula engedi átdiffundálni a membránon.

A koleszterin az állati sejtmembránok másik lipid összetevője. A koleszterin molekulák szelektíven diszpergálódnak a membrán foszfolipidei között. Ez segít megőrizni a sejtmembránok merevségét azáltal, hogy megakadályozza, hogy a foszfolipidek túlságosan szorosan összetömődjenek. A koleszterin hiányzik a növényi sejtmembránokból.

A glikolipidek a sejtmembránok külső felületén helyezkednek el, és szénhidrátláncon keresztül kapcsolódnak hozzájuk. Segítenek a sejtnek felismerni a test más sejtjeit.

Membránfehérjék

A sejtmembrán kétféle kapcsolódó fehérjét tartalmaz. A perifériás membránfehérjék külsőek, és más fehérjékkel való kölcsönhatás révén kapcsolódnak hozzá. Integrált membránfehérjék kerülnek a membránba, és a legtöbb áthalad rajta. Ezeknek a transzmembrán fehérjéknek egy része mindkét oldalán található.

A plazmamembrán fehérjéinek számos különféle funkciókat. A strukturális fehérjék támogatják és formálják a sejteket. A membránreceptor fehérjék hormonok, neurotranszmitterek és más jelzőmolekulák segítségével segítik a sejteket a külső környezetükkel való kommunikációban. A transzportfehérjék, mint például a globuláris fehérjék, megkönnyített diffúzióval szállítanak molekulákat a sejtmembránokon. A glikoproteinekhez szénhidrátlánc kapcsolódik. A sejtmembránba ágyazva segítik a molekulák cseréjét és szállítását.

A plazmamembrán különleges helyet foglal el, mivel kívülről korlátozza a sejtet, és közvetlenül kapcsolódik az extracelluláris környezethez. Körülbelül 10 nm vastag, és a sejtmembránok közül a legvastagabb. A fő összetevők a fehérjék (több mint 60%), a lipidek (körülbelül 40%) és a szénhidrátok (körülbelül 1%). Mint minden más sejtmembrán, ez is az EPS csatornákban szintetizálódik.

A plazmalemma funkciói.

Szállítás.

A plazmamembrán félig áteresztő, azaz. szelektíven különböző molekulák haladnak át rajta különböző sebességgel. Az anyagok membránon keresztül történő szállításának két módja van: passzív és aktív közlekedés.

Passzív szállítás. A passzív transzport vagy diffúzió nem igényel energiát. A töltetlen molekulák a koncentráció gradiens mentén diffundálnak, a töltött molekulák transzportja a hidrogén protonok koncentrációgradiensétől és a transzmembrán potenciálkülönbségtől függ, amelyek elektrokémiai proton gradienssé egyesülnek. A membrán belső citoplazmatikus felülete általában negatív töltést hordoz, ami megkönnyíti a pozitív töltésű ionok behatolását a sejtbe. Kétféle diffúzió létezik: egyszerű és könnyített.

Az egyszerű diffúzió jellemző a kis semleges molekulákra (H 2 O, CO 2, O 2), valamint a hidrofób kis molekulatömegűekre szerves anyag. Ezek a molekulák anélkül, hogy kölcsönhatásba lépnének a membránfehérjékkel a membrán pórusain vagy csatornáin, mindaddig, amíg a koncentrációgradiens fennmarad.

A facilitált diffúzió azokra a hidrofil molekulákra jellemző, amelyek szintén koncentrációgradiens mentén, de speciális membránhordozó fehérjék segítségével jutnak át a membránon elvileg. uniport.

A facilitált diffúzió rendkívül szelektív, mivel a hordozófehérje a szállított anyaggal komplementer kötőközponttal rendelkezik, és az átvitelt a fehérje konformációs változásai kísérik. A könnyített diffúzió egyik lehetséges mechanizmusa a következő: egy transzportfehérje (transzlokáz) megköt egy anyagot, majd közeledik ellenkező oldal A membrán felszabadítja ezt az anyagot, felveszi az eredeti konformációt, és ismét készen áll a szállítási funkció ellátására. Keveset tudunk arról, hogy maga a fehérje mozgása hogyan történik. A transzfer másik lehetséges mechanizmusa több hordozófehérje részvételét foglalja magában. Ebben az esetben maga a kezdetben megkötött vegyület átjut egyik fehérjéből a másikba, szekvenciálisan kötődik egyik vagy másik fehérjéhez, amíg a membrán ellenkező oldalára kerül.

aktiv szállitás. Ez a transzport akkor következik be, amikor az átvitel koncentrációgradiens ellenében történik. Ez megköveteli a sejt energiafelhasználását. Az aktív transzport az anyagok sejten belüli felhalmozódására szolgál. Az energiaforrás gyakran az ATP. Az aktív transzporthoz az energiaforrás mellett a membránfehérjék részvétele is szükséges. Az állati sejt egyik aktív transzportrendszere a Na- és K+-ionok sejtmembránon való átviteléért felelős. Ezt a rendszert ún Na + - K*-szivattyú. Felelős az intracelluláris környezet összetételének fenntartásáért, amelyben a K + ionok koncentrációja magasabb, mint a Na * ionoké.

Mindkét ion koncentráció-gradiensét úgy tartják fenn, hogy a K+-t a sejten belül, a Na+-t pedig kívülre juttatjuk. Mindkét transzport koncentráció gradiens ellenében történik. Az ionok ezen eloszlása ​​határozza meg a sejtek víztartalmát, ingerelhetőségét idegsejtek valamint az izomsejtek és a normál sejtek egyéb tulajdonságai. A Na + -K + -pumpa egy fehérje - transzport ATPáz. Ennek az enzimnek a molekulája egy oligomer, és áthatol a membránon. A pumpa teljes ciklusa során a sejtből 3 Na + ion kerül át a sejtközötti anyagba, és 2 K + ion ellentétes irányban, miközben az ATP molekula energiáját hasznosítják. Léteznek szállítórendszerek a kalciumionok (Ca 2+ -ATPáz), protonpumpák (H + -ATPáz) stb.

Egy anyag membránon keresztül történő aktív transzportját, amelyet egy másik anyag koncentráció-gradiensének energiája okoz, nevezünk symport. A transzport ATPáz ebben az esetben mindkét anyaghoz rendelkezik kötőhelyekkel. Antiport az anyag mozgása a koncentráció gradiensével szemben. Ebben az esetben a másik anyag az ellenkező irányba mozog a koncentrációgradiense mentén. A szimport és antiport (kotranszport) az aminosavak bélből történő felszívódása és a glükóz primer vizeletből történő visszaszívása során léphet fel, a Na +, K + -ATPáz által létrehozott Na + ionok koncentrációgradiensének energiáját felhasználva.

A transzport másik két típusa az endocitózis és az exocitózis.

Endocitózis- nagy részecskék befogása a sejt által. Az endocitózisnak többféle módja van: pinocitózis és fagocitózis. Általában alatta pinocytosisértse a folyékony kolloid részecskék sejt általi befogását, alatt fagocitózis- vértestek befogása (sűrűbb és nagyobb részecskék egészen más sejtekig). A pino- és fagocitózis mechanizmusa eltérő.

