غشای پلاسمایی یک سلول حیوانی شامل. سلول و غشای سلولی. انواع انتقال از طریق سد سلولی

غشای پلاسمایی

تصویری از غشای سلولی توپ های کوچک آبی و سفید مربوط به سرهای آبدوست لیپیدها و خطوط متصل به آنها مربوط به دم های آبگریز است. شکل فقط پروتئین های غشایی انتگرال (گلبول های قرمز و مارپیچ های زرد) را نشان می دهد. نقاط زرد رنگ بیضی در داخل غشاء - مولکول های کلسترول زنجیره های مهره های زرد-سبز در قسمت بیرونی غشاء - زنجیره ای از الیگوساکاریدها که گلیکوکالیکس را تشکیل می دهند.

یک غشای بیولوژیکی همچنین شامل پروتئین های مختلفی است: انتگرال (نفوذ به غشاء از طریق)، نیمه انتگرال (غوطه ور در یک انتها در لایه لیپیدی بیرونی یا داخلی)، سطحی (واقع در قسمت بیرونی یا مجاور دو طرف داخلی غشاء). برخی از پروتئین ها نقاط تماس بین غشای سلولی و اسکلت سلولی در داخل سلول و دیواره سلولی (در صورت وجود) در خارج هستند. برخی از پروتئین های انتگرال به عنوان کانال های یونی، انتقال دهنده ها و گیرنده های مختلف عمل می کنند.

عملکرد غشاهای زیستی

• مانع - متابولیسم تنظیم شده، انتخابی، غیرفعال و فعال با محیط را تضمین می کند. به عنوان مثال، غشای پراکسی زوم از سیتوپلاسم در برابر پراکسیدهایی که برای سلول خطرناک هستند محافظت می کند. نفوذپذیری انتخابی به این معنی است که نفوذپذیری یک غشا به اتم ها یا مولکول های مختلف به اندازه، بار الکتریکی و خواص شیمیایی آنها بستگی دارد. نفوذپذیری انتخابی تضمین می کند که سلول و محفظه های سلولی از محیط جدا شده و مواد لازم تامین می شود.

• انتقال - انتقال مواد به داخل و خارج از سلول از طریق غشاء انجام می شود. حمل و نقل از طریق غشاء تضمین می کند: تحویل مواد مغذی، حذف محصولات نهایی متابولیک، ترشح مواد مختلف، ایجاد گرادیان های یونی، حفظ pH مناسب و غلظت یونی در سلول، که برای عملکرد آنزیم های سلولی ضروری است.

ذراتی که به دلایلی قادر به عبور از دولایه فسفولیپیدی نیستند (مثلاً به دلیل خاصیت آبدوست، از آنجایی که غشای داخل آن آبگریز است و اجازه عبور مواد آبدوست را نمی دهد یا به دلیل اندازه بزرگشان)، اما برای سلول، می تواند از طریق پروتئین های حامل خاص (انتقال دهنده ها) و پروتئین های کانال یا توسط اندوسیتوز به غشاء نفوذ کند.

در طول حمل و نقل غیرفعال، مواد بدون مصرف انرژی، با انتشار از دولایه لیپیدی عبور می کنند. یک نوع از این مکانیسم انتشار تسهیل شده است که در آن یک مولکول خاص به ماده ای کمک می کند تا از غشاء عبور کند. این مولکول ممکن است کانالی داشته باشد که تنها به یک نوع ماده اجازه عبور می دهد.

حمل و نقل فعال به انرژی نیاز دارد زیرا در برابر گرادیان غلظت رخ می دهد. پروتئین های پمپ مخصوصی روی غشاء وجود دارد، از جمله ATPase که به طور فعال یون های پتاسیم (K+) را به داخل سلول پمپ می کند و یون های سدیم (Na+) را از آن خارج می کند.

• ماتریس - موقعیت نسبی و جهت گیری پروتئین های غشایی، تعامل بهینه آنها را تضمین می کند.

• مکانیکی - استقلال سلول، ساختارهای درون سلولی آن و همچنین ارتباط با سایر سلول ها (در بافت ها) را تضمین می کند. دیواره های سلولی نقش عمده ای در تضمین عملکرد مکانیکی و در حیوانات، ماده بین سلولی دارند.

• انرژی - در طول فتوسنتز در کلروپلاست ها و تنفس سلولی در میتوکندری، سیستم های انتقال انرژی در غشاهای آنها کار می کنند که در آن پروتئین ها نیز شرکت می کنند.

• گیرنده - برخی از پروتئین های نشسته در غشاء گیرنده هستند (مولکول هایی که سلول با کمک آنها سیگنال های خاصی را درک می کند).

برای مثال، هورمون‌هایی که در خون گردش می‌کنند، فقط روی سلول‌های هدفی که گیرنده‌های مربوط به این هورمون‌ها دارند، عمل می‌کنند. انتقال دهنده های عصبی (مواد شیمیایی که هدایت تکانه های عصبی را تضمین می کنند) به پروتئین های گیرنده ویژه در سلول های هدف نیز متصل می شوند.

• آنزیمی - پروتئین های غشایی اغلب آنزیم هستند. به عنوان مثال، غشای پلاسمایی سلول های اپیتلیال روده حاوی آنزیم های گوارشی است.

• اجرای تولید و هدایت پتانسیل های زیستی.

با کمک غشاء، غلظت ثابتی از یون ها در سلول حفظ می شود: غلظت یون K+ در داخل سلول بسیار بیشتر از خارج است، و غلظت Na+ بسیار کمتر است، که بسیار مهم است، زیرا این امر تضمین می کند. حفظ اختلاف پتانسیل روی غشاء و تولید یک تکانه عصبی.

• علامت گذاری سلول - آنتی ژن هایی روی غشاء وجود دارد که به عنوان نشانگر عمل می کنند - "برچسب هایی" که به سلول اجازه شناسایی می دهند. اینها گلیکوپروتئین ها هستند (یعنی پروتئین هایی با زنجیره های جانبی الیگوساکارید شاخه ای متصل به آنها) که نقش "آنتن" را بازی می کنند. به دلیل پیکربندی‌های بی‌شمار زنجیره‌های جانبی، می‌توان برای هر نوع سلول یک نشانگر خاص ساخت. با کمک نشانگرها، سلول‌ها می‌توانند سلول‌های دیگر را بشناسند و به طور هماهنگ با آنها عمل کنند، مثلاً در تشکیل اندام‌ها و بافت‌ها. این همچنین به سیستم ایمنی اجازه می دهد تا آنتی ژن های خارجی را تشخیص دهد.

ساختار و ترکیب غشاهای زیستی

غشاها از سه دسته لیپید تشکیل شده اند: فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها و کلسترول. فسفولیپیدها و گلیکولیپیدها (لیپیدهایی با کربوهیدرات های متصل) از دو دنباله هیدروکربنی آبگریز طولانی تشکیل شده اند که به یک سر آبدوست باردار متصل هستند. کلسترول با اشغال فضای آزاد بین دم آبگریز لیپیدها و جلوگیری از خم شدن آنها به غشاء سفتی می بخشد. بنابراین، غشاهای با محتوای کلسترول پایین انعطاف پذیرتر هستند و غشاهایی با محتوای کلسترول بالا سفت تر و شکننده تر هستند. کلسترول همچنین به عنوان یک "بازدارنده" عمل می کند که از حرکت مولکول های قطبی از سلول به داخل سلول جلوگیری می کند. بخش مهمی از غشا را پروتئین هایی تشکیل می دهند که در آن نفوذ می کنند و مسئول خواص مختلف غشاها هستند. ترکیب و جهت گیری آنها در غشاهای مختلف متفاوت است.

