خانه » مواد تزئینی » ساختار غشای سلولی خارجی مختصر است. ساختار و عملکرد غشاهای بیولوژیکی انتقال فعال ترکیبات شیمیایی از طریق پلاسمالما

ساختار غشای سلولی خارجی مختصر است. ساختار و عملکرد غشاهای بیولوژیکی انتقال فعال ترکیبات شیمیایی از طریق پلاسمالما

غشای سلولی ساختار نسبتاً پیچیده ای داردکه با میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده است. به طور کلی، از یک لایه دوگانه از لیپیدها (چربی ها) تشکیل شده است که در آن پپتیدهای مختلف (پروتئین ها) در مکان های مختلف تعبیه شده است. ضخامت کلی غشا حدود 5-10 نانومتر است.

ساختار کلی غشای سلولی برای کل جهان زنده جهانی است. با این حال، غشاهای حیوانی حاوی کلسترول هستند که سفتی آنها را تعیین می کند. تفاوت بین غشاهای پادشاهی های مختلف ارگانیسم ها عمدتاً مربوط به تشکیلات (لایه ها) فوق غشایی است. بنابراین در گیاهان و قارچ ها دیواره سلولی بالای غشاء (در خارج) وجود دارد. در گیاهان عمدتاً از سلولز و در قارچها عمدتاً از کیتین تشکیل شده است. در حیوانات، لایه فوق غشایی گلیکوکالیکس نامیده می شود.

نام دیگر غشای سلولی غشای سیتوپلاسمییا غشای پلاسمایی

مطالعه عمیق‌تر ساختار غشای سلولی بسیاری از ویژگی‌های آن را نشان می‌دهد که مربوط به عملکردهایی است که انجام می‌دهد.

دولایه لیپیدی عمدتاً از فسفولیپیدها تشکیل شده است. اینها چربی هایی هستند که یک انتهای آنها حاوی باقیمانده اسید فسفریک است که خاصیت آب دوست دارد (یعنی مولکول های آب را جذب می کند). انتهای دوم فسفولیپید زنجیره‌ای از اسیدهای چرب است که خاصیت آبگریز دارند (با آب پیوند هیدروژنی ایجاد نمی‌کنند).

مولکول های فسفولیپید در غشای سلولی در دو ردیف قرار گرفته اند به طوری که "انتهای" آبگریز آنها در داخل و "سرهای" آب دوست آنها در خارج قرار دارند. نتیجه یک ساختار نسبتاً قوی است که از محتویات سلول در برابر محیط خارجی محافظت می کند.

اجزای پروتئین در غشای سلولی به طور نابرابر توزیع می شوند، علاوه بر این، آنها متحرک هستند (از آنجایی که فسفولیپیدها در لایه دوگانه دارای تحرک جانبی هستند). از دهه 70 قرن بیستم آنها شروع به صحبت در مورد آن کردند ساختار مایع موزاییکی غشای سلولی.

بسته به نحوه گنجاندن پروتئین در غشاء، سه نوع پروتئین متمایز می شود: انتگرال، نیمه انتگرال و محیطی. پروتئین های انتگرال از تمام ضخامت غشاء عبور می کنند و انتهای آنها از دو طرف بیرون زده است. آنها عمدتاً یک عملکرد حمل و نقل را انجام می دهند. در پروتئین های نیمه انتگرال، یک انتهای آن در ضخامت غشاء قرار دارد و دومی به سمت بیرون (از بیرون یا داخلی) امتداد می یابد. انجام عملکردهای آنزیمی و گیرنده. پروتئین های محیطی در سطح بیرونی یا داخلی غشا یافت می شوند.

ویژگی های ساختاری غشای سلولی نشان می دهد که جزء اصلی مجموعه سطح سلولی است، اما نه تنها. اجزای دیگر آن لایه فوق غشایی و لایه زیر غشایی است.

گلیکوکالیکس (لایه فوق غشایی حیوانات) توسط الیگوساکاریدها و پلی ساکاریدها و همچنین پروتئین های محیطی و قسمت های بیرون زده پروتئین های انتگرال تشکیل می شود. اجزای گلیکوکالیکس یک عملکرد گیرنده را انجام می دهند.

علاوه بر گلیکوکالیکس، سلول های حیوانی تشکیلات فوق غشایی دیگری نیز دارند: مخاط، کیتین، پری لما (غشا مانند).

ساختار فوق غشایی در گیاهان و قارچ ها دیواره سلولی است.

