غشای سلولی چه نقشی دارد؟ سلول و غشای سلولی. کانال های یونی غشای سلولی

غشاهای بیولوژیکی
اصطلاح "غشاء" (لاتین غشاء - پوست، فیلم) بیش از 100 سال پیش برای تعیین مرز سلولی استفاده شد که از یک طرف به عنوان یک مانع بین محتویات سلول و محیط خارجی عمل می کند. از سوی دیگر، به عنوان یک پارتیشن نیمه تراوا که آب و برخی از مواد از آن عبور می کند. با این حال، عملکرد غشاء به این محدود نمی شود،از آنجایی که غشاهای بیولوژیکی اساس سازماندهی ساختاری سلول را تشکیل می دهند.
ساختار غشایی طبق این مدل، غشای اصلی یک لایه دولایه لیپیدی است که در آن دم های آبگریز مولکول ها به سمت داخل و سرهای آب دوست رو به بیرون هستند. لیپیدها توسط فسفولیپیدها - مشتقات گلیسرول یا اسفنگوزین نشان داده می شوند. پروتئین ها با لایه لیپیدی مرتبط هستند. پروتئین های انتگرال (گذر غشایی) از طریق غشاء نفوذ می کنند و به طور محکم با آن مرتبط هستند. موارد جانبی نفوذ نمی کنند و کمتر محکم به غشاء متصل می شوند. وظایف پروتئین های غشایی: حفظ ساختار غشا، دریافت و تبدیل سیگنال ها از محیط. محیط زیست، انتقال مواد خاص، کاتالیز واکنش های رخ داده بر روی غشاها. ضخامت غشا بین 6 تا 10 نانومتر است.

خواص غشا:
1. سیالیت. غشا یک ساختار سفت و سخت نیست.
2. عدم تقارن. ترکیب لایه های بیرونی و داخلی هر دو پروتئین و لیپید متفاوت است. علاوه بر این، غشاهای پلاسمایی سلول های حیوانی دارای لایه ای از گلیکوپروتئین ها در خارج هستند (گلیکوکالیکس، که عملکرد سیگنال و گیرنده را انجام می دهد و همچنین برای متحد کردن سلول ها به بافت ها مهم است).
3. قطبیت. قسمت بیرونی غشاء بار مثبت و قسمت داخلی حامل بار منفی است.
4. نفوذپذیری انتخابی. غشاهای سلول های زنده، علاوه بر آب، فقط به مولکول ها و یون های مواد محلول اجازه عبور می دهند (استفاده از اصطلاح «نیمه نفوذپذیری» در رابطه با غشای سلولی کاملاً صحیح نیست، زیرا این مفهوم نشان می دهد که. غشاء فقط به مولکول های حلال اجازه عبور می دهد، در حالی که تمام مولکول ها و یون های مواد محلول را حفظ می کند.)

غشای سلول خارجی (پلاسمالما) یک فیلم اولترا میکروسکوپی به ضخامت 7.5 نانومتر است که از پروتئین ها، فسفولیپیدها و آب تشکیل شده است. یک فیلم الاستیک که به خوبی توسط آب خیس می شود و پس از آسیب به سرعت یکپارچگی خود را بازیابی می کند. این یک ساختار جهانی دارد که برای همه غشاهای بیولوژیکی معمول است. موقعیت مرزی این غشاء، مشارکت آن در فرآیندهای نفوذپذیری انتخابی، پینوسیتوز، فاگوسیتوز، دفع محصولات دفعی و سنتز، در تعامل با سلول های همسایه و محافظت از سلول در برابر آسیب، نقش آن را بسیار مهم می کند. سلول های حیوانی خارج از غشاء گاهی اوقات با یک لایه نازک متشکل از پلی ساکاریدها و پروتئین ها - گلیکوکالیکس - پوشیده می شوند. در سلول های گیاهی، خارج از غشای سلولی دیواره سلولی قوی وجود دارد که تکیه گاه خارجی ایجاد می کند و شکل سلول را حفظ می کند. از فیبر (سلولز)، پلی ساکارید نامحلول در آب تشکیل شده است.