غشاهای سلولی اغلب نامتقارن هستند، یعنی لایه ها از نظر ترکیب چربی، انتقال یک مولکول فردی از یک لایه به لایه دیگر (به اصطلاح دمپایی صندل لا انگشتی) سخت است.

اندامک های غشایی

اینها بخشهای منفرد یا به هم پیوسته بسته سیتوپلاسم هستند که توسط غشاء از هیالوپلاسم جدا می شوند. اندامک های تک غشایی شامل شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی، لیزوزوم ها، واکوئل ها، پراکسی زوم ها هستند. دو برابر کردن غشاها - هسته، میتوکندری، پلاستیدها. قسمت بیرونی سلول توسط غشای پلاسمایی به اصطلاح محدود شده است. ساختار غشاهای اندامک های مختلف در ترکیب لیپیدها و پروتئین های غشایی متفاوت است.

تراوایی انتخابی

غشاهای سلولی دارای نفوذپذیری انتخابی هستند: گلوکز، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب، گلیسرول و یون ها به آرامی از طریق آنها پخش می شوند و خود غشاها تا حدی به طور فعال این فرآیند را تنظیم می کنند - برخی از مواد عبور می کنند، اما برخی دیگر از آن عبور نمی کنند. چهار مکانیسم اصلی برای ورود مواد به سلول یا خارج از سلول وجود دارد: انتشار، اسمز، انتقال فعال و برون یا اندوسیتوز. دو فرآیند اول ماهیت منفعل دارند، یعنی. نیازی به مصرف انرژی ندارند؛ دو مورد آخر فرآیندهای فعال مرتبط با مصرف انرژی هستند.

نفوذ پذیری انتخابی غشاء در طول حمل و نقل غیرفعال به دلیل کانال های ویژه - پروتئین های انتگرال است. آنها از طریق غشاء نفوذ می کنند و نوعی گذر را تشکیل می دهند. عناصر K، Na و Cl کانال های مخصوص به خود را دارند. نسبت به گرادیان غلظت، مولکول های این عناصر به داخل و خارج سلول حرکت می کنند. هنگامی که تحریک می شود، کانال های یون سدیم باز می شوند و ورود ناگهانی به سلول رخ می دهد.

این مقاله خلاصه ای از یک درس-مطالعه و تلفیق اولیه دانش جدید است (درس "زیست شناسی عمومی" کلاس 10 طبق برنامه V.B. Zakharov).

وظایف:

1. شکل گیری دانش در مورد ساختار، خواص و عملکرد لایه داخلی غشای سلولی - غشای پلاسما (و با استفاده از مثال آن، سایر غشاهای سلولی)، با استفاده از یک حباب صابون به عنوان یک مدل.
2. توسعه مفهوم مطابقت ساختار با عملکردهای انجام شده.
3. ادغام اولیه دانش کسب شده با استفاده از وظایف در قالب آزمون دولتی واحد.

تجهیزات:

1. جدول ساختار سلول های گیاهی و جانوری بر اساس میکروسکوپ های نوری و الکترونی
2. محلول شوینده (برای تولید حباب صابون)، لوله پلاستیکی، سوزن دوخت نازک.
3. طراحی تخته سیاه: مدل های مولکولی<تصویر 1 >.
4. مواد آموزشی با وظایف در قالب آزمون دولتی واحد.

در طول کلاس ها

معلم:در درس آخر کار آزمایشگاهی "پلاسمولیز و دپلاسمولیز در سلول های پوست پیاز" را انجام دادیم که طی آن با پدیده های جالبی آشنا شدیم. جوهر آنها چیست؟

دانش آموزان:هنگامی که بافت گیاهی (اپیدرم فلس پیاز) در محلول هیپرتونیک کلرید سدیم (NaCl) قرار داده شد، این محلول به داخل سلول ها نفوذ نکرد، بلکه آب از واکوئل های سلولی به سمت محلول هیپرتونیک NaCl آزاد شد. برای متعادل کردن غلظت یون ها در دو طرف غشای سلولی. در همان زمان، حجم واکوئل ها و کل سیتوپلاسم به طور کلی کاهش یافت که منجر به جدا شدن سیتوپلاسم از دیواره سلولی - پلاسمولیز شد. هنگام بازگرداندن بافت مورد مطالعه به آب تمیز، ما همچنین رها شدن املاح از واکوئل ها را مشاهده نکردیم، بلکه فقط جریان آب از فضای اطراف به داخل سلول، به داخل واکوئل ها با شیره سلولی را مشاهده کردیم که منجر به ترمیم آن شد. حجم سلول به مرزهای قبلی آن - دپلاسمولیز.

معلم:از آزمایش چه نتیجه ای می توان گرفت؟

دانش آموزان:احتمالاً سطح سلول آزادانه اجازه عبور آب را در هر دو جهت می دهد، اما یون های Na + و Cl- را که بخشی از نمک خوراکی هستند، حفظ می کند.

معلم:ملکی که ما کشف کردیم نام دارد تراوایی انتخابییا نیمه نفوذپذیری غشای پلاسمایی.

غشای پلاسمایی (یا غشای پلاسما) چیست، ساختار، خواص و عملکرد آن چیست، باید در درس امروز بفهمیم. همانطور که به توافق رسیدیم، این درس توسط رفقای شما که یک سخنرانی در مورد غشای سلولی تهیه کردند، تدریس می شود. وظیفه شما نوشتن اطلاعات اولیه در مورد غشای سلولی در حین گوش دادن است. شما باید دانش کسب شده را با پاسخ دادن به سوال تست انتهای درس به کار ببرید.

مدرس 1. ساختار غشایی.

غشای پلاسمایی در همه سلول ها وجود دارد (زیر گلیکوکالیکس در حیوانات و زیر دیواره سلولی در موجودات دیگر)، تعامل سلول با محیط خود را تضمین می کند. پلاسمالما یک سطح متحرک سلول را تشکیل می‌دهد که می‌تواند رشد و فرورفتگی داشته باشد، حرکات نوسانی موج مانند انجام می‌دهد و ماکرومولکول‌ها دائماً در آن حرکت می‌کنند.

با وجود این تغییرات مداوم، سلول همیشه توسط یک غشای محکم احاطه شده است. غشای پلاسمایی یک لایه نازک با ضخامت کمتر از 10 نانومتر است. حتی اگر ضخامت آن 1 میلیون بار افزایش یابد، مقدار تنها حدود 1 سانتی متر به دست می آید، در حالی که اگر کل سلول 1 میلیون بار افزایش یابد، اندازه آن با مخاطبان نسبتاً زیادی قابل مقایسه خواهد بود.