لایه زیر غشایی سلول سیتوپلاسم سطحی (هیالوپلاسم) است که سیستم نگهدارنده-انقباض سلول در آن گنجانده شده است که فیبرهای آن با پروتئین های موجود در غشای سلولی تعامل دارند. سیگنال های مختلفی از طریق چنین اتصالات مولکولی منتقل می شوند.

9.5.1. یکی از وظایف اصلی غشاها مشارکت در انتقال مواد است. این فرآیند از طریق سه مکانیسم اصلی به دست می آید: انتشار ساده، انتشار تسهیل شده و انتقال فعال (شکل 9.10). مهم ترین ویژگی های این مکانیسم ها و نمونه هایی از مواد منتقل شده در هر مورد را به خاطر بسپارید.

شکل 9.10.مکانیسم های انتقال مولکول ها از طریق غشاء

انتشار ساده- انتقال مواد از طریق غشاء بدون مشارکت مکانیسم های خاص. حمل و نقل در امتداد یک گرادیان غلظت بدون مصرف انرژی رخ می دهد. با انتشار ساده، مولکول های زیستی کوچک منتقل می شوند - H2O، CO2، O2، اوره، مواد کم مولکولی آبگریز. سرعت انتشار ساده با گرادیان غلظت متناسب است.

انتشار تسهیل شده- انتقال مواد از طریق غشا با استفاده از کانال های پروتئینی یا پروتئین های حامل خاص. در امتداد یک گرادیان غلظت بدون مصرف انرژی انجام می شود. مونوساکاریدها، آمینو اسیدها، نوکلئوتیدها، گلیسرول و برخی یونها منتقل می شوند. سینتیک اشباع مشخصه است - در غلظت معینی (اشباع) ماده حمل شده، تمام مولکول های حامل در انتقال شرکت می کنند و سرعت انتقال به حداکثر مقدار می رسد.

حمل و نقل فعال- همچنین به مشارکت پروتئین های حمل و نقل ویژه نیاز دارد، اما انتقال برخلاف گرادیان غلظت انجام می شود و بنابراین نیاز به مصرف انرژی دارد. با استفاده از این مکانیسم، یون های Na+، K+، Ca2+، Mg2+ از طریق غشای سلولی و پروتون ها از طریق غشای میتوکندری منتقل می شوند. انتقال فعال مواد با سینتیک اشباع مشخص می شود.

9.5.2. نمونه ای از یک سیستم حمل و نقل که انتقال فعال یون ها را انجام می دهد، Na+,K+-آدنوزین تری فسفاتاز (Na+,K+-ATPase یا Na+,K+-pump) است. این پروتئین در عمق غشای پلاسمایی قرار دارد و قادر است واکنش هیدرولیز ATP را کاتالیز کند. انرژی آزاد شده در طول هیدرولیز 1 مولکول ATP برای انتقال 3 یون Na+ از سلول به فضای خارج سلولی و 2 یون K+ در جهت مخالف استفاده می شود (شکل 9.11). در نتیجه عمل Na+,K+-ATPase، اختلاف غلظت بین سیتوزول سلولی و مایع خارج سلولی ایجاد می شود. از آنجایی که انتقال یون ها معادل نیست، اختلاف پتانسیل الکتریکی رخ می دهد. بنابراین، یک پتانسیل الکتروشیمیایی ایجاد می شود که شامل انرژی اختلاف پتانسیل های الکتریکی Δφ و انرژی تفاوت در غلظت مواد ΔC در دو طرف غشاء است.

شکل 9.11.نمودار پمپ Na+، K+.

9.5.3. انتقال ذرات و ترکیبات با وزن مولکولی بالا از طریق غشاها

همراه با حمل و نقل مواد آلی و یون ها که توسط حامل ها انجام می شود، مکانیسم بسیار ویژه ای در سلول وجود دارد که برای جذب ترکیبات با مولکولی بالا به داخل سلول و حذف ترکیبات با مولکولی بالا از آن با تغییر شکل غشای زیستی طراحی شده است. این مکانیسم نامیده می شود حمل و نقل وزیکولی.

شکل 9.12.انواع انتقال تاولی: 1 - اندوسیتوز; 2- اگزوسیتوز.