غشای پلاسمایی , یا پلاسمالما،- دائمی ترین، اساسی ترین و جهانی ترین غشاء برای همه سلول ها. این یک فیلم نازک (حدود 10 نانومتر) است که کل سلول را می پوشاند. پلاسمالما از مولکول های پروتئین و فسفولیپیدها تشکیل شده است (شکل 1.6).

مولکول های فسفولیپید در دو ردیف قرار گرفته اند - با انتهای آبگریز به سمت داخل، سرهای آبدوست به سمت محیط آبی داخلی و خارجی. در برخی نقاط، دولایه (دولایه) فسفولیپیدها از طریق و از طریق مولکول های پروتئین (پروتئین های انتگرال) نفوذ می کنند. در داخل چنین مولکول های پروتئینی کانال هایی وجود دارد - منافذی که از طریق آنها مواد محلول در آب عبور می کنند. مولکول های پروتئینی دیگر از یک طرف یا طرف دیگر (پروتئین های نیمه انتگرال) به دو لایه لیپیدی نفوذ می کنند. پروتئین های محیطی در سطح غشای سلول های یوکاریوتی وجود دارد. مولکول های لیپید و پروتئین به دلیل فعل و انفعالات آبدوست-آب گریز در کنار هم نگه داشته می شوند.

خواص و عملکرد غشاها.همه غشاهای سلولی ساختارهای سیال سیال هستند، زیرا مولکول های لیپید و پروتئین با پیوندهای کووالانسی به هم متصل نیستند و می توانند به سرعت در صفحه غشاء حرکت کنند. به لطف این، غشاها می توانند پیکربندی خود را تغییر دهند، یعنی سیالیت دارند.

غشاها ساختارهای بسیار پویا هستند. آنها به سرعت از آسیب بهبود می یابند و همچنین با حرکات سلولی کشیده و منقبض می شوند.

غشاهای انواع مختلف سلول ها هم از نظر ترکیب شیمیایی و هم از نظر محتوای نسبی پروتئین ها، گلیکوپروتئین ها، لیپیدهای موجود در آنها و در نتیجه ماهیت گیرنده هایی که در آنها وجود دارد، به طور قابل توجهی متفاوت هستند. بنابراین، هر نوع سلول با فردیت مشخص می شود که عمدتاً تعیین می شود گلیکوپروتئین هاگلیکوپروتئین های زنجیره ای شاخه ای که از غشای سلولی بیرون زده اند درگیر می شوند تشخیص عاملمحیط خارجی، و همچنین در تشخیص متقابل سلول های مرتبط. به عنوان مثال، یک تخمک و یک اسپرم یکدیگر را توسط گلیکوپروتئین های سطح سلولی شناسایی می کنند که به عنوان عناصر مجزا از یک ساختار کامل در کنار هم قرار می گیرند. چنین شناخت متقابلی یک مرحله ضروری قبل از لقاح است.

پدیده مشابهی در فرآیند تمایز بافت مشاهده می شود. در این مورد، سلول های مشابه ساختار، با کمک مناطق تشخیص پلاسمالما، نسبت به یکدیگر به درستی جهت گیری می کنند و از این طریق چسبندگی و تشکیل بافت آنها را تضمین می کنند. مرتبط با شناخت مقررات حمل و نقلمولکول ها و یون ها از طریق غشاء، و همچنین یک پاسخ ایمنی که در آن گلیکوپروتئین ها نقش آنتی ژن را ایفا می کنند. بنابراین قندها می توانند به عنوان مولکول های اطلاعاتی (مانند پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک) عمل کنند. غشاها همچنین حاوی گیرنده های خاص، حامل های الکترون، مبدل های انرژی و پروتئین های آنزیمی هستند. پروتئین ها در حصول اطمینان از حمل و نقل مولکول های خاص به داخل یا خارج سلول نقش دارند، ارتباط ساختاری بین اسکلت سلولی و غشای سلولی ایجاد می کنند یا به عنوان گیرنده هایی برای دریافت و تبدیل سیگنال های شیمیایی از محیط عمل می کنند.