غشا شامل دو نوع مولکول اصلی است: فسفولیپیدها، تشکیل دولایهدر ضخامت غشا، و سنجاب هابر روی سطوح آن این مولکول ها توسط برهمکنش های غیر کووالانسی در کنار هم نگه داشته می شوند. این مدل غشایی ساندویچ مانند توسط دانشمندان آمریکایی دانیلی و داوسون در سال 1935 ارائه شد. با ظهور میکروسکوپ الکترونی، تایید شد و تا حدودی اصلاح شد. در حال حاضر پذیرفته شده است مدل غشای موزاییکی سیالکه بر اساس آن مولکول های پروتئینی شناور در دولایه لیپیدی مایع نوعی موزاییک را در آن تشکیل می دهند. نموداری از این مدل مدرن که در سال 1972 توسط سینگر و نیکلسون پیشنهاد شد، در کتاب درسی آورده شده است.

برخی از پروتئین ها کربوهیدرات هایی دارند که به صورت کووالانسی به سطح بیرونی خود متصل شده و تشکیل می شوند گلیکوپروتئین ها- آنتن های مولکولی عجیب و غریب که گیرنده هستند. گلیکوپروتئین ها در تشخیص سیگنال های خارجی که از محیط یا سایر قسمت های بدن می آیند و در پاسخ سلول ها به تأثیر آنها نقش دارند. چنین شناخت متقابل یک مرحله ضروری قبل از لقاح، و همچنین چسبندگی سلول ها در فرآیند تمایز بافت است. تشخیص همچنین با تنظیم حمل و نقل مولکول ها و یون ها از طریق غشاء و همچنین پاسخ ایمنی همراه است که در آن گلیکوپروتئین ها نقش آنتی ژن را بازی می کنند.

مدرس 2.خواص غشاء و فرآیندهای غشایی.

برای درک اینکه این ساختارهای میکروسکوپی دارای چه خواصی هستند، بیایید یک حباب صابون را به عنوان مدل در نظر بگیریم. واقعیت این است که مولکول های صابون و فسفولیپیدهایی که غشاها را تشکیل می دهند ساختار مشابهی دارند.<تصویر 1> صابون ها (نمک های اسیدهای چرب) در ساختار خود دارند سر آب دوست(از یک گروه کربوکسیل باردار) و طولانی دم آبگریز. فسفولیپیدهایی که غشاها را تشکیل می دهند نیز دارای یک دم آبگریز (از دو زنجیره اسید چرب) و یک سر آبدوست بزرگ حاوی یک گروه اسید فسفریک با بار منفی هستند.

برنج. 1. مدل های مولکول ها

هنگامی که موادی با ساختار مشابه با آب مخلوط می‌شوند، مولکول‌های آن‌ها به‌طور خودبه‌خود شکل زیر را به خود می‌گیرند: سرهای آب‌دوست در آب غوطه‌ور می‌شوند و دم‌های آبگریز با آب تماس پیدا نمی‌کنند و فقط با یکدیگر و با دیگر مواد آبگریز تماس می‌گیرند. ممکن است در اطراف، برای مثال، با هوا باشد. مولکول‌های صابون و مولکول‌های فسفولیپید با یافتن خود در مرز بین دو محیط با طبیعت مشابه، قادر به تشکیل یک لایه دوگانه هستند. برخی از خواص مهم غشاهای بیولوژیکی (مانند حباب های صابون)، که در زیر ذکر شده است، با ساختار دولایه لیپیدی توضیح داده شده است.

آ) تحرک.

یک دولایه لیپیدی اساساً یک تشکیل مایع است که در صفحه آن مولکول ها می توانند آزادانه حرکت کنند - بدون از دست دادن تماس ها به دلیل جاذبه متقابل "جریان" "مدرس" جریان مایع را در دیواره حباب صابونی که روی یک لوله پلاستیکی آویزان است را نشان می دهد.). دم های آبگریز می توانند آزادانه از کنار یکدیگر سر بخورند.

ب) قابلیت خود قفل شدن.

"مدرس" نشان می دهد که چگونه هنگامی که حباب صابون سوراخ می شود و سوزن پس از آن برداشته می شود، یکپارچگی دیواره آن بلافاصله بازیابی می شود. به لطف این توانایی، سلول ها می توانند با ادغام غشای پلاسمایی خود (به عنوان مثال، در طول توسعه بافت عضلانی) جوش بخورند. همین اثر در هنگام بریدن یک سلول به دو قسمت با یک میکروچاقو مشاهده می شود و پس از آن هر قسمت توسط یک غشای پلاسمایی بسته احاطه می شود.

V) تراوایی انتخابی.

یعنی نفوذناپذیری به مولکول های محلول در آب به دلیل لایه روغنی تشکیل شده توسط دم آبگریز مولکول های فسفولیپید. برای نفوذ فیزیکی به چنین لایه‌ای، خود ماده باید آبگریز باشد یا می‌تواند از میان شکاف‌های تصادفی که در نتیجه حرکات مولکولی (مولکول‌های کوچک، مانند مولکول‌های آب) ایجاد می‌شوند، فشرده شود.

پروتئین هایی که در تمام ضخامت غشا نفوذ می کنند یا در سطوح بیرونی و درونی آن قرار دارند به تبادل مواد با محیط کمک می کنند. مولکول های پروتئین حمل و نقل انتخابی مواد را در سراسر غشاء فراهم می کنند، علاوه بر این، منافذی در داخل مولکول های پروتئین یا بین مولکول های همسایه ایجاد می شوند که از طریق آن آب و برخی یون ها به طور غیر فعال وارد سلول ها می شوند.

مدرس 3.وظایف غشای پلاسمایی

ساختاری با چنین ساختار و خواصی برای یک سلول چه کاربردی دارد؟ معلوم می شود که او:

1. به سلول ها شکل می دهد و از آسیب های فیزیکی و شیمیایی محافظت می کند.
2. به لطف تحرک، توانایی تشکیل برآمدگی ها و برآمدگی ها، تماس و تعامل سلول ها را در بافت ها و اندام ها انجام می دهد.
3. محیط سلولی را از محیط خارجی جدا می کند و تفاوت آنها را حفظ می کند.
4. به دلیل یکسان نبودن پروتئین ها و کربوهیدرات های سطح غشاها و سلول های مختلف، نوعی نشانگر نوع سلول است.
5. تبادلات بین سلول و محیط را تنظیم می کند و به طور انتخابی از انتقال مواد مغذی به داخل سلول و حذف محصولات متابولیک نهایی به خارج اطمینان می دهد.

مدرس 4. می خواهم به شما بگویم که چگونه اتفاق می افتد انتقال از طریق غشای پلاسماییو به طور مشابه از طریق غشاهای سلولی دیگر. حمل و نقل می تواند غیرفعال باشد که نیازی به انرژی ندارد و فعال و وابسته به انرژی باشد که در طی آن انرژی حاصل از هیدرولیز مولکول های ATP مصرف می شود.

1. انتشار.