BAN BEN Általános nézet a szilárd részecskék vagy folyadékcseppek kívülről a sejtbe jutását heterofágiának nevezzük. Ez a folyamat a legelterjedtebb a protozoákban, de nagyon fontos az emberben (valamint más emlősökben is). A heterofágia jelentős szerepet játszik a szervezet védelmében (szegmentált neutrofilek - granulociták; makrofagociták), a csontszövet (oszteoklasztok) átstrukturálásában, a pajzsmirigy tüszők általi tiroxin képződésében, a fehérje és más makromolekulák reabszorpciójában a proximális nefronban és egyéb folyamatokban.

Pinocitózis.

Ahhoz, hogy a külső molekulák bejussanak a sejtbe, először a glikokalix receptorokhoz (a membrán felületi fehérjéihez kapcsolódó molekulák halmazához) kell megkötniük őket (ábra).

Az ilyen kötődés helyén a plazmalemma alatt klatrin fehérje molekulák találhatók. A plazmalemma a kívülről kapcsolódó és a citoplazmából származó klatrinnal bélelt molekulákkal együtt behatolni kezd. Az invagináció mélyebbé válik, szélei közelednek, majd bezáródnak. Ennek eredményeként egy buborék válik le a plazmalemmáról, amely a csapdába esett molekulákat hordozza. A klatrin a felületén egyenetlen határnak tűnik az elektronmikroszkópos fényképeken, ezért az ilyen buborékokat szegélyezettnek nevezik.

A klatrin megakadályozza, hogy a hólyagok az intracelluláris membránokhoz tapadjanak. Ezért a szegélyezett vezikulák szabadon szállíthatók a sejtben a citoplazma azon területeire, ahol a tartalmukat fel kell használni. Így különösen a szteroid hormonok kerülnek a sejtmagba. A rendszerint szegélyezett vezikulák azonban röviddel a plazmalemmáról való leválás után leválják határukat. A klatrin átkerül a plazmalemmába, és ismét részt vehet az endocitózisos reakciókban.

A sejt felszínén a citoplazmában több állandó hólyag - endoszómák találhatók. A szegélyezett hólyagok klatrint bocsátanak ki, és endoszómákkal egyesülnek, növelve az endoszómák térfogatát és felületét. Ezután az endoszómák fölösleges része egy új vezikula formájában hasad le, amelyben nincsenek olyan anyagok, amelyek bejutottak a sejtbe, azok az endoszómában maradnak. Az új vezikula a sejtfelszínre jut, és összeolvad a membránnal. Ennek eredményeként helyreáll a plazmalemma csökkenése, amely a szegélyezett vezikula leszakadásakor következett be, és receptorai is visszatérnek a plazmalemmába.

Az endoszómák besüllyednek a citoplazmába, és egyesülnek a lizoszóma membránokkal. Az ilyen másodlagos lizoszómák belsejében bejövő anyagok különféle biokémiai átalakulásokon mennek keresztül. A folyamat befejeztével a lizoszóma membrán töredékekre bomlik, és a bomlástermékek és a lizoszóma tartalma az intracelluláris anyagcsere-reakciók számára elérhetővé válik. Például az aminosavakat a tRNS köti meg és juttatja el a riboszómákhoz, míg a glükóz bejuthat a Golgi komplexbe vagy az agranuláris ER tubulusaiba.

Bár az endoszómáknak nincs klatrin határa, nem mindegyik fuzionál a lizoszómákkal. Némelyikük egyik sejtfelületről a másikra irányul (ha a sejtek hámréteget alkotnak). Ott az endoszóma membrán összeolvad a plazmamembránnal, és a tartalom kilökődik. Ennek eredményeként az anyagok változás nélkül kerülnek át a sejten keresztül egyik környezetből a másikba. Ezt a folyamatot ún transzcitózis. A fehérjemolekulák, különösen az immunglobulinok transzcitózissal is átvihetők.

Fagocitózis.

Ha egy nagy részecske felületén molekuláris csoportok vannak, amelyeket a sejtreceptorok felismernek, akkor megköti. Messze nem mindig, hogy maguk az idegen részecskék is rendelkeznek ilyen csoportosulásokkal. A szervezetbe jutva azonban immunglobulin molekulák (opszoninok) veszik körül őket, amelyek mindig megtalálhatók mind a vérben, mind az intercelluláris környezetben. Az immunglobulinokat a fagociták mindig felismerik.

Miután az idegen részecskét borító opszoninok a fagocita receptoraihoz kötődtek, aktiválódik annak felületi komplexe. Az aktin mikrofilamentumok kölcsönhatásba lépnek a miozinnal, és megváltozik a sejtfelszín konfigurációja. A fagocita citoplazmájának kinövései a részecske körül terjednek. Befedik a részecske felületét, és fölötte egyesülnek. A kinövések külső lapjai összeolvadnak, lezárva a sejt felszínét.

A kinövések mély lapjai membránt képeznek az elnyelt részecske körül - képződik fagoszóma. A fagoszóma összeolvad a lizoszómákkal, így a komplexük - heterolizoszóma (heteroszóma, vagy fagolizoszóma). Ebben megtörténik a részecske csapdába esett komponenseinek lízise. A lízistermékek egy részét eltávolítják a heteroszómából, és a sejt hasznosítja, míg mások nem érzékenyek a lizoszómális enzimek hatására. Ezek a maradékok maradék testeket alkotnak.

Potenciálisan minden sejt képes fagocitózisra, de a szervezetben csak néhány specializálódott erre az irányba. Ezek neutrofil leukociták és makrofágok.

Exocitózis.

Ez az anyagok eltávolítása a sejtből. Először is, a makromolekuláris vegyületek a Golgi-komplexben transzportvezikulák formájában különülnek el. Ez utóbbiak mikrotubulusok részvételével a sejtfelszínre irányulnak. A vezikula membránja beépül a plazmalemmába, a vezikula tartalma a sejten kívül van (ábra) A vezikula összeolvadása a plazmalemmával minden további jel nélkül megtörténhet. Ezt az exocitózist nevezik alkotó.Így kerül ki a sejtekből a saját anyagcsere termékeinek nagy része. Számos sejt azonban speciális vegyületek szintézisére szolgál - olyan titkok, amelyeket a test más részein használnak fel. Ahhoz, hogy a titkot tartalmazó transzportbuborék összeolvadjon a plazmalemmával, kívülről érkező jelekre van szükség. Csak ezután fog megtörténni az összeolvadás és a titok felszabadítása. Ezt az exocitózist nevezik szabályozott. A váladék kiválasztását elősegítő jelzőmolekulákat ún liberinek (felszabadító faktorok),és azok, amelyek megakadályozzák az eltávolítást - sztatinok.

receptor funkciókat.