در حین انتقال ماکرومولکول ها، تشکیل متوالی و همجوشی وزیکول های احاطه شده در غشاء (وزیکول) اتفاق می افتد. بر اساس جهت حمل و نقل و ماهیت مواد منتقل شده، انواع زیر از انتقال تاولی متمایز می شود:

اندوسیتوز(شکل 9.12، 1) - انتقال مواد به داخل سلول. بسته به اندازه وزیکول های تشکیل شده، آنها متمایز می شوند:

آ) پینوسیتوز - جذب ماکرومولکول های مایع و محلول (پروتئین ها، پلی ساکاریدها، اسیدهای نوکلئیک) با استفاده از حباب های کوچک (قطر 150 نانومتر).

ب) فاگوسیتوز - جذب ذرات بزرگ مانند میکروارگانیسم ها یا بقایای سلولی. در این حالت وزیکول های بزرگی به نام فاگوزوم با قطر بیش از 250 نانومتر تشکیل می شوند.

پینوسیتوز مشخصه اکثر سلول های یوکاریوتی است، در حالی که ذرات بزرگ توسط سلول های تخصصی - لکوسیت ها و ماکروفاژها جذب می شوند. در مرحله اول اندوسیتوز، مواد یا ذرات روی سطح غشاء جذب می شوند، این فرآیند بدون مصرف انرژی اتفاق می افتد. در مرحله بعد، غشاء با ماده جذب شده به داخل سیتوپلاسم عمیق می شود. هجوم های موضعی ناشی از غشای پلاسمایی از سطح سلول جدا شده و وزیکول هایی را تشکیل می دهند که سپس به داخل سلول مهاجرت می کنند. این فرآیند توسط سیستمی از ریز رشته ها متصل می شود و وابسته به انرژی است. وزیکول ها و فاگوزوم هایی که وارد سلول می شوند می توانند با لیزوزوم ها ادغام شوند. آنزیم های موجود در لیزوزوم ها مواد موجود در وزیکول ها و فاگوزوم ها را به محصولات با وزن مولکولی کم (اسیدهای آمینه، مونوساکاریدها، نوکلئوتیدها) تجزیه می کنند، که به داخل سیتوزول منتقل می شوند، جایی که سلول می تواند از آنها استفاده کند.

اگزوسیتوز(شکل 9.12، 2) - انتقال ذرات و ترکیبات بزرگ از سلول. این فرآیند، مانند اندوسیتوز، با جذب انرژی رخ می دهد. انواع اصلی اگزوسیتوز عبارتند از:

آ) ترشح - حذف ترکیبات محلول در آب از سلول که مورد استفاده قرار می گیرند یا سلول های دیگر بدن را تحت تأثیر قرار می دهند. این می تواند هم توسط سلول های غیر تخصصی و هم توسط سلول های غدد درون ریز، غشای مخاطی دستگاه گوارش، که برای ترشح موادی که تولید می کنند (هورمون ها، انتقال دهنده های عصبی، پروآنزیم ها) بسته به نیازهای خاص بدن سازگار است، انجام دهد.

پروتئین های ترشح شده بر روی ریبوزوم های مرتبط با غشاهای شبکه آندوپلاسمی خشن سنتز می شوند. این پروتئین‌ها سپس به دستگاه گلژی منتقل می‌شوند، در آنجا اصلاح، تغلیظ، دسته‌بندی می‌شوند و سپس به شکل وزیکول‌هایی بسته‌بندی می‌شوند که به داخل سیتوزول آزاد می‌شوند و متعاقباً با غشای پلاسمایی ترکیب می‌شوند تا محتویات وزیکول‌ها خارج از سلول باشد.

برخلاف ماکرومولکول ها، ذرات کوچک ترشح شده مانند پروتون ها با استفاده از مکانیسم های انتشار تسهیل شده و انتقال فعال به خارج از سلول منتقل می شوند.

ب) دفع - حذف موادی که نمی توان از سلول استفاده کرد (به عنوان مثال، در طی گلبول های قرمز، حذف ماده مش از رتیکولوسیت ها، که بقایای انباشته اندامک ها است). به نظر می رسد مکانیسم دفع این است که ذرات دفع شده در ابتدا در یک وزیکول سیتوپلاسمی به دام افتاده اند که سپس با غشای پلاسما ترکیب می شود.

شکل 9.10.مکانیسم های انتقال مولکول ها از طریق غشاء

شکل 9.11.نمودار پمپ Na+، K+.

9.5.3. انتقال ذرات و ترکیبات با وزن مولکولی بالا از طریق غشاها

شکل 9.12.انواع انتقال تاولی: 1 - اندوسیتوز; 2- اگزوسیتوز.