این یک فرآیند منفعل است. حرکت مواد از ناحیه ای با غلظت بالا به ناحیه ای با غلظت کم انجام می شود. گازها و مولکول های چربی دوست (محلول در چربی) به سرعت منتشر می شوند، یون ها و مولکول های قطبی کوچک (گلوکز، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب) به آرامی منتشر می شوند. انتشار توسط منافذ موجود در مولکول های پروتئین تسریع می شود.

یک نوع انتشار است اسمز- حرکت آب از طریق غشاء

2. اندوسیتوز.

این انتقال فعال مواد از طریق غشاء به داخل سلول است (اگزوسیتوز - خارج از سلول). بسته به ماهیت ماده منتقل شده از طریق غشاء، دو نوع از این فرآیندها متمایز می شوند: اگر یک ماده متراکم منتقل شود - فاگوسیتوز(از یونانی "phagos" - بلعیدن و "cytos" - سلول)، اگر قطرات مایع حاوی مواد مختلف در حالت محلول یا معلق باشد، - پینوسیتوز(از یونانی "pino" - نوشیدنی و "cytos" - سلول).

اصل انتقال در هر دو مورد یکسان است: در محلی که سطح سلول با ذره یا قطره ای از یک ماده تماس پیدا می کند، غشاء خم می شود، فرورفتگی ایجاد می کند و ذره یا قطره مایع را که غوطه ور می شود احاطه می کند. در یک "بسته غشایی" در داخل سلول. یک واکوئل گوارشی در اینجا تشکیل می شود و مواد آلی وارد شده به سلول در آن هضم می شوند. فاگوسیتوز در حیوانات گسترده است و پینوسیتوز توسط سلول های حیوانات، گیاهان، قارچ ها، باکتری ها و جلبک های سبز آبی انجام می شود.

3. انتقال فعال با استفاده از آنزیم های تعبیه شده در غشاء.

انتقال بر خلاف گرادیان غلظت با مصرف انرژی صورت می‌گیرد، برای مثال، یون‌های پتاسیم وارد سلول می‌شوند (پمپ می‌شوند) و یون‌های سدیم از سلول خارج می‌شوند (پمپ می‌شوند). این کار با تجمع اختلاف پتانسیل الکتریکی روی غشا همراه است. چنین سیستم های حمل و نقل سلولی معمولاً " پمپ ها" انتقال آمینو اسیدها و قندها به همین ترتیب انجام می شود.

نتیجه گیری:

1. پلاسمالما یک لایه نازک با ضخامت حدود 10 نانومتر روی سطح سلول است. این شامل ساختارهای لیپوپروتئین (لیپیدها و پروتئین ها) است.
2. برخی از مولکول های سطحی پروتئین ها دارای مولکول های کربوهیدرات متصل هستند (آنها با مکانیسم تشخیص مرتبط هستند).
3. لیپیدهای غشایی به طور خود به خود یک لایه دوتایی تشکیل می دهند. این امر نفوذ پذیری انتخابی غشا را تعیین می کند.
4. پروتئین های غشایی عملکردهای مختلفی را انجام می دهند و به طور قابل توجهی حمل و نقل در سراسر غشاء را تسهیل می کنند.
5. لیپیدها و پروتئین های غشاء قادر به حرکت در سطح غشاء هستند، به همین دلیل سطح سلول کاملاً صاف نیست.

برای ادغام اطلاعات دریافت شده در درس، به دانش آموزان وظایفی در قالب آزمون دولتی واحد ارائه می شود.

بخش "الف"

یک پاسخ صحیح را انتخاب کنید

A1. ساختار و عملکرد غشای پلاسمایی توسط مولکول های تشکیل دهنده آن تعیین می شود:

1) گلیکوژن و نشاسته
2) DNA و ATP
3) پروتئین ها و لیپیدها
4) فیبر و گلوکز

A2. غشای پلاسما عملکرد زیر را انجام نمی دهد:

1) حمل و نقل مواد
2) محافظت از سلول
3) تعامل با سلول های دیگر
4) سنتز پروتئین

A3. کربوهیدرات های موجود در ساختار غشای سلولی وظایف زیر را انجام می دهند:

1) حمل و نقل مواد
2) گیرنده
3) تشکیل یک لایه دوگانه غشایی
4) فتوسنتز

A4. پروتئین های موجود در ساختار غشای سلولی وظایف زیر را انجام می دهند:

1) ساخت و ساز
2) محافظ
3) حمل و نقل
4) تمام توابع مشخص شده

A5. فاگوسیتوز عبارت است از:

1) جذب مایع توسط سلول
2) گرفتن ذرات جامد
3) انتقال مواد از طریق غشا
4) تسریع واکنش های بیوشیمیایی

A6. سطوح آبدوست غشاها تشکیل می شوند:

1) دم غیر قطبی لیپیدها
2) سر قطبی لیپیدها
3) پروتئین ها
4) کربوهیدرات ها

A7. عبور یون های Na + و K + از غشاء از طریق:

1) انتشار
2) اسمز
3) انتقال فعال
4) اجرا نشده است

A8. موارد زیر آزادانه از لایه لیپیدی غشا عبور می کنند:

1) آب
2) پخش
3) گلوکز
4) نشاسته

بخش "ب"

1) حمل و نقل فعال انرژی مصرف می کند
2) فاگوسیتوز نوعی اندوسیتوز است
3) انتشار نوعی انتقال فعال است
4) دیواره سلولی گیاهان از سلولز تشکیل شده است
5) اسمز انتشار آب است
6) پینوسیتوز نوعی فاگوسیتوز است
7) پلاسمالما از سه لایه لیپید تشکیل شده است
8) سلول حیوانی دیواره سلولی ندارد
9) پلاسمالما ارتباط بین سلول و محیط آن را فراهم می کند

قسمت "ج"

وظایف با پاسخ دقیق رایگان

C1. منظور از اندوسیتوز چیست:

الف) برای تک یاخته ها و بی مهرگان پایین تر؟
ب) برای حیوانات و انسان های بسیار سازمان یافته؟

C2. اساس فیزیکی انتقال واکوئولی در یک سلول چیست؟

C3. اهمیت بیولوژیکی بی نظمی در سطح پلاسمالمای برخی سلول ها (میکروویل ها، مژک ها و غیره) چیست؟

C4. مارماهی برقی و مارماهی برقی طعمه خود را با تخلیه چند صد ولتی بیهوش می کنند. چه خصوصیاتی از غشای پلاسمایی سلولی از امکان ایجاد چنین ترشحاتی پشتیبانی می کند؟

C5. پلاسمالما چگونه عمل می کند تا «کارت شناسایی» را برای سلول فراهم کند؟

پاسخ به تکالیف.

بخش "الف".

1–3, 2–4, 3–2, 4–4, 5–2, 6–2, 7–3, 8–2.

بخش "ب".

1، 2، 4، 5، 8، 9 - "بله"؛ 3، 6، 7 - "نه"

قسمت "ج".

1a. امکان ورود غذا به سلول ها و هضم بیشتر در لیزوزوم ها.

1b. فعالیت فاگوسیتی لکوسیت ها در محافظت از بدن در برابر باکتری های بیماری زا و سایر ذرات ناخواسته اهمیت زیادی دارد. پینوسیتوز در سلول های توبولار کلیه منجر به جذب پروتئین از ادرار اولیه می شود.