Főleg a plazmalemma felszínén található glikoproteinek biztosítják őket, amelyek képesek kötődni ligandumaikhoz. A ligandum úgy felel meg a receptorának, mint egy zár kulcsa. A ligandum kötődése a receptorhoz változást okoz a polipeptid konformációjában. A transzmembrán fehérje ilyen változásával üzenet jön létre az extracelluláris és az intracelluláris környezet között.

típusú receptorok.

A fehérjeioncsatornákhoz kapcsolódó receptorok. Kölcsönhatásba lépnek egy jelmolekulával, amely ideiglenesen megnyitja vagy bezárja az ionok áthaladásának csatornáját. (Például az acetilkolin neurotranszmitter receptor egy 5 alegységből álló fehérje, amelyek ioncsatornát képeznek. Acetilkolin hiányában a csatorna zárva van, majd a csatlakozás után kinyílik és átengedi a nátriumionokat).

katalitikus receptorok. Egy extracelluláris részből (maga a receptor) és egy intracelluláris citoplazmatikus részből állnak, amely prolinkináz enzimként működik (például növekedési hormon receptorok).

A G-fehérjékhez kapcsolódó receptorok. Ezek transzmembrán fehérjék, amelyek egy ligandumokkal kölcsönhatásba lépő receptorból és egy G-proteinből (guanozin-trifoszfáttal rokon szabályozó fehérjéből) állnak, amely jelet továbbít egy membránhoz kötött enzimnek (adenilát-cikláznak) vagy egy ioncsatornának. Ennek eredményeként a ciklikus AMP vagy kalciumionok aktiválódnak. (Így működik az adenilát-cikláz rendszer. Például a májsejtekben található az inzulin hormon receptora. A receptor szupracelluláris része kötődik az inzulinhoz. Ez az intracelluláris rész, az adenilát-cikláz enzim aktiválódását idézi elő. Ciklikus AMP-t szintetizál az ATP-ből, amely szabályozza a különböző intracelluláris folyamatok sebességét, ami ezek vagy más metabolikus enzimek aktiválását vagy gátlását okozza.

Fizikai tényezőket észlelő receptorok. Például a rodopszin fotoreceptor fehérje. Amikor a fény elnyelődik, megváltoztatja konformációját, és idegimpulzust gerjeszt.

A kernel felelős a tárolásért genetikai anyag, a DNS-re írt, és az összes sejtfolyamatot is irányítja. A citoplazma organellumokat tartalmaz, amelyek mindegyikének megvannak a saját funkciói, mint például a szerves anyagok szintézise, ​​az emésztés stb. És az utolsó komponensről ebben a cikkben részletesebben fogunk beszélni.

biológiában?

beszél egyszerű nyelv, ez egy héj. Azonban nem mindig teljesen áthatolhatatlan. Bizonyos anyagoknak a membránon keresztüli szállítása szinte mindig megengedett.

A citológiában a membránok két fő típusra oszthatók. Az első a sejtet borító plazmamembrán. A második az organellumok membránja. Vannak olyan organellumok, amelyeknek egy vagy két membránja van. Az egymembrán sejtek közé tartozik az endoplazmatikus retikulum, a vakuolák és a lizoszómák. A plasztidok és a mitokondriumok a kétmembránosak közé tartoznak.

A membránok az organellumok belsejében is lehetnek. Általában ezek a kétmembrános organellumok belső membránjának származékai.

Hogyan helyezkednek el a két membránból álló organellumok membránjai?

A plasztidoknak és a mitokondriumoknak két membránja van. Mindkét organellum külső membránja sima, de a belső képezi az organoid működéséhez szükséges struktúrákat.

Tehát a mitokondriumok héja befelé nyúlik - cristae vagy gerincek. Kerékpároznak kémiai reakciók szükséges a sejtlégzéshez.

A kloroplasztiszok belső membránjának származékai korong alakú tasakok - tilakoidok. Halomba gyűjtik - szemek. A különálló gránákat lamellák segítségével kombinálják egymással - membránokból is hosszú szerkezetek alakulnak ki.

Az egymembrán organellumok membránjának szerkezete

Ezeknek az organellumoknak csak egy membránja van. Általában egy sima membrán, amely lipidekből és fehérjékből áll.

A sejt plazmamembrán szerkezetének jellemzői

A membrán olyan anyagokból áll, mint a lipidek és fehérjék. A plazmamembrán szerkezete 7-11 nanométer vastagságát biztosítja. A membrán nagy részét lipidek teszik ki.

A plazmamembrán szerkezete két réteg jelenlétét biztosítja benne. Az első a foszfolipidek kettős rétege, a második pedig a fehérjék rétege.

Plazma membrán lipidek

A plazmamembránt alkotó lipidek három csoportra oszthatók: szteroidok, szfingofoszfolipidek és glicerofoszfolipidek. Ez utóbbi molekulája összetételében a háromértékű alkohol-glicerin maradékát tartalmazza, amelyben két hidroxilcsoport hidrogénatomját zsírsavláncok, a harmadik hidroxilcsoport hidrogénatomját pedig foszforsav-maradék helyettesíti. , amelyhez viszont az egyik nitrogénbázis maradéka kötődik.

A glicerofoszfolipid molekula két részre osztható: a fejre és a farokra. A fej hidrofil (azaz vízben oldódik), a farok pedig hidrofób (taszítja a vizet, de oldódik szerves oldószerekben). Ennek a szerkezetnek köszönhetően a glicerofoszfolipidek molekuláját amfifilnek nevezhetjük, azaz egyszerre hidrofóbnak és hidrofilnek is.

A szfingofoszfolipidek kémiailag hasonlóak a glicerofoszfolipidekhez. De abban különböznek a fent említettektől, hogy összetételükben glicerin-maradék helyett szfingozin-alkohol-maradékot tartalmaznak. Molekuláiknak fejük és farkuk is van.

Az alábbi képen jól látható a plazmamembrán szerkezete.

Plazma membránfehérjék

Ami a plazmamembrán szerkezetét alkotó fehérjéket illeti, ezek főként glikoproteinek.

A héjban elfoglalt helyüktől függően két csoportra oszthatók: perifériás és integrált. Az elsők azok, amelyek a membrán felületén vannak, a második pedig azok, amelyek áthatolnak a membrán teljes vastagságán és a lipidrétegen belül vannak.

Attól függően, hogy a fehérjék milyen funkciókat látnak el, négy csoportra oszthatók: enzimek, szerkezeti, transzport és receptorok.

A plazmamembrán szerkezetében lévő összes fehérje kémiailag nem kapcsolódik foszfolipidekhez. Ezért a membrán fő rétegében szabadon mozoghatnak, csoportokba gyűlhetnek stb. Ezért a sejt plazmamembránjának szerkezete nem nevezhető statikusnak. Dinamikus, hiszen folyamatosan változik.

Mi a sejtmembrán szerepe?

A plazmamembrán szerkezete lehetővé teszi, hogy öt funkcióval tudjon megbirkózni.