مهمترین خاصیت غشا نیز می باشد تراوایی انتخابی.به این معنی که مولکول ها و یون ها با سرعت های مختلف از آن عبور می کنند و هر چه اندازه مولکول ها بزرگتر باشد سرعت عبور آنها از غشاء کندتر می شود. این ویژگی غشای پلاسمایی را به صورت تعریف می کند سد اسمزیآب و گازهای حل شده در آن حداکثر قابلیت نفوذ را دارند. یون ها بسیار کندتر از غشا عبور می کنند. انتشار آب از طریق غشاء نامیده می شود توسط اسمز

مکانیسم‌های مختلفی برای انتقال مواد از طریق غشا وجود دارد.

انتشار- نفوذ مواد از طریق غشاء در امتداد گرادیان غلظت (از ناحیه ای که غلظت آنها بیشتر است تا ناحیه ای که غلظت آنها کمتر است). انتقال منتشر مواد (آب، یون ها) با مشارکت پروتئین های غشایی که دارای منافذ مولکولی هستند یا با مشارکت فاز لیپیدی (برای مواد محلول در چربی) انجام می شود.

با انتشار تسهیل شدهپروتئین های انتقال غشای ویژه به طور انتخابی به یک یا آن یون یا مولکول متصل می شوند و آنها را در طول یک گرادیان غلظت در سراسر غشاء منتقل می کنند.

حمل و نقل فعالهزینه های انرژی را شامل می شود و برای انتقال مواد در برابر شیب غلظت آنها خدمت می کند. اوتوسط پروتئین های حامل ویژه ای انجام می شود که به اصطلاح را تشکیل می دهند پمپ های یونیبیشترین مورد مطالعه پمپ Na - / K - در سلول های حیوانی است که به طور فعال یون های Na + را در حالی که یون های K- را جذب می کند پمپ می کند. به همین دلیل، غلظت بالاتر K - و غلظت کمتر Na + در سلول نسبت به محیط حفظ می شود. این فرآیند به انرژی ATP نیاز دارد.

در نتیجه انتقال فعال با استفاده از پمپ غشایی در سلول، غلظت Mg 2- و Ca 2+ نیز تنظیم می شود.

در طی فرآیند انتقال فعال یونها به داخل سلول، قندها، نوکلئوتیدها و اسیدهای آمینه مختلف از طریق غشای سیتوپلاسمی نفوذ می کنند.

ماکرومولکول های پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، پلی ساکاریدها، کمپلکس های لیپوپروتئینی و غیره بر خلاف یون ها و مونومرها از غشای سلولی عبور نمی کنند. انتقال ماکرومولکول ها، مجتمع ها و ذرات آنها به داخل سلول به روشی کاملاً متفاوت - از طریق اندوسیتوز اتفاق می افتد. در اندوسیتوز (اندو...- به سمت داخل) ناحیه خاصی از پلاسمالما مواد خارج سلولی را می گیرد و آن را در بر می گیرد و آن را در یک واکوئل غشایی که در نتیجه هجوم غشاء به وجود می آید محصور می کند. متعاقباً، چنین واکوئلی با لیزوزوم متصل می شود که آنزیم های آن درشت مولکول ها را به مونومر تجزیه می کنند.

روند معکوس اندوسیتوز است اگزوسیتوز (exo...- بیرون). به لطف آن، سلول محصولات درون سلولی یا بقایای هضم نشده محصور در واکوئل ها یا پلک ها را حذف می کند.

zyryki. وزیکول به غشای سیتوپلاسمی نزدیک می شود، با آن ادغام می شود و محتویات آن در محیط آزاد می شود. به این ترتیب آنزیم های گوارشی، هورمون ها، همی سلولز و ... حذف می شوند.

بنابراین، غشاهای بیولوژیکی، به عنوان عناصر ساختاری اصلی یک سلول، نه فقط به عنوان مرزهای فیزیکی، بلکه سطوح عملکردی پویا هستند. فرآیندهای بیوشیمیایی متعددی مانند جذب فعال مواد، تبدیل انرژی، سنتز ATP و غیره روی غشای اندامک ها انجام می شود.

عملکرد غشاهای بیولوژیکیبه شرح زیر:

آنها محتویات سلول را از محیط خارجی و محتویات اندامک ها را از سیتوپلاسم جدا می کنند.