2. خواص اصلی دولایه های لیپیدی قابلیت بسته شدن غشاها است.

3. افزایش سطح سلول برای تبادل بین سلول و محیط آن.

4. وجود سیستم های آنزیمی که حمل و نقل فعال را انجام می دهند ("پمپ ها") منجر به توزیع مجدد بارها بر روی پلاسمالما و ایجاد اختلاف پتانسیل غشایی می شود.

5. برای این، تعدادی گروه شیمیایی خاص روی سطح غشاء وجود دارد - "آنتن ها" که اغلب گلیکوپروتئین ها هستند.

سلول از دیرباز به عنوان واحد ساختاری همه موجودات زنده تعریف شده است. و در واقع همینطور است. به هر حال، میلیاردها از این ساختارها، مانند آجر، گیاهان و حیوانات، باکتری ها و میکروارگانیسم ها و انسان را تشکیل می دهند. هر اندام، بافت، سیستم بدن - همه چیز از سلول ها ساخته شده است.

بنابراین، دانستن تمام ظرافت های ساختار داخلی، ترکیب شیمیایی و واکنش های بیوشیمیایی در حال انجام آن بسیار مهم است. در این مقاله به بررسی غشای پلاسمایی، وظایف و ساختار آن خواهیم پرداخت.

اندامک های سلولی

اندامک‌ها کوچک‌ترین بخش‌های ساختاری هستند که در داخل سلول یافت می‌شوند و ساختار و عملکردهای حیاتی آن را تامین می‌کنند. اینها شامل بسیاری از نمایندگان مختلف است:

1. غشای پلاسمایی
2. هسته و هسته با مواد کروموزومی.
3. سیتوپلاسم با آخال.
4. لیزوزوم ها
5. میتوکندری.
6. ریبوزوم ها
7. واکوئل و کلروپلاست اگر سلول گیاهی باشد.

هر یک از ساختارهای ذکر شده ساختار پیچیده خود را دارد که توسط مواد با وزن مولکولی بالا (HMCs) تشکیل شده است، عملکردهای کاملاً تعریف شده ای را انجام می دهد و در مجموعه ای از واکنش های بیوشیمیایی شرکت می کند که عملکردهای حیاتی کل ارگانیسم را به عنوان یک کل تضمین می کند.

ساختار کلی غشا

ساختار غشای پلاسمایی از قرن 18 مورد مطالعه قرار گرفته است. پس از آن بود که برای اولین بار توانایی آن در عبور یا حفظ انتخابی مواد کشف شد. با توسعه میکروسکوپ، مطالعه ساختار و ساختار ظریف غشاء امکان پذیرتر شده است و بنابراین امروزه تقریباً همه چیز در مورد آن شناخته شده است.

مترادف نام اصلی آن پلاسمالما است. ترکیب غشای پلاسمایی توسط سه نوع اصلی IUD نشان داده می شود:

• پروتئین ها؛
• لیپیدها؛
• کربوهیدرات ها

نسبت این ترکیبات و مکان ممکن است در سلول های موجودات مختلف (گیاهی، حیوانی یا باکتریایی) متفاوت باشد.

مدل موزاییک سیال سازه

بسیاری از دانشمندان سعی کرده اند در مورد چگونگی قرار گرفتن لیپیدها و پروتئین ها در غشاء فرضیاتی را مطرح کنند. با این حال، تنها در سال 1972 بود که دانشمندان سینگر و نیکلسون مدلی را پیشنهاد کردند که امروزه نیز مرتبط است و ساختار غشای پلاسمایی را منعکس می کند. به آن موزاییک مایع می گویند و ماهیت آن به شرح زیر است: انواع مختلفی از لیپیدها در دو لایه قرار گرفته اند که انتهای آبگریز مولکول ها به سمت داخل و انتهای آب دوست به سمت بیرون قرار گرفته اند. علاوه بر این، کل ساختار، مانند یک موزاییک، با انواع مختلفی از مولکول های پروتئین و همچنین مقدار کمی هگزوز (کربوهیدرات) نفوذ می کند.

کل سیستم پیشنهادی در پویایی ثابت است. پروتئین ها نه تنها می توانند از طریق و از طریق لایه بیلیپیدی نفوذ کنند، بلکه می توانند خود را در یکی از طرفین آن قرار دهند و در داخل آن جاسازی شوند. یا حتی آزادانه در امتداد غشاء "راه بروید" و مکان را تغییر دهید.

داده های تجزیه و تحلیل میکروسکوپی شواهدی برای حمایت و توجیه این نظریه ارائه می دهد. در عکس های سیاه و سفید، لایه های غشاء به وضوح قابل مشاهده است، بالا و پایین به یک اندازه تیره و وسط روشن تر است. تعدادی آزمایش نیز انجام شد که ثابت کرد این لایه ها دقیقاً بر اساس لیپیدها و پروتئین ها هستند.

پروتئین های غشای پلاسما

اگر درصد لیپیدها و پروتئین ها را در غشای یک سلول گیاهی در نظر بگیریم، تقریباً یکسان خواهد بود - 40/40٪. در پلاسمالمای حیوانی، تا 60٪ از پروتئین تشکیل شده است، در پلاسمالمای باکتریایی - تا 50٪.

غشای پلاسمایی از انواع مختلفی از پروتئین ها تشکیل شده است و عملکرد هر یک از آنها نیز مشخص است.

1. مولکول های محیطی. اینها پروتئین هایی هستند که روی سطح قسمت های داخلی یا خارجی لایه های لیپیدی قرار دارند. انواع اصلی برهمکنش بین ساختار مولکولی و لایه به شرح زیر است:

• پیوند های هیدروژنی؛
• فعل و انفعالات یونی یا پل های نمکی؛
• جاذبه الکترواستاتیکی

پروتئین های محیطی خود ترکیبات محلول در آب هستند، بنابراین جدا کردن آنها از پلاسمالما بدون آسیب کار دشواری نیست. چه موادی به این ساختارها تعلق دارند؟ شایع ترین و پرتعدادترین آنها اسپکترین پروتئین فیبریلار است. این می تواند تا 75٪ در جرم تمام پروتئین های غشایی در پلاسمالمای سلولی منفرد باشد.

چرا آنها مورد نیاز هستند و چگونه غشای پلاسمایی به آنها بستگی دارد؟ توابع به شرح زیر است:

• تشکیل اسکلت سلولی؛
• حفظ شکل ثابت؛
• محدود کردن تحرک بیش از حد پروتئین های انتگرال.
• هماهنگی و اجرای انتقال یون از طریق پلاسمالما؛
• می تواند به زنجیره های الیگوساکارید متصل شود و در سیگنال دهی گیرنده از و به غشاء شرکت کند.