Az első és legfontosabb a citoplazma korlátozása. Ennek köszönhetően a sejt alakja és mérete állandó. Ezt a funkciót az biztosítja, hogy a plazmamembrán erős és rugalmas.

A második szerep a gondoskodás A plazmamembránok rugalmasságuk miatt kinövéseket, redőket képezhetnek a találkozási helyükön.

A sejtmembrán következő funkciója a transzport. Ezt speciális fehérjék biztosítják. Nekik köszönhetően a szükséges anyagok a sejtbe szállíthatók, a felesleges anyagok pedig kiüríthetők onnan.

Ezenkívül a plazmamembrán enzimatikus funkciót is ellát. Ez is a fehérjéknek köszönhetően történik.

És az utolsó funkció a jelzés. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a fehérjék bizonyos körülmények hatására megváltoztathatják térszerkezet, a plazmamembrán képes jeleket küldeni a sejteknek.

Most már mindent tud a membránokról: mi a membrán a biológiában, mik azok, hogyan vannak elrendezve a plazmamembrán és az organoid membránok, milyen funkciókat látnak el.

4. számú előadás.

Órák száma: 2

plazma membrán

1.

2.

3. Intercelluláris kapcsolatok.

1. A plazmamembrán szerkezete

A plazmamembrán vagy plazmalemma, egy felületi perifériás szerkezet, amely korlátozzaa sejtet kívülről, és biztosítja kapcsolatát más sejtekkel és az extracelluláris környezettel. Van vastagságakörülbelül 10 nm. A többi sejtmembrán közül a plazmalemma a legvastagabb. Kémiailag a plazmamembrán az lipoprotein komplex. A fő összetevők a lipidek (kb. 40%), a fehérjék (több mint 60%) és a szénhidrátok (kb. 2-10%).

A lipidek közé tartozik a szerves anyagok nagy csoportja, amelyek vízben rosszul oldódnak (hidrofób) és jól oldódnak szerves oldószerekben és zsírokban (lipofilitás).A plazmamembránban található reprezentatív lipidek a foszfolipidek, a szfingomielinek és a koleszterin. A növényi sejtekben a koleszterint fitoszterol helyettesíti. A plazmalemma fehérjék biológiai szerepük szerint feloszthatók enzimfehérjék, receptor és szerkezeti fehérjék. A plazmalemma szénhidrátjai kötött állapotban (glikolipidek és glikoproteinek) a plazmalemma részei.

Jelenleg általánosan elfogadott A biológiai membrán szerkezetének folyadék-mozaik modellje. E modell szerint a membrán szerkezeti alapját fehérjékkel bevont kettős foszfolipidréteg alkotja. A molekulák farka kettős rétegben néz szembe egymással, míg a poláris fejek kívül maradnak, hidrofil felületeket képezve. A fehérjemolekulák nem alkotnak folytonos réteget, a lipidrétegben helyezkednek el, különböző mélységekbe merülve (perifériás fehérjék vannak, egyes fehérjék áthatolnak a membránon, vannak, amelyek a lipidrétegbe merülnek). A legtöbb fehérje nem kapcsolódik membránlipidekhez; úgy tűnik, hogy egy "lipid tóban" lebegnek. Ezért a fehérjemolekulák képesek a membrán mentén mozogni, csoportokba gyűlni, vagy éppen ellenkezőleg, szétszóródni a membrán felületén. Ez arra utal, hogy a plazmamembrán nem statikus, fagyott képződmény.

A plazmalemmán kívül található az epimembrán réteg - glikokalix. Ennek a rétegnek a vastagsága körülbelül 3-4 nm. A glikokalix szinte minden állati sejtben megtalálható. A plazmamembránhoz kapcsolódik glikoprotein komplex. A szénhidrátok hosszú, elágazó poliszacharidláncokat alkotnak, amelyek a plazmamembrán fehérjéihez és lipidjeihez kapcsolódnak. A glikokalix tartalmazhat enzimfehérjéket, amelyek különböző anyagok extracelluláris lebontásában vesznek részt. Az enzimaktivitás termékei (aminosavak, nukleotidok, zsírsav stb.) a plazmamembránon keresztül szállítódnak és a sejtek felszívják.

A plazmamembrán folyamatosan megújul. Ez úgy történik, hogy a felületéről kis buborékokat fűznek a sejtbe, és a sejt belsejéből vakuolákat ágyaznak be a membránba. Így a sejtben a membránelemek állandó áramlása zajlik: a plazmamembránból a citoplazmába (endocitózis) valamint a membránszerkezetek áramlása a citoplazmából a sejtfelszínre (exocitózis). A membránok keringésében a vezető szerepet a Golgi-komplex membrán vakuólumrendszere kapja.

4. A plazmamembrán funkciói. Anyagszállítási mechanizmusok a plazmalemmán keresztül. A plazmalemma receptor funkciója

A plazmamembrán számos fontos funkciót lát el:

1) Akadály.A plazmamembrán barrier funkciója azaz anyagok sejtről sejtre történő szabad diffúziójának korlátozása, megakadályozásaa sejt vízoldható tartalmának rotációs szivárgása. De azótahogyan kell a sejtnek megkapnia a szükséges tápanyagokat, temegosztja az anyagcsere végtermékeit, szabályozza az intracelluláristionkoncentrációt, majd speciális mechanizmusokat alakított ki az anyagok sejtmembránon keresztüli átvitelére.

2) Szállítás.A szállítási funkció az Különböző anyagok sejtbe- és kilépésének biztosítása. A membrán fontos tulajdonsága az szelektív permeabilitás, vagy féligáteresztő képesség. Könnyen átjut a vízen és vízben oldódikgázokat és taszítja a poláris molekulákat, mint a glükóz ill aminosavak.

Számos mechanizmus létezik az anyagoknak a membránon keresztül történő szállítására:

passzív szállítás;

aktiv szállitás;

szállítás membrános csomagolásban.

Passzív szállítás. diffúzió -ez a közeg részecskéinek mozgása, ami a közeg átadásához vezetmagas koncentrációjú területről származó anyagokat alacsony koncentrációjú területreciója. A diffúziós transzport során a membrán ozmotikus gátként működik. A diffúzió sebessége az értéktől függmolekulák és relatív zsíroldékonyságuk. Minél kevesebbszerMolekulák mennyisége, és minél inkább zsírban oldódnak (lipofilek), annál gyorsabban fognak áthaladni a lipid kettősrétegen.A diffúzió lehet semleges(díjmentes átutalásmolekulák) és könnyűsúlyú(Speciális fehérjék segítségévelorr). A facilitált diffúzió gyorsabb, mint a semleges diffúzió.Maximális behatolása víznek megvan a képességehogy molekulái milyen kicsik és töltetlenek. A víz diffúziója a sejteken keresztülmembránt nevezik osmo harcsaFeltételezhető, hogy a cellábanmembrán a behatoláshozvíz és néhány ion lényegébenspeciális "pórusok" vannak. A számukkicsi, és az átmérője iskörülbelül 0,3-0,8 nm. A leggyorsabban diffundál a membránon keresztül jól, könnyen oldódik lipidben egy molekula kettős rétege, például O, és töltetlen poláris molekulákly kis átmérőjű (SO, mo chevin).