اندوسیتوز(شکل 9.12، 1) - انتقال مواد به داخل سلول. بسته به اندازه وزیکول های تشکیل شده، آنها متمایز می شوند:

غشای سلولی (غشای پلاسمایی) یک غشای نازک و نیمه تراوا است که سلول ها را احاطه کرده است.

عملکرد و نقش غشای سلولی

عملکرد آن محافظت از یکپارچگی فضای داخلی با اجازه دادن برخی از مواد ضروری به سلول و جلوگیری از ورود سایرین است.

همچنین به عنوان پایه ای برای دلبستگی به برخی ارگانیسم ها و برخی دیگر عمل می کند. بنابراین، غشای پلاسمایی شکل سلول را نیز فراهم می کند. یکی دیگر از وظایف غشاء تنظیم رشد سلولی از طریق تعادل و.

در اندوسیتوز، لیپیدها و پروتئین ها با جذب مواد از غشای سلولی خارج می شوند. در طی اگزوسیتوز، وزیکول‌های حاوی لیپید و پروتئین با غشای سلولی ترکیب می‌شوند و اندازه سلول را افزایش می‌دهند. و سلول های قارچی دارای غشای پلاسمایی هستند. به عنوان مثال، داخلی ها نیز در غشاهای محافظ قرار دارند.

ساختار غشای سلولی

غشای پلاسمایی عمدتاً از مخلوطی از پروتئین ها و لیپیدها تشکیل شده است. بسته به محل و نقش غشاء در بدن، لیپیدها می توانند 20 تا 80 درصد غشاء را تشکیل دهند و بقیه پروتئین ها هستند. در حالی که لیپیدها به انعطاف پذیری غشا کمک می کنند، پروتئین ها شیمی سلول را کنترل و حفظ می کنند و به انتقال مولکول ها در غشا کمک می کنند.

لیپیدهای غشایی

فسفولیپیدها جزء اصلی غشاهای پلاسما هستند. آنها یک لایه دولایه لیپیدی تشکیل می دهند که در آن نواحی سر آبدوست (جذب آب) به طور خود به خود سازماندهی می شوند تا با سیتوزول آبی و مایع خارج سلولی روبرو شوند، در حالی که نواحی دنباله آبگریز (دفع آب) به سمت خارج از سیتوزول و مایع خارج سلولی قرار دارند. دولایه لیپیدی نیمه تراوا است و به برخی از مولکول ها اجازه می دهد در سراسر غشاء پخش شوند.

کلسترول یکی دیگر از اجزای لیپیدی غشای سلولی حیوانات است. مولکول های کلسترول به طور انتخابی بین فسفولیپیدهای غشایی پراکنده می شوند. این امر با جلوگیری از متراکم شدن بیش از حد فسفولیپیدها به حفظ سفتی غشای سلولی کمک می کند. کلسترول در غشای سلولی گیاه وجود ندارد.

گلیکولیپیدها در سطح بیرونی غشای سلولی قرار دارند و توسط یک زنجیره کربوهیدراتی به آنها متصل می شوند. آنها به سلول کمک می کنند تا سلول های دیگر بدن را بشناسد.

پروتئین های غشایی

غشای سلولی حاوی دو نوع پروتئین مرتبط است. پروتئین های غشای محیطی خارجی هستند و از طریق تعامل با پروتئین های دیگر با آن در ارتباط هستند. پروتئین های غشایی یکپارچه به غشاء وارد می شوند و بیشتر از آن عبور می کنند. قسمت هایی از این پروتئین های گذرنده در دو طرف آن قرار دارند.

پروتئین های غشای پلاسما عملکردهای مختلفی دارند. پروتئین های ساختاری برای سلول ها پشتیبانی و شکل می دهند. پروتئین‌های گیرنده غشایی به سلول‌ها کمک می‌کنند تا با استفاده از هورمون‌ها، انتقال‌دهنده‌های عصبی و سایر مولکول‌های سیگنال‌دهنده با محیط خارجی خود ارتباط برقرار کنند. پروتئین های حمل و نقل، مانند پروتئین های کروی، مولکول ها را در غشای سلولی با انتشار تسهیل می کنند. گلیکوپروتئین ها دارای زنجیره کربوهیدراتی هستند که به آنها متصل است. آنها در غشای سلولی تعبیه شده اند و به تبادل و انتقال مولکول ها کمک می کنند.

غشاهای اندامکی

برخی از اندامک های سلولی نیز توسط غشاهای محافظ احاطه شده اند. هسته،

در سال 1972، این نظریه مطرح شد