2. پروتئین های نیمه انتگرال. این گونه مولکول ها مولکول هایی هستند که به طور کامل یا نیمه در دولایه لیپیدی تا اعماق متفاوت غوطه ور شده اند. به عنوان مثال می توان به باکتریورودوپسین، سیتوکروم اکسیداز و غیره اشاره کرد. آنها همچنین پروتئین "لنگر" نامیده می شوند، به این معنی که در داخل لایه چسبیده اند. آنها با چه چیزی می توانند در تماس باشند و چگونه ریشه می گیرند و نگه می دارند؟ اغلب به لطف مولکول های خاص، که می توانند اسیدهای میریستیک یا پالمیتیک، ایزوپرن ها یا استرول ها باشند. به عنوان مثال، در پلاسمالمای حیوانات، پروتئین های نیمه انتگرال مرتبط با کلسترول وجود دارد. اینها هنوز در گیاهان یا باکتری ها یافت نشده اند.

3. پروتئین های انتگرال. برخی از مهمترین آنها در پلاسمالما. آنها ساختارهایی هستند که چیزی شبیه کانال هایی را تشکیل می دهند که از طریق و از طریق هر دو لایه لیپیدی نفوذ می کنند. از طریق این مسیرها است که مولکول های زیادی وارد سلول می شوند، مولکول هایی که لیپیدها اجازه عبور از آنها را نمی دهند. بنابراین، نقش اصلی ساختارهای یکپارچه، تشکیل کانال های یونی برای حمل و نقل است.

دو نوع نفوذ لایه لیپیدی وجود دارد:

• یکنواخت - یک بار؛
• چند موضوعی - در چندین مکان.

انواع پروتئین های انتگرال شامل گلیکوفورین، پروتئولیپیدها، پروتئوگلیکان ها و غیره است. همه آنها در آب نامحلول هستند و از نزدیک در لایه لیپیدی قرار دارند، بنابراین حذف آنها بدون آسیب رساندن به ساختار پلاسمالما غیرممکن است. این پروتئین ها ساختار کروی دارند، انتهای آبگریز آنها در داخل لایه لیپیدی و انتهای آبدوست بالای آن قرار دارد و می تواند از کل ساختار بالاتر رود. پروتئین های انتگرال به دلیل چه فعل و انفعالاتی در داخل نگه داشته می شوند؟ در این امر جاذبه های آبگریز به رادیکال های اسیدهای چرب به آنها کمک می کند.

بنابراین، تعدادی مولکول پروتئینی مختلف وجود دارد که غشای پلاسما شامل آنها می شود. ساختار و عملکرد این مولکول ها را می توان در چندین نقطه کلی ترکیب کرد.

1. پروتئین های محیطی ساختاری
2. پروتئین های آنزیمی کاتالیزوری (نیمه انتگرال و انتگرال).
3. گیرنده (محیطی، انتگرال).
4. حمل و نقل (انتگرال).

لیپیدهای پلاسمالما

دولایه لیپیدی مایع که غشای پلاسما را می سازد می تواند بسیار متحرک باشد. واقعیت این است که مولکول های مختلف می توانند از لایه بالایی به لایه پایین و برعکس حرکت کنند، یعنی ساختار پویا است. چنین انتقال هایی در علم نام خاص خود را دارند - "فلیپ فلاپ". از نام آنزیمی تشکیل شده است که فرآیندهای بازآرایی مولکول ها را در یک تک لایه یا از بالا به پایین و بالعکس فلیپاز کاتالیز می کند.

مقدار لیپیدهای غشای پلاسمایی سلول تقریباً برابر با تعداد پروتئین ها است. تنوع گونه ای گسترده است. گروه های اصلی زیر را می توان تشخیص داد:

• فسفولیپیدها؛
• اسفنگوفسفولیپیدها؛
• گلیکولیپیدها؛
• کلسترول

گروه اول فسفولیپیدها شامل مولکول هایی مانند گلیسروفسفولیپیدها و اسفنگومیلین ها هستند. این مولکول ها اساس دو لایه غشایی را تشکیل می دهند. انتهای آبگریز ترکیبات به داخل لایه هدایت می شوند، انتهای آب دوست به سمت بیرون هدایت می شوند. نمونه های اتصال:

• فسفاتیدیل کولین؛
• فسفاتیدیل سرین؛
• کاردیولیپین؛
• فسفاتیدیلینوزیتول؛
• اسفنگومیلین؛
• فسفاتیدیل گلیسرول؛
• فسفاتیدیل اتانول آمین.

برای مطالعه این مولکول ها، از روشی برای تخریب لایه غشایی در برخی قسمت ها توسط فسفولیپاز، آنزیم ویژه ای که فرآیند تجزیه فسفولیپیدها را کاتالیز می کند، استفاده می شود.

عملکرد اتصالات ذکر شده به شرح زیر است:

1. آنها ساختار و ساختار کلی دولایه پلاسمالما را ارائه می دهند.
2. آنها در تماس با پروتئین های سطح و داخل لایه قرار می گیرند.
3. وضعیت تجمعی که غشای پلاسمایی سلول در شرایط دمایی مختلف خواهد داشت را تعیین کنید.
4. آنها در نفوذپذیری محدود پلاسمالما برای مولکول های مختلف شرکت می کنند.
5. آنها انواع مختلفی از فعل و انفعالات غشای سلولی را با یکدیگر تشکیل می دهند (دموسوم، فضای شکاف مانند، اتصال محکم).

اسفنگوفسفولیپیدها و گلیکولیپیدهای غشایی

اسفنگومیلین ها یا اسفنگوفسفولیپیدها، به دلیل ماهیت شیمیایی خود، مشتقاتی از آمینو الکل اسفنگوزین هستند. آنها همراه با فسفولیپیدها در تشکیل لایه بیلیپیدی غشا شرکت می کنند.

گلیکولیپیدها شامل گلیکوکالیکس هستند، ماده ای که تا حد زیادی خواص غشای پلاسمایی را تعیین می کند. این یک ترکیب ژله مانند است که عمدتاً از الیگوساکاریدها تشکیل شده است. گلیکوکالیکس 10 درصد از کل جرم پلاسمالما را اشغال می کند. غشای پلاسمایی، ساختار و عملکردهایی که انجام می دهد، مستقیماً با این ماده مرتبط است. به عنوان مثال، گلیکوکالیکس انجام می دهد:

• عملکرد نشانگر غشاء؛
• گیرنده؛
• فرآیندهای هضم جداری ذرات داخل سلول.

لازم به ذکر است که وجود لیپید گلیکوکالیکس فقط برای سلول های حیوانی مشخص است، اما برای گیاهان، باکتری ها و قارچ ها مشخص نیست.

کلسترول (استرول غشایی)

این یک جزء مهم از دو لایه سلولی در پستانداران است. نه در گیاهان و نه در باکتری ها و قارچ ها یافت می شود. از نظر شیمیایی، یک الکل، حلقوی، تک هیدریک است.

مانند سایر لیپیدها دارای خواص آمفی دوست (وجود انتهای آبدوست و آبگریز مولکول) است. در غشاء نقش مهمی به عنوان محدود کننده و کنترل کننده سیالیت دو لایه ایفا می کند. همچنین در تولید ویتامین D شرکت می کند و در تشکیل هورمون های جنسی شریک است.