Poláris molekulák szállítása (valcukrok, aminosavak), valósítottuk megspeciális membrántranszport segítségével szállítjukfehérjéket nevezik megkönnyített diffúzió. Ilyen fehérjékminden típusú biológiai membránban megtalálhatók, és mindegyik specifikus ny fehérjét egy bizonyos osztályba tartozó molekulák átvitelére tervezték sa. A transzport fehérjék transzmembránok, polipeptid láncuk többször áthalad a lipid kettősrétegen, és kialakul átmenő járatai vannak. Ez biztosítja a konkrét átadásátanyagok a membránon keresztül anélkül, hogy közvetlenül érintkeznének vele.A transzportfehérjéknek két fő osztálya van: mókusok- szállítók (szállítók) És csatornaképzés fehérjék (fehérki csatornák). A hordozó fehérjék úgy viszik át a molekulákat a membránon, hogy először megváltoztatják konfigurációjukat. A csatornaképző fehérjék töltött membránokat képeznek pórusvíz. Amikor a pórusok nyitva vannak, bizonyos anyagok molekulái(általában megfelelő méretű és töltésű szervetlen ionok) haladnak át rajtuk. Ha a szállított anyag molekulájának nincs töltése, akkor a szállítás irányát a koncentráció gradiens határozza meg. Ha a molekula töltött, akkor a szállítása során a gradiens mellett kon koncentráció, a membrán elektromos töltése is befolyásolja (membránlehetséges). A plazmalemma belső oldala általában töltődik negatív a külsőhöz képest. A membránpotenciál elősegíti a pozitív töltésű ionok bejutását a sejtbe és megakadályozza a negatív töltésű ionok átjutását.

aktiv szállitás. Az aktív transzport az anyagok elektrokémiai gradienssel szembeni mozgása. Mindig transz fehérjék végzik.hordárok és szorosan kapcsolódó zan energiaforrássalJé. A fehérjék transzferében chikinek telkei vannak kötés szállítássaltiható anyag. Minél több ilyen tkov kommunikál a dolgokkalminél nagyobb a sebességa közlekedés növekedése. Egy anyag szelektív átvitelét ún uniport. Számos anyag átvitele történik kotran sportrendszerek. Ha az átvitel egy irányba megy -Ez szimport, ha ellenkezőleg antiport.Így,például a glükóz az extracelluláris folyadékból uniportális módon kerül a sejtbe. A glükóz transzfer és Na 4 a bélrendszerből illa vese tubulusai a bél vagy a vér sejtjeibe szimportálisan történik, és a C1 ~ és a HCO átvitele antiport. Feltételezzük, hogy az átvitel során reverzibilis konformációs változások a szállítószalagban, ami lehetővé teszi a hozzá kapcsolódó anyagok mozgását.

Példa a szállításhoz használt hordozófehérjéreanyagok, az ATP hidrolízise során felszabaduló energia azNa + -K + szivattyú, minden sejt plazmamembránjában megtalálható. Na+-K A szivattyú az anti-port, szivattyúzás elvén működik wai Na "a cellából és a cella belsejébe az elektrokémiai hatásuk ellen színátmenetek. Gradiens Na+ ozmotikus nyomást hoz létre, fenntartja a sejttérfogatot és biztosítja a cukrok és aminosavak szállításátnosavak. Ennek a szivattyúnak a működése a sejtek létfontosságú tevékenységéhez szükséges energia egyharmadát fogyasztja.A hatásmechanizmus tanulmányozásakor Na + - K + szivattyú be van szerelveismert, hogy ez egy ATPáz enzim és egy transzmembrán enzim tegral fehérje. Jelenlétében Na+ és ATP az ATP- hatásáraa terminális foszfát elválik az ATP-től és a maradékhoz kötődikaszparaginsav az ATPáz molekulán. Phos ATPáz molekulaforilált, megváltoztatja a konfigurációját és A Na+ abból származik sejteket. A visszavonást követően Na A K" mindig a sejtből a sejtbe kerül. Ehhez a korábban hozzákapcsolt foszfátot lehasítják az ATPázról K jelenlétében. Az enzim defoszforilálódik, visszaállítja konfigurációját, és K 1 "pumpálódik" a sejtbe.

Az ATPázt két alegység alkotja, a nagy és a kicsi.A nagy alegység több ezer aminosavból áll,többször átlépve a kettős réteget. Katalizátor van benne reverzibilisen foszforilálódik és defoszfocsavart. Nagy alegység a citoplazmatikus oldalonnem rendelkezik kötőhelyekkel Na+ és ATP, és kívülről -helyek a K + és az ouabain kötésére. A kis alegység azglikoprotein és funkciója még nem ismert.

Na+-K a szivattyú elektrogén hatású. Hármat eltávolítpozitív töltésű ion Na f ki a cellából és bevezet kettőtion K Ennek eredményeként a membránon áram folyik keresztül, amely elektront képezric potenciál negatív értékű a sejt belső részében a külső felületéhez képest. Na "-K + a pumpa szabályozza a sejttérfogatot, szabályozza az anyagok koncentrációjáta sejten belül fenntartja az ozmotikus nyomást, részt vesz a membránpotenciál létrehozásában.

Szállítás membrános csomagolásban. A makromolekulák (fehérjék, nukleinsavak) átjutása a membránontétel, poliszacharidok, lipoproteinek) és más részecskék a körülvett anyagok egymás utáni képződésével és fúziójával valósul meg.membránhoz kötött vezikulák (vezikulák). Hólyagos transzportfolyamatkét szakaszon megy keresztül. Az elejénhólyagos membrán és plazmalemmaragaszkodjanak össze, majd egyesítsék.A 2. szakasz áthaladásához szükségesdimo úgy, hogy a vízmolekulák te vagykölcsönhatásban lévő lipid kettős rétegek zsúfolják össze, amelyek 1-5 nm távolságig megközelítik egymást.úgy véli hogy ez a folyamat aktiválódikkülönleges fúziós fehérjék(Ők eddig csak vírusoktól izolált). Hólyagos transzport rendelkezikfontos tulajdonság - felszívódott vagy szekretált makromolekulák,vezikulák tartalmazzák, általában nemkeverhető más makromolokkalculae vagy sejtszervecskék. Pu hólyagok egyesülhetnek specifikus membránok, amelyek biztosítjákközötti makromolekulák chivaet cseréjedu extracelluláris tér ésa cella tartalma. HasonlóképpenA makromolekulák egyik sejtkompartmentből a másikba kerülnek.