آنها انتقال مواد را به داخل و خارج سلول، از سیتوپلاسم به اندامک ها و بالعکس تضمین می کنند.

به عنوان گیرنده (دریافت و تبدیل مواد شیمیایی از محیط، تشخیص مواد سلولی و غیره) عمل کنید.

آنها کاتالیزور هستند (فرآیندهای شیمیایی نزدیک به غشاء را فراهم می کنند).

در تبدیل انرژی شرکت کنید.

واحد ساختاری اصلی یک موجود زنده سلول است که بخش متمایز سیتوپلاسم است که توسط یک غشای سلولی احاطه شده است. با توجه به اینکه سلول بسیاری از وظایف مهم مانند تولید مثل، تغذیه، حرکت را انجام می دهد، غشاء باید پلاستیکی و متراکم باشد.

تاریخچه کشف و تحقیق غشای سلولی

در سال 1925، گرندل و گوردر آزمایشی موفقیت آمیز برای شناسایی "سایه" گلبول های قرمز یا غشاهای خالی انجام دادند. با وجود چندین اشتباه، دانشمندان دو لایه لیپیدی را کشف کردند. کار آنها توسط دانیلی، داوسون در سال 1935 و رابرتسون در سال 1960 ادامه یافت. در نتیجه سال‌ها کار و انباشت استدلال‌ها، در سال 1972 سینگر و نیکلسون یک مدل موزاییکی سیال از ساختار غشایی ایجاد کردند. آزمایشات و مطالعات بیشتر کار دانشمندان را تأیید کرد.

معنی

غشای سلولی چیست؟ این کلمه بیش از صد سال پیش شروع به استفاده از آن کرد. به این ترتیب مرز سلولی تعیین می شود که یک مانع طبیعی بین محتویات داخلی و محیط خارجی است. ساختار غشای سلولی به معنای نیمه نفوذپذیری است که به همین دلیل رطوبت و مواد مغذی و محصولات تجزیه می توانند آزادانه از آن عبور کنند. این پوسته را می توان جزء اصلی ساختاری سازمان سلولی نامید.

بیایید عملکردهای اصلی غشای سلولی را در نظر بگیریم

1. محتویات داخلی سلول و اجزای محیط خارجی را جدا می کند.

2. به حفظ ترکیب شیمیایی ثابت سلول کمک می کند.

3. متابولیسم مناسب را تنظیم می کند.

4. ارتباط بین سلول ها را فراهم می کند.

5. سیگنال ها را می شناسد.

6. عملکرد حفاظتی.

"پوسته پلاسما"

غشای سلول بیرونی که غشای پلاسما نیز نامیده می شود، یک فیلم اولترا میکروسکوپی است که ضخامت آن از پنج تا هفت نانو میلی متر متغیر است. عمدتاً از ترکیبات پروتئینی، فسفولیدها و آب تشکیل شده است. این فیلم الاستیک است، به راحتی آب را جذب می کند و پس از آسیب به سرعت یکپارچگی خود را بازیابی می کند.

ساختار جهانی دارد. این غشاء موقعیت مرزی را اشغال می کند، در فرآیند نفوذپذیری انتخابی، حذف محصولات پوسیدگی شرکت می کند و آنها را سنتز می کند. ارتباط با "همسایگان" و محافظت مطمئن از محتویات داخلی در برابر آسیب، آن را به یک جزء مهم در مواردی مانند ساختار سلول تبدیل می کند. غشای سلولی موجودات حیوانی گاهی اوقات با یک لایه نازک پوشیده می شود - گلیکوکالیکس که شامل پروتئین ها و پلی ساکاریدها است. سلول های گیاهی خارج از غشا توسط یک دیواره سلولی محافظت می شود که به عنوان تکیه گاه عمل می کند و شکل را حفظ می کند. جزء اصلی ترکیب آن فیبر (سلولز) است - یک پلی ساکارید نامحلول در آب.

بنابراین، غشای سلولی خارجی عملکرد تعمیر، محافظت و تعامل با سایر سلول ها را دارد.