سلول‌های گیاهی حاوی فیتواسترول‌ها هستند که در تشکیل غشاهای حیوانی شرکت نمی‌کنند. بر اساس برخی داده ها، مشخص شده است که این مواد مقاومت گیاه را در برابر انواع خاصی از بیماری ها ایجاد می کنند.

غشای پلاسمایی توسط کلسترول و سایر لیپیدها در یک برهمکنش مشترک، یک مجتمع تشکیل می شود.

غشای کربوهیدرات ها

این گروه از مواد تقریباً 10 درصد از ترکیب کل ترکیبات غشای پلاسمایی را تشکیل می دهند. در شکل ساده آنها، مونو، دی و پلی ساکاریدها یافت نمی شوند، بلکه فقط به شکل گلیکوپروتئین ها و گلیکولیپیدها هستند.

عملکرد آنها اعمال کنترل بر فعل و انفعالات درون و بین سلولی، حفظ ساختار و موقعیت خاصی از مولکول های پروتئین در غشاء و همچنین انجام دریافت است.

عملکردهای اصلی پلاسمالما

غشای پلاسمایی نقش بسیار مهمی در سلول دارد. کارکردهای آن چند وجهی و مهم است. بیایید نگاهی دقیق تر به آنها بیندازیم.

1. محتویات سلول را از محیط جدا می کند و آن را از تأثیرات خارجی محافظت می کند. به لطف وجود غشاء، ترکیب شیمیایی سیتوپلاسم و محتویات آن در سطح ثابتی حفظ می شود.
2. پلاسمالما حاوی تعدادی پروتئین، کربوهیدرات و لیپید است که شکل خاصی به سلول می دهد و حفظ می کند.
3. هر اندامک سلولی دارای غشایی است که به آن وزیکول غشایی (وزیکول) می گویند.
4. ترکیب اجزای پلاسمالما به آن اجازه می دهد تا نقش "نگهبان" سلول را بازی کند و حمل و نقل انتخابی را به داخل آن انجام دهد.
5. گیرنده ها، آنزیم ها، مواد فعال بیولوژیکی در سلول عمل می کنند و به آن نفوذ می کنند، تنها به لطف پروتئین ها و لیپیدهای غشاء با پوسته سطحی آن همکاری می کنند.
6. از طریق غشای پلاسمایی، نه تنها ترکیبات با طبیعت های مختلف، بلکه یون های مهم برای زندگی (سدیم، پتاسیم، کلسیم و غیره) منتقل می شوند.
7. غشاء تعادل اسمزی را در خارج و داخل سلول حفظ می کند.
8. با کمک غشای پلاسمایی، یون ها و ترکیبات با طبیعت های مختلف، الکترون ها و هورمون ها از سیتوپلاسم به اندامک ها منتقل می شوند.
9. از طریق آن نور خورشید به شکل کوانتوم جذب می شود و سیگنال ها در داخل سلول بیدار می شوند.
10. این ساختار است که انگیزه های عمل و استراحت را ایجاد می کند.
11. حفاظت مکانیکی سلول و ساختارهای آن در برابر تغییر شکل‌های جزئی و ضربه‌های فیزیکی.
12. چسبندگی سلولی، یعنی چسبندگی و نزدیک نگه داشتن آنها به یکدیگر نیز به لطف غشاء انجام می شود.

پلاسمالمای سلولی و سیتوپلاسم بسیار نزدیک به هم مرتبط هستند. غشای پلاسمایی در تماس نزدیک با تمام مواد و مولکول ها است، یون هایی که به داخل سلول نفوذ می کنند و آزادانه در محیط داخلی چسبناک قرار می گیرند. این ترکیبات سعی می کنند به تمام ساختارهای سلولی نفوذ کنند، اما مانع غشاء است که قادر است انواع مختلف انتقال را از طریق خود انجام دهد. یا اصلاً از برخی از انواع اتصالات چشم پوشی نکنید.

انواع انتقال از طریق سد سلولی

حمل و نقل از طریق غشای پلاسما به روش های مختلفی انجام می شود که با یک ویژگی فیزیکی مشترک - قانون انتشار مواد متحد می شوند.

1. انتقال غیرفعال یا انتشار و اسمز. این شامل حرکت آزاد یون ها و حلال از طریق غشاء در امتداد یک گرادیان از ناحیه ای با غلظت بالا به ناحیه کم است. نیازی به مصرف انرژی ندارد، زیرا خود به خود پیش می رود. این نحوه عملکرد پمپ سدیم پتاسیم، تغییر اکسیژن و دی اکسید کربن در حین تنفس، انتشار گلوکز در خون و غیره است. یک پدیده بسیار رایج انتشار تسهیل شده است. این فرآیند به معنای وجود نوعی ماده کمکی است که ترکیب مورد نظر را گرفته و آن را در امتداد یک کانال پروتئینی یا از طریق لایه لیپیدی به داخل سلول می کشاند.
2. حمل و نقل فعال شامل صرف انرژی برای فرآیندهای جذب و دفع از طریق غشاء است. دو راه اصلی وجود دارد: اگزوسیتوز - حذف مولکول ها و یون ها در خارج. اندوسیتوز جذب و عبور ذرات جامد و مایع به داخل سلول است. به نوبه خود، روش دوم حمل و نقل فعال شامل دو نوع فرآیند است. فاگوسیتوز، که شامل بلع مولکول‌های جامد، مواد، ترکیبات و یون‌ها توسط یک وزیکول غشایی و حمل آنها به داخل سلول است. در طی این فرآیند، وزیکول های بزرگی تشکیل می شود. از طرف دیگر پینوسیتوز شامل گرفتن قطرات مایعات، حلال ها و سایر مواد و حمل آنها به داخل سلول است. این شامل تشکیل حباب های کوچک است.

هر دو فرآیند - پینوسیتوز و فاگوسیتوز - نه تنها در حمل و نقل ترکیبات و مایعات، بلکه در محافظت از سلول در برابر بقایای سلول‌های مرده، میکروارگانیسم‌ها و ترکیبات مضر نقش زیادی دارند. می توان گفت که این روش های انتقال فعال نیز گزینه هایی برای محافظت ایمونولوژیک سلول و ساختارهای آن در برابر خطرات مختلف هستند.

ضخامت آن 8-12 نانومتر است، بنابراین بررسی آن با میکروسکوپ نوری غیرممکن است. ساختار غشاء با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بررسی می شود.

غشای پلاسمایی توسط دو لایه لیپید - یک لایه دولیپیدی یا دو لایه تشکیل می شود. هر مولکول از یک سر آبدوست و یک دم آبگریز تشکیل شده است و در غشاهای بیولوژیکی لیپیدها با سر به بیرون و دم به سمت داخل قرار دارند.

مولکول های پروتئینی متعددی در لایه بیلیپیدی غوطه ور هستند. برخی از آنها در سطح غشا (خارجی یا داخلی) قرار دارند، برخی دیگر به غشاء نفوذ می کنند.

وظایف غشای پلاسمایی

غشاء محتویات سلول را از آسیب محافظت می کند، شکل سلول را حفظ می کند، به طور انتخابی مواد لازم را وارد سلول می کند و محصولات متابولیک را حذف می کند و همچنین ارتباط بین سلول ها را تضمین می کند.