A makromolekulák és részecskék sejtbe szállítását ún endo citózis.Ilyenkor a szállított anyagokat teába burkoljáka plazmamembrán, vezikula (vacuólum) keletkezik, amelyamely beköltözik a sejtbe. A kép méretétől függőenbuborékok, az endocitózisnak két típusa van - pinocytosis és fagocitózis.

pinocytosisbiztosítja a folyadék és az oldott felszívódástkis buborékok formájában lévő anyagok ( d =150 nm). fagocitózis -a nagy részecskék, mikroorganizmusok felszívódásahívás vagy organellumok, sejtek töredékei. Ugyanakkor kialakulnakXia nagy hólyagok, fagoszómák vagy vakuolák ( d -250 nm vagy több). Nál nél protozoon fagocita funkciója - a táplálkozás egy formája. Az emlősökben a fagocita funkciót a makrofágok és a neut végzikprofilok, amelyek megvédik a szervezetet a fertőzésektől azáltal, hogy felszívják a behatoló mikrobákat. A hasznosításban a makrofágok is részt vesznekrégi vagy sérült sejtek és azok töredékei (a szervezetbenAz emberi makrofágok naponta több mint 100 régi eritritet fogyasztanak elRociták). A fagocitózis csak akkor kezdődik, amikor a lenyelt részecskekötődik a fagocita felszínéhez és aktiválja a speciálisnye receptor sejtek. A részecskék társítása specifikus remembránreceptorok pszeudopodiák képződését okozzák, amelyeka rozs beburkolja a részecskét, és a széleken összeolvadva buborékot képez -fagoszóma.A fagoszómaképződés és a fagocitózis megfelelőcsak akkor jár, ha a részecske beburkolása folyamatban vanállandóan érintkezik a plazmalemma receptorokkal, mintha "stagnálna". villogó villám."

A sejt által felvett anyag jelentős részét endocytosis, lizoszómákba kerül. Nagy részecskék, beleértvereménykedj benne fagoszómák amelyek azután lizoszómákkal egyesülve kialakulnak fagolizoszómák. során felszívódó folyadék és makromolekulákpinocytosis, kezdetben endoszómákba kerülnek, amelyeklizoszómákkal fuzionálva endolizoszómákat képeznek. jelen vagyok a lizoszómákban jelenlévő különféle hidrolitikus enzimekro elpusztítja a makromolekulákat. hidrolízis termékek (aminosavtételek, cukrok, nukleotidok) transzportálódnak a lizoszómákból a citoszolba, ahol a sejt használja őket. A legtöbb membrán komponens a fagoszómákból és endoszómákból származó endocitikus vezikulák exocitózissal visszatérnek a plazmamembránba, és ott újra eltűnneklyse. Az endocitózis fő biológiai jelentősége az van átvétele építőelemek miatt intracelluláris a makromolekulák emésztése a lizoszómákban.

Az eukarióta sejtekben lévő anyagok felszívódása aa plazmamembrán cializált régiói, az únmi vagyunk X szegélyezett gödrök. Elektronmikroszkópos felvételekengödrök úgy néznek ki, mint a plazmamembrán, a citoplazma invaginációimelynek gyékény oldalát rostos réteg borítja. rétegszerűszegélyezné kis gödrök plaz malemmas. A gödrök körülbelül 2%-át foglalják ela sejtmembrán felszínéneukarióták vagyunk. Egy percen belül a fossae egyre mélyebbre nő Xia, behúzzák a ketrecbe, majd a tövénél szűkül, elszakad,rojtos hólyagokat képezve.Megállapítást nyert, hogy tőlmatikus membrán fibroblaszttov egy percen belül pehelykörülbelül egynegyedemembránok szegélyezett pu formájában zyrkov. A buborékok gyorsan elvesznek határukat, és utat szerezneka lizoszómával való egyesülés képessége.

Endocitózis lehet nem specifikus(alkotó)És különleges(receptor).Nál nél nem specifikus endocitózis a sejt átveszi az irányítástfelszívja a tőle teljesen idegen anyagokat, például koromrészecskéket,színezékek. Először a részecskék rakódnak le a glikokalixon plasmalemma. Különösen jól kicsapódik (adszorbeálódik) rajta pozitív töltésű fehérjecsoportok, mivel a glikokalix hordozza negatív töltés. Ezután a sejt morfológiája megváltozikmembránok. Akár elsüllyedhet, invaginációkat képezve(invagináció), vagy fordítva, kinövéseket képez, amelyek összeadódnak, kis köteteket választanak el egymástól folyékony környezet. Jellemzőbb az invaginációk kialakulása a bélhám sejtjeinek, amőbáknak és kinövéseinek - fagocitáknak és fibroblasztok. Ezeket a folyamatokat gátlók gátolhatjáklélegző. A keletkező hólyagok elsődleges endoszómák, amelyek egyesülhetnek egymást, egyre nagyobb méretben. A jövőben csatlakozni fognak keveredik a lizoszómákkal, endolizoszómává - emésztővé - alakulúj vakuólum. A folyadékfázisú nem specifikus pinocytosis intenzitása igvadul magas. A makrofágok legfeljebb 125-öt alkotnak, a hámsejtek pedig finomanth bélben akár ezer pinosom percenként. A pinoszómák bősége ahhoz a tényhez vezet, hogy a plazmalemmát gyorsan a többszörös kialakulására fordítjákkis vakuolák jelenléte. A membrán helyreállítása meglehetősen gyors.tro az újrahasznosítás során a wa visszatérése miatti exocitózis folyamatábankuoles és beépülésük a plazmalemmába. A makrofágokban minden plazmaA klasszikus membrán 30 perc alatt, a fibroblasztokban 2 óra alatt cserélődik ki.

Több hatékony mód felszívódás az extracelluláris folyadékbólcsontspecifikus makromolekulák az konkrét en docitózis(receptorok által közvetített). A makromolekulák ebbenkomplementer receptorokhoz kötődnek a felszínenA sejtek felhalmozódnak a szegélyezett üregben, majd endoszómát képezve a citoszolba merülnek. A receptor endocitózis biztosítja a specifikus makromolekulák felhalmozódását a receptoron.Molekulák, amelyek a plazmalemma felszínén kötődnek a receptorhoztórusznak hívják ligandumok. A receptor segítségével endocitózis sok állati sejtben a felszívódásextracelluláris koleszterin környezet.

A plazmamembrán részt vesz az anyagok sejtből történő eltávolításában (exocitózis). Ebben az esetben a vakuolák megközelítik a plazmalemmát. Az érintkezési pontokon a plazmolemma és a vakuólum membrán egyesül, és a vakuólum tartalma a környezetbe kerül.Egyes protozoonokban a sejtmembránon az exocitózis helyei előre meghatározottak. Tehát a plazmamembránban egyes ciliáris csillóknak vannak bizonyos területei az integrált fehérjék nagy gömböcskéinek megfelelő elrendezésével. Nál néla szekrécióra teljesen kész csillós nyálkahártya és trichocysták, a plazmalemma felső részén integrált gömböcskék korolla találhatófehérjék. A soprika mucocysták és trichocysták membránjának ezen szakaszaitapadnak a sejt felületére.Sajátos exocitózis figyelhető meg a neutrofilekben. Ők spobizonyos feltételek mellett a környezetbe kerülhetfújja ki a lizoszómáit. Egyes esetekben a plazmalemma lizoszómákat tartalmazó kis kinövései képződnek, amelyek aztán leszakadnak és a környezetbe jutnak. Más esetekben a plazmalemma behatol a sejt mélyére, és befogja a lizoszómákat, nyh távol a sejtfelszíntől.