ساختار غشای سلولی

ضخامت این پوسته متحرک از شش تا ده نانومیلی متر متغیر است. غشای سلولی دارای ترکیب خاصی است که اساس آن یک لایه لیپیدی است. دم های آبگریز، بی اثر نسبت به آب، در داخل قرار دارند، در حالی که سرهای آب دوست، در تعامل با آب، رو به بیرون هستند. هر لیپید یک فسفولیپید است که حاصل برهمکنش موادی مانند گلیسرول و اسفنگوزین است. چارچوب لیپیدی توسط پروتئین هایی احاطه شده است که در یک لایه غیر پیوسته قرار گرفته اند. برخی از آنها در لایه لیپیدی غوطه ور می شوند، بقیه از آن عبور می کنند. در نتیجه نواحی قابل نفوذ به آب تشکیل می شود. عملکردهای انجام شده توسط این پروتئین ها متفاوت است. برخی از آنها آنزیم هستند، بقیه پروتئین های حمل و نقل هستند که مواد مختلفی را از محیط خارجی به سیتوپلاسم و به عقب منتقل می کنند.

غشای سلولی از طریق پروتئین‌های انتگرال نفوذ می‌کند و از نزدیک توسط پروتئین‌های انتگرال به هم متصل می‌شود و ارتباط با پروتئین‌های محیطی کمتر است. این پروتئین‌ها عملکرد مهمی را انجام می‌دهند که عبارت است از حفظ ساختار غشاء، دریافت و تبدیل سیگنال‌های محیط، انتقال مواد و کاتالیز واکنش‌هایی که روی غشاها رخ می‌دهند.

ترکیب

اساس غشای سلولی یک لایه دو مولکولی است. به لطف تداوم آن، سلول دارای خواص ممانعت کننده و مکانیکی است. در مراحل مختلف زندگی، این دو لایه می تواند مختل شود. در نتیجه عیوب ساختاری منافذ آبدوست ایجاد می شود. در این مورد، کاملاً تمام عملکردهای چنین جزء مانند غشای سلولی می تواند تغییر کند. هسته ممکن است از تأثیرات خارجی رنج ببرد.

خواص

غشای سلولی یک سلول ویژگی های جالبی دارد. این غشاء به دلیل سیال بودن، ساختار سفت و سختی نیست و بخش عمده ای از پروتئین ها و لیپیدهای تشکیل دهنده آن آزادانه روی صفحه غشاء حرکت می کنند.

به طور کلی، غشای سلولی نامتقارن است، بنابراین ترکیب لایه های پروتئین و چربی متفاوت است. غشاهای پلاسما در سلول های حیوانی، در سمت بیرونی خود، دارای یک لایه گلیکوپروتئین هستند که عملکرد گیرنده و سیگنال دهی را انجام می دهد و همچنین نقش زیادی در فرآیند ترکیب سلول ها در بافت ایفا می کند. غشای سلولی قطبی است، یعنی بار بیرونی مثبت و بار درونی منفی است. علاوه بر تمام موارد فوق، غشای سلولی دارای بینش انتخابی است.

این بدان معنی است که علاوه بر آب، تنها گروه خاصی از مولکول ها و یون های مواد محلول اجازه ورود به سلول را دارند. غلظت ماده ای مانند سدیم در اکثر سلول ها بسیار کمتر از محیط خارجی است. یون های پتاسیم نسبت متفاوتی دارند: مقدار آنها در سلول بسیار بیشتر از محیط است. در این راستا، یون های سدیم تمایل به نفوذ به غشای سلولی دارند و یون های پتاسیم تمایل به انتشار در خارج دارند. در این شرایط، غشاء سیستم خاصی را فعال می کند که نقش پمپاژ را ایفا می کند و غلظت مواد را تراز می کند: یون های سدیم به سطح سلول پمپ می شوند و یون های پتاسیم به داخل پمپ می شوند. این ویژگی یکی از مهم ترین عملکردهای غشای سلولی است.