مانع، عملکرد محدود کننده غشاء توسط یک لایه دوگانه از لیپیدها تامین می شود. از پخش شدن محتویات سلول، مخلوط شدن با محیط یا مایع بین سلولی جلوگیری می کند و از نفوذ مواد خطرناک به داخل سلول جلوگیری می کند.

تعدادی از مهمترین عملکردهای غشای سیتوپلاسمی توسط پروتئین های غوطه ور در آن انجام می شود. با کمک پروتئین های گیرنده، می تواند تحریکات مختلفی را در سطح خود درک کند. پروتئین های حمل و نقل بهترین کانال ها را تشکیل می دهند که از طریق آن پتاسیم، کلسیم و سایر یون های با قطر کم به داخل و خارج سلول می روند. پروتئین ها فرآیندهای حیاتی را در خود بدن فراهم می کنند.

ذرات بزرگ غذا که قادر به عبور از کانال های غشایی نازک نیستند، با فاگوسیتوز یا پینوسیتوز وارد سلول می شوند. نام کلی این فرآیندها اندوسیتوز است.

چگونه اندوسیتوز رخ می دهد - نفوذ ذرات بزرگ غذا به داخل سلول؟

ذرات غذا با غشای بیرونی سلول تماس پیدا می کند و در این نقطه یک انواژیناسیون ایجاد می شود. سپس ذره که توسط یک غشاء احاطه شده است، وارد سلول می شود، یک وزیکول گوارشی تشکیل می شود و آنزیم های گوارشی به داخل وزیکول حاصل نفوذ می کنند.

گلبول های سفیدی که می توانند باکتری های خارجی را جذب و هضم کنند، فاگوسیت نامیده می شوند.

در مورد پینوسیتوز، هجوم غشاء ذرات جامد را جذب نمی کند، بلکه قطرات مایع را با مواد حل شده در آن جذب می کند. این مکانیسم یکی از راه های اصلی ورود مواد به سلول است.

سلول های گیاهی پوشیده شده با لایه سخت دیواره سلولی در بالای غشاء قادر به فاگوسیتوز نیستند.

روند معکوس اندوسیتوز اگزوسیتوز است. مواد سنتز شده (به عنوان مثال، هورمون ها) در وزیکول های غشایی بسته بندی می شوند، به غشاء نزدیک می شوند، در آن ساخته می شوند و محتویات وزیکول از سلول آزاد می شود. به این ترتیب سلول می تواند از شر محصولات متابولیک غیر ضروری خلاص شود.

اساس سازماندهی ساختاری سلول غشاهای بیولوژیکی است. غشای پلاسمایی (پلاسمالما) غشایی است که سیتوپلاسم یک سلول زنده را احاطه کرده است. غشاها از لیپیدها و پروتئین ها تشکیل شده اند. لیپیدها (عمدتاً فسفولیپیدها) یک لایه دوگانه را تشکیل می دهند که در آن "دم" های آبگریز مولکول ها به سمت داخل غشاء و دم های آب دوست رو به سطوح آن هستند. مولکول های پروتئین می توانند در سطح بیرونی و داخلی غشاء قرار گیرند، می توانند تا حدی در لایه لیپیدی غوطه ور شوند یا از طریق آن نفوذ کنند. بیشتر پروتئین های غشایی مدفون آنزیم هستند. این یک مدل مایع موزاییکی از ساختار غشای پلاسمایی است. مولکول های پروتئین و لیپید متحرک هستند که پویایی غشا را تضمین می کند. غشاها همچنین شامل کربوهیدرات هایی به شکل گلیکولیپیدها و گلیکوپروتئین ها (گلیکوکالیکس) هستند که در سطح بیرونی غشا قرار دارند. مجموعه پروتئین ها و کربوهیدرات ها در سطح غشای هر سلول خاص است و به نوعی نشانگر نوع سلول است.

عملکرد غشاء:

1. تقسيم كردن. این شامل تشکیل یک مانع بین محتویات داخلی سلول و محیط خارجی است.
2. اطمینان از تبادل مواد بین سیتوپلاسم و محیط خارجی. آب، یون ها، مولکول های معدنی و آلی وارد سلول می شوند (عملکرد حمل و نقل). محصولات تشکیل شده در سلول به محیط خارجی (عملکرد ترشحی) رها می شوند.
3. حمل و نقل. انتقال از طریق غشاء می تواند به روش های مختلفی انجام شود. انتقال غیرفعال بدون مصرف انرژی، با انتشار ساده، اسمز یا انتشار تسهیل شده با کمک پروتئین های حامل اتفاق می افتد. انتقال فعال با استفاده از پروتئین های حامل انجام می شود و به انرژی نیاز دارد (مثلاً پمپ سدیم-پتاسیم). مطالب از سایت

مولکول های بزرگی از بیوپلیمرها در نتیجه اندوسیتوز وارد سلول می شوند. به فاگوسیتوز و پینوسیتوز تقسیم می شود. فاگوسیتوز جذب و جذب ذرات بزرگ توسط یک سلول است. این پدیده اولین بار توسط I.I. مکانیکف. ابتدا مواد به غشای پلاسما، به پروتئین های گیرنده خاص می چسبند، سپس غشاء خم می شود و یک فرورفتگی ایجاد می کند.

یک واکوئل گوارشی تشکیل می شود. موادی که وارد سلول می شوند در آن هضم می شوند. در انسان و حیوان، لکوسیت ها قادر به فاگوسیتوز هستند. گلبول های سفید باکتری ها و سایر ذرات جامد را جذب می کنند.

پینوسیتوز فرآیند جذب و جذب قطرات مایع با مواد حل شده در آن است. مواد به پروتئین های غشایی (گیرنده ها) می چسبند و قطره ای از محلول توسط غشایی احاطه شده و یک واکوئل را تشکیل می دهد. پینوسیتوز و فاگوسیتوز با مصرف انرژی ATP رخ می دهد.

1. منشی. ترشح عبارت است از آزادسازی یک سلول از مواد سنتز شده در سلول به محیط خارجی. هورمون‌ها، پلی‌ساکاریدها، پروتئین‌ها، قطره‌های چربی در وزیکول‌هایی که توسط یک غشاء محدود شده‌اند وجود دارند و به پلاسمالما نزدیک می‌شوند. غشاها ادغام می شوند و محتویات وزیکول در محیط اطراف سلول آزاد می شود.
2. اتصال سلول ها در بافت (به دلیل برآمدگی های چین خورده).
3. گیرنده. غشاها حاوی تعداد زیادی گیرنده هستند - پروتئین های خاصی که نقش آنها انتقال سیگنال ها از خارج به داخل سلول است.

چیزی را که دنبالش بودید پیدا نکردید؟ از جستجو استفاده کنید

در این صفحه مطالبی در مورد موضوعات زیر وجود دارد:

• ساختار و عملکرد غشای پلاسما
• ساختار و عملکرد غشای پلاسمایی
• ساختار و عملکرد غشای پلاسما به طور خلاصه
• غشای پلاسمایی به طور خلاصه
• ساختار و عملکرد غشای سلولی به طور خلاصه