Az endocitózis és exocitózis folyamatait a citoplazma fibrilláris komponenseinek rendszerének részvételével hajtják végre, amely a plazmolemmához kapcsolódik.

A plazmalemma receptor funkciója. Ezt a fő, minden sejt számára univerzális, a rea plazmalemma receptor funkciója. Meghatározza az interakciótsejtek egymással és a környezettel.

Az információs intercelluláris interakciók sokfélesége sematikusan ábrázolható egymást követő láncolatkéntjel-receptor-másodlagos hírvivő-válasz reakciók (koncepció jel-válasz).A jelek információt továbbítanak celláról celláranye molekulák, amelyek egyes sejtekben termelődnek és speciálisfizikailag befolyásolja a jelre érzékenyeket (cells-mi sheni). Jelmolekula - elsődleges közvetítő kötés etsya a célsejteken található receptorokkal reagál csak bizonyos jelekre. Jelmolekulák - ligandumok-úgy közelítsenek receptorukhoz, mint egy zár kulcsához. ligand-mi a membránreceptorok (plazmalemma receptorok) esetében azhidrofil molekulák, peptid hormonok, neuromédiák tori, citokinek, antitestek, a nukleáris receptorok esetében pedig a zsír oldható molekulák, szteroid- és pajzsmirigyhormonok, D-vitaminReceptorként a tetejénA sejtek fehérjeként működhetnekmembránok vagy glikolitikus elemekca - poliszacharidok és glikoproteinek.Úgy tartják, hogy érzékenyanyagok területeinek elkülönítésére, szórásárasan a sejt felszíne mentén illbránok kis sávokká. Igen, bekapcsolvaprokarióta sejtek felszíneés az állati sejteknek vannak határaimeghatározott számú hely, ahol tudnakmegköti a vírusrészecskéket. én énmókusok (hordozók és canaly) tanulni, interakcióba lépni és átadnicsak bizonyos anyagokat viseljen.A sejtreceptorok részt vesznekjelek továbbítása a sejt felszínéről a sejt belsejébe.Sokszínűség és sajátosságreceptorok árok a sejtfelszínennagyon összetett rendszerhez vezetjelzők vagyunk a megkülönböztetéshezsaját sejtjeit idegenektől. Hasonló sejtekkölcsönhatásba lépnek egymással, felületeik összetapadhatnak (konjugáció atprotozoák, szövetképződés többsejtű élőlényekben). A sejtek nem érzékelikközös markerek, valamint azok, amelyek különböznek egymástóldetermináns markerek bórjaszétszakítják vagy elutasítják.A receptor-ligandum komplex kialakulásakor,transzmembrán fehérjék: fehérje konverter, fehérje fokozó.Ennek eredményeként a receptor megváltoztatja konformációját és kölcsönhatásátnem a második hírvivő celluláris prekurzorával ka - hírnök.A hírvivők lehetnek ionizált kalcium, foszfolipC esetében adenilát-cikláz, guanilát-cikláz. Messenger hatásáraa szintézisben részt vevő enzimek aktiválása ciklikus monofoszfátok - AMP vagy HMF. Ez utóbbi megváltoztatja az eszköztKétféle protein kináz enzim jelenléte a sejt citoplazmájában, ami számos intracelluláris fehérje foszforilációjához vezet.

A cAMP leggyakoribb képződése, a hatása alattszámos hormon - tiroxin, kortizon, progeszteron - szekréciója fokozódik, a glikogén lebomlása a májban és az izmokban fokozódik,pulzusszám és erő, osteodestrukció, fordított víz felszívódása a nefron tubulusaiban.

Az adenilát cikláz rendszer aktivitása nagyon magas - a cAMP szintézise a jel tízezrelékéhez vezet.

A cGMP hatására a hasnyálmirigy inzulin, a hízósejtek hisztamin, szerotonin szekrécióbociták, a simaizomszövet csökken.

Sok esetben a receptor-ligandum komplex kialakulásakormegváltozik a membránpotenciál, ami viszont a plazmalemma és a metabolikus permeabilitásának megváltozásához vezet.néhány folyamat a sejtben.

A plazmamembrán specifikus receptorokat tartalmaz tori reagál a fizikai tényezőkre. Tehát a fotoszintetikus baktériumokban a klorofillok a sejt felszínén találhatók,fényre reagálva. Fényérzékeny állatoknál a plazmábanA maró membránban a fogoreceptor fehérjék egész rendszere található -rodopszinok, amelyek segítségével a fényinger átalakul kémiai jellé, majd elektromos impulzussá alakul.

3. Intercelluláris kapcsolatok

Többsejtű állatokban a plazmolemma részt vesz a képződésben sejtközi kapcsolatok sejtközi interakciókat biztosítva. Többféle ilyen szerkezet létezik.

§ Egyszerű kapcsolattartás.Az egymással szomszédos, különböző eredetű sejtek többségében egyszerű kontaktus található. A szomszédos sejtek plazmamembránjainak konvergenciáját jelöli 15-20 nm távolságban. Ebben az esetben a szomszédos sejtek glikokalix rétegeinek kölcsönhatása lép fel.

§ Szoros (záró) érintkező. Egy ilyen kapcsolatnál a két plazmamembrán külső rétegei a lehető legközelebb vannak. A közeledés olyan sűrű, hogy két szomszédos sejt plazmamembránjának szakaszai egyfajta összeolvadást mutatnak. A membránok összeolvadása nem a szoros érintkezési területen történik, hanem a membránok pontkonvergenciájának sorozata. A szoros érintkezés szerepe a sejtek mechanikus összekapcsolása egymással. Ez a terület áthatolhatatlan a makromolekulák és ionok számára, ezért lezárja, elhatárolja a sejtközi réseket (és ezekkel együtt a test belső környezetét) a külső környezettől.

§ Az adhéziós folt, vagy desmoszóma. A dezmoszóma egy kis terület, legfeljebb 0,5 µm átmérőjű. A citoplazma oldalán lévő dezmoszóma zónájában vékony fibrillumok találhatók. A dezmoszómák funkcionális szerepe elsősorban a sejtek közötti mechanikai kapcsolat.