این تمایل یون های سدیم و پتاسیم به سمت داخل از سطح، نقش زیادی در انتقال قند و اسیدهای آمینه به داخل سلول دارد. در فرآیند حذف فعال یون های سدیم از سلول، غشاء شرایطی را برای دریافت جدید گلوکز و اسیدهای آمینه در داخل ایجاد می کند. برعکس، در فرآیند انتقال یون های پتاسیم به سلول، تعداد "انتقال دهنده" محصولات پوسیدگی از داخل سلول به محیط خارجی دوباره پر می شود.

تغذیه سلولی چگونه از طریق غشای سلولی انجام می شود؟

بسیاری از سلول ها از طریق فرآیندهایی مانند فاگوسیتوز و پینوسیتوز مواد را جذب می کنند. در گزینه اول، یک غشای خارجی انعطاف پذیر یک فرورفتگی کوچک ایجاد می کند که در آن ذره جذب شده به پایان می رسد. سپس قطر شکاف بزرگتر می شود تا زمانی که ذره محصور شده وارد سیتوپلاسم سلولی شود. از طریق فاگوسیتوز، برخی از تک یاخته ها، مانند آمیب ها، و همچنین سلول های خونی - لکوسیت ها و فاگوسیت ها تغذیه می شوند. به طور مشابه، سلول ها مایعی را جذب می کنند که حاوی مواد مغذی لازم است. این پدیده پینوسیتوز نامیده می شود.

غشای خارجی به طور نزدیک به شبکه آندوپلاسمی سلول متصل است.

بسیاری از انواع اجزای اصلی بافت دارای برجستگی، چین خوردگی و میکروویلی در سطح غشاء هستند. سلول های گیاهی در خارج از این پوسته با دیگری، ضخیم و به وضوح در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده است. الیافی که آنها از آن ساخته شده اند به شکل گیری حمایت از بافت های گیاهی مانند چوب کمک می کند. سلول های حیوانی همچنین دارای تعدادی ساختار خارجی هستند که در بالای غشای سلولی قرار دارند. آنها به طور انحصاری طبیعت محافظتی دارند، نمونه ای از آن کیتین موجود در سلول های پوششی حشرات است.

علاوه بر غشای سلولی، یک غشای داخل سلولی نیز وجود دارد. عملکرد آن تقسیم سلول به چندین محفظه بسته تخصصی - محفظه ها یا اندامک ها است که در آن محیط خاصی باید حفظ شود.

بنابراین، نمی توان نقش چنین مؤلفه ای از واحد اصلی یک موجود زنده مانند غشای سلولی را بیش از حد برآورد کرد. ساختار و عملکردها حاکی از گسترش قابل توجه سطح کل سلول و بهبود فرآیندهای متابولیک است. این ساختار مولکولی از پروتئین ها و لیپیدها تشکیل شده است. جداسازی سلول از محیط خارجی، غشا یکپارچگی آن را تضمین می کند. با کمک آن، اتصالات بین سلولی در سطح نسبتاً قوی حفظ می شود و بافت ها را تشکیل می دهند. در این راستا می توان نتیجه گرفت که غشای سلولی یکی از مهمترین نقش ها را در سلول ایفا می کند. ساختار و عملکردهای انجام شده توسط آن در سلول های مختلف بسته به هدف آنها اساساً متفاوت است. از طریق این ویژگی ها، انواع فعالیت های فیزیولوژیکی غشای سلولی و نقش آنها در وجود سلول ها و بافت ها حاصل می شود.

غشای سلولی -ساختار مولکولی که از لیپیدها و پروتئین ها تشکیل شده است. ویژگی ها و عملکردهای اصلی آن:

• جداسازی محتویات هر سلول از محیط خارجی، تضمین یکپارچگی آن؛
• کنترل و ایجاد تبادل بین محیط و سلول.
• غشاهای داخل سلولی سلول را به بخش های ویژه تقسیم می کنند: اندامک ها یا بخش ها.

کلمه "membrane" در لاتین به معنای "فیلم" است. اگر در مورد غشای سلولی صحبت کنیم، آنگاه ترکیبی از دو فیلم است که خواص متفاوتی دارند.

غشای بیولوژیکی شامل سه نوع پروتئین:

1. محیطی - واقع در سطح فیلم؛
2. انتگرال - به طور کامل به غشاء نفوذ می کند.
3. نیمه انتگرال - یک انتها به لایه bilipid نفوذ می کند.

غشای سلولی چه وظایفی را انجام می دهد؟

1. دیواره سلولی یک غشای سلولی بادوام است که در خارج از غشای سیتوپلاسمی قرار دارد. عملکردهای حفاظتی، حمل و نقل و ساختاری را انجام می دهد. در بسیاری از گیاهان، باکتری ها، قارچ ها و باستانی ها وجود دارد.

2. یک عملکرد مانع، یعنی متابولیسم انتخابی، تنظیم شده، فعال و غیر فعال با محیط خارجی را فراهم می کند.

3. قادر به انتقال و ذخیره اطلاعات و همچنین در فرآیند تولید مثل شرکت می کند.

4. یک عملکرد انتقال را انجام می دهد که می تواند مواد را از طریق غشاء به داخل و خارج سلول منتقل کند.

5. غشای سلولی رسانایی یک طرفه دارد. به لطف این، مولکول های آب می توانند بدون تاخیر از غشای سلول عبور کنند و مولکول های سایر مواد به طور انتخابی نفوذ می کنند.

6. با کمک غشای سلولی، آب، اکسیژن و مواد مغذی به دست می آید و از طریق آن محصولات متابولیسم سلولی خارج می شود.

7. متابولیسم سلولی را از طریق غشاها انجام می دهد و می تواند آنها را با استفاده از 3 نوع واکنش اصلی انجام دهد: پینوسیتوز، فاگوسیتوز، اگزوسیتوز.

8. غشاء اختصاصی بودن تماس های بین سلولی را تضمین می کند.

9. غشاء حاوی گیرنده های متعددی است که قادر به درک سیگنال های شیمیایی - واسطه ها، هورمون ها و بسیاری دیگر از مواد فعال بیولوژیکی هستند. بنابراین این قدرت را دارد که فعالیت متابولیک سلول را تغییر دهد.

10. خواص و عملکردهای اساسی غشای سلولی:

• ماتریس
• مانع
• حمل و نقل
• انرژی
• مکانیکی
• آنزیمی
• گیرنده
• محافظ
• علامت گذاری
• پتانسیل زیستی

غشای پلاسمایی در یک سلول چه عملکردی دارد؟

1. محتویات سلول را محدود می کند.
2. ورود مواد به سلول را انجام می دهد.
3. حذف تعدادی از مواد از سلول را فراهم می کند.

ساختار غشای سلولی

غشاهای سلولی شامل لیپیدهای 3 کلاس:

• گلیکولیپیدها؛
• فسفولیپیدها؛
• کلسترول

اساساً غشای سلولی از پروتئین ها و لیپیدها تشکیل شده است و ضخامت آن بیش از 11 نانومتر نیست. از 40 تا 90 درصد تمام لیپیدها فسفولیپید هستند. همچنین توجه به گلیکولیپیدها که یکی از اجزای اصلی غشا هستند نیز ضروری است.

ساختار غشای سلولی سه لایه است. در مرکز یک لایه بیلیپیدی مایع همگن وجود دارد و پروتئین ها از هر دو طرف آن را می پوشانند (مانند موزاییک)، تا حدی به ضخامت نفوذ می کنند. پروتئین ها همچنین برای غشاء لازم هستند تا مواد خاصی را به داخل و خارج سلول ها که نمی توانند به لایه چربی نفوذ کنند، وارد کنند. به عنوان مثال، یون های سدیم و پتاسیم.

• جالب است -

ساختار سلول - ویدئو

غشاء یک ساختار فوق العاده ظریف است که سطوح اندامک ها و سلول را به عنوان یک کل تشکیل می دهد. همه غشاها ساختار مشابهی دارند و به یک سیستم متصل می شوند.

ترکیب شیمیایی

غشاهای سلولی از نظر شیمیایی همگن هستند و از پروتئین ها و لیپیدهای گروه های مختلف تشکیل شده اند:

• فسفولیپیدها؛
• galactolipids;
• سولفولیپیدها

آنها همچنین حاوی اسیدهای نوکلئیک، پلی ساکاریدها و سایر مواد هستند.