§ Gap contact, vagy nexus. Az ilyen típusú érintkezésnél a szomszédos sejtek plazmamembránjait 2-3 nm-es rés választja el 0,5-3 µm távolságban. A plazmolemmák szerkezetében speciális fehérjekomplexek (konnexonok) helyezkednek el. A sejt plazmamembránján lévő egyik konnexonnal pontosan szemben áll a szomszédos sejt plazmamembránján lévő konnexonnal. Ennek eredményeként csatorna alakul ki egyik cellából a másikba. A konnexonok összehúzódhatnak, megváltoztatva a belső csatorna átmérőjét, és ezáltal részt vehetnek a molekulák sejtek közötti szállításának szabályozásában. Ez a fajta kapcsolat minden szövetcsoportban megtalálható. A gap junction funkcionális szerepe az ionok és kis molekulák sejtről sejtre szállítása. Tehát a szívizomban a gerjesztést, amely az ionpermeabilitás megváltoztatásának folyamatán alapul, a nexuson keresztül sejtről sejtre továbbítják.

§ Szinaptikus kontaktus vagy szinapszis. A szinapszisok két sejt közötti érintkezési területek, amelyek a gerjesztés vagy gátlás egyirányú átvitelére specializálódtak egyik elemről a másikra. Ez a fajta kapcsolat az idegszövetre jellemző, és két neuron között, valamint egy neuron és más elem között egyaránt előfordul. Ezeknek a sejteknek a membránjait egy intercelluláris tér választja el - egy körülbelül 20-30 nm széles szinaptikus hasadék. Az egyik sejt szinaptikus érintkezésének területén lévő membránt preszinaptikusnak, a másikat posztszinaptikusnak nevezik. A preszinaptikus membrán közelében hatalmas számú kis vakuólum (szinaptikus vezikula) tárul fel, amelyek a neurotranszmittert tartalmazzák. Az elmúlás idején ingerület szinaptikus vezikulák neurotranszmittereket szabadítanak fel a szinaptikus hasadékba. A mediátor kölcsönhatásba lép a posztszinaptikus membrán receptor helyeivel, ami végső soron idegimpulzus átviteléhez vezet. Az idegimpulzus továbbítása mellett a szinapszisok merev kapcsolatot biztosítanak két kölcsönhatásban lévő sejt felülete között.

§ Plazmodezma.Ez a fajta intercelluláris kommunikáció a növényekben található. A plazmodezmák vékony csőszerű csatornák, amelyek két szomszédos sejtet kötnek össze. Ezeknek a csatornáknak az átmérője általában 40-50 nm. A plazmodezmák áthaladnak a sejteket elválasztó sejtfalon. Fiatal sejtekben a plazmodezmák száma nagyon magas lehet (sejtenként akár 1000 is lehet). A sejtek öregedésével számuk csökken a vastagság növekedésével járó szakadások miatt. sejtfal. A plazmodezmák funkcionális szerepe a tápanyagokat, ionokat és egyéb vegyületeket tartalmazó oldatok sejtközi keringésének biztosítása. A plazmodezmák növényi vírusokkal fertőzik meg a sejteket.

A plazmamembrán speciális szerkezetei

Számos állati sejt plazmalemmája különféle szerkezetű kinövéseket képez (mikrovillák, csillók, flagella). Leggyakrabban számos állati sejt felszínén található mikrobolyhok. A citoplazmának ezek a plazmalemma által határolt kinövései henger alakúak, lekerekített tetejű. A mikrobolyhok a hámsejtekre jellemzőek, de más szövetek sejtjeiben is megtalálhatók. A mikrobolyhok körülbelül 100 nm átmérőjűek. Számuk és hosszuk eltérő a különböző sejttípusokban. A mikrobolyhok jelentősége a sejtfelszín területének jelentős növekedésében rejlik. Ez különösen fontos a felszívódásban részt vevő sejtek számára. Tehát a bélhámban legfeljebb 2x10 8 mikrobolyhok találhatók 1 mm 2 felületen.

A biológiai membránok képezik a sejt szerkezeti szerveződésének alapját. A plazmamembrán (plasmalemma) az élő sejt citoplazmáját körülvevő membrán. A membránok lipidekből és fehérjékből állnak. A lipidek (főleg a foszfolipidek) kettős réteget alkotnak, amelyben a molekulák hidrofób "farka" a membrán belsejébe, a hidrofil farok pedig a felületére néz. A fehérjemolekulák a membrán külső és belső felületén helyezkedhetnek el, részben elmerülhetnek a lipidrétegben, vagy áthatolhatnak rajta. A bemerült membránfehérjék többsége enzim. Ez a plazmamembrán szerkezetének folyadék-mozaik modellje. A fehérje- és lipidmolekulák mobilak, ami biztosítja a membrán dinamizmusát. A membránok szénhidrátokat is tartalmaznak glikolipidek és glikoproteinek (glikokalix) formájában, amelyek a membrán külső felületén helyezkednek el. Az egyes sejtek membránjának felületén található fehérjék és szénhidrátok halmaza specifikus, és egyfajta indikátora a sejttípusnak.

A membrán funkciói:

1. Felosztás. A sejt belső tartalma és a külső környezet közötti gát kialakításából áll.
2. Anyagcsere biztosítása a citoplazma és a külső környezet között. Víz, ionok, szervetlen és szerves molekulák(szállítási funkció). A sejtben képződő termékek (szekréciós funkció) kiürülnek a külső környezetbe.
3. Szállítás. A membránon keresztül történő szállítás különböző módon történhet. A passzív transzport energiafelhasználás nélkül, egyszerű diffúzióval, ozmózissal vagy könnyített diffúzióval történik. hordozó fehérjék. Az aktív transzport hordozófehérjéken keresztül történik, és energiabevitelt igényel (pl. nátrium-kálium pumpa). anyag az oldalról

A biopolimerek nagy molekulái endocitózis eredményeként kerülnek a sejtbe. Fagocitózisra és pinocitózisra oszlik. A fagocitózis a nagy részecskék sejt általi befogása és felszívódása. A jelenséget először I.I. Mecsnyikov. Először az anyagok a plazmamembránhoz, specifikus receptorfehérjékhez tapadnak, majd a membrán megereszkedik, mélyedést képezve.

Emésztési vakuólum képződik. Megemészti a sejtbe jutott anyagokat. Emberekben és állatokban a leukociták képesek fagocitózisra. A leukociták elnyelik a baktériumokat és más szilárd részecskéket.

A pinocitózis a folyadékcseppek megkötésének és felszívásának folyamata a benne oldott anyagokkal. Az anyagok a membránfehérjékhez (receptorokhoz) tapadnak, és egy csepp oldatot membrán vesz körül, vakuólumot képezve. Pinocitózis és fagocitózis az ATP energia felhasználásával történik.

1. titkár. Kiválasztás - a sejtben szintetizált anyagoknak a sejt által a külső környezetbe történő kibocsátása. A hormonok, poliszacharidok, fehérjék, zsírcseppek membránhoz kötött vezikulákba záródnak, és megközelítik a plazmalemmát. A membránok egyesülnek, és a vezikula tartalma a sejtet körülvevő környezetbe kerül.
2. A sejtek összekapcsolódása a szövetben (a hajtogatott kinövések miatt).
3. Receptor. A membránoknak van nagy szám A receptorok olyan speciális fehérjék, amelyeknek az a szerepük, hogy kívülről jeleket továbbítsanak a sejtbe.