مشخصات فیزیکی

در دمای معمولی، غشاها در حالت کریستالی مایع هستند و دائماً در نوسان هستند. ویسکوزیته آنها نزدیک به ویسکوزیته روغن نباتی است.

غشا قابل بازیابی، بادوام، الاستیک و متخلخل است. ضخامت غشاء 7 تا 14 نانومتر است.

4 مقاله برترکه در کنار این مطلب می خوانند

غشا در برابر مولکول های بزرگ نفوذ ناپذیر است. مولکول ها و یون های کوچک می توانند تحت تأثیر اختلاف غلظت در طرف های مختلف غشاء و همچنین با کمک پروتئین های حمل و نقل از منافذ و خود غشاء عبور کنند.

مدل

به طور معمول، ساختار غشاها با استفاده از مدل موزاییک سیال توصیف می شود. غشاء چارچوبی دارد - دو ردیف مولکول لیپید، مانند آجر، کاملاً در مجاورت یکدیگر قرار دارند.

برنج. 1. غشای بیولوژیکی از نوع ساندویچی.

در دو طرف سطح لیپیدها با پروتئین پوشیده شده است. الگوی موزاییک توسط مولکول های پروتئینی که به طور نابرابر روی سطح غشاء توزیع شده اند تشکیل می شود.

با توجه به درجه غوطه ور شدن در لایه بیلیپیدی، مولکول های پروتئین به دو دسته تقسیم می شوند سه گروه:

• گذرنده؛
• غوطه ور
• سطحی.

پروتئین ها ویژگی اصلی غشاء - نفوذپذیری انتخابی آن در برابر مواد مختلف را فراهم می کنند.

انواع غشاء

تمام غشای سلولی با توجه به محلی سازی را می توان به تقسیم کرد انواع زیر:

• خارجی؛
• اتمی؛
• غشاهای اندامک

غشای سیتوپلاسمی خارجی یا پلاسمولما، مرز سلول است. با اتصال به عناصر اسکلت سلولی، شکل و اندازه خود را حفظ می کند.

برنج. 2. اسکلت سلولی.

غشای هسته ای یا کاریولما، مرز محتویات هسته است. این غشاء از دو غشاء ساخته شده است که بسیار شبیه به غشای بیرونی است. غشای خارجی هسته به غشای شبکه آندوپلاسمی (ER) و از طریق منافذ به غشای داخلی متصل است.

غشاهای ER به کل سیتوپلاسم نفوذ می کنند و سطوحی را تشکیل می دهند که در آنها سنتز مواد مختلف از جمله پروتئین های غشایی رخ می دهد.

غشاهای اندامکی

بیشتر اندامک ها ساختار غشایی دارند.

دیوارها از یک غشاء ساخته شده اند:

• مجموعه گلژی؛
• واکوئل ها
• لیزوزوم ها

پلاستیدها و میتوکندری ها از دو لایه غشا ساخته می شوند. غشای خارجی آنها صاف است و غشای داخلی چین های زیادی را تشکیل می دهد.

ویژگی های غشای فتوسنتزی کلروپلاست ها مولکول های کلروفیل داخلی است.

سلول های حیوانی دارای یک لایه کربوهیدرات در سطح غشای خارجی خود به نام گلیکوکالیکس هستند.

برنج. 3. گلیکوکالیکس.

گلیکوکالیکس بیشتر در سلول های اپیتلیوم روده رشد می کند، جایی که شرایطی را برای هضم ایجاد می کند و از پلاسمالما محافظت می کند.

جدول "ساختار غشای سلولی"

ما چه آموخته ایم؟

ما به ساختار و عملکرد غشای سلولی نگاه کردیم. غشاء یک سد انتخابی (انتخابی) سلول، هسته و اندامک ها است. ساختار غشای سلولی با مدل موزاییک سیال توصیف شده است. بر اساس این مدل، مولکول های پروتئین در لایه دولایه لیپیدهای چسبناک ساخته می شوند.

در مورد موضوع تست کنید

ارزیابی گزارش

میانگین امتیاز: 4.5. مجموع امتیازهای دریافتی: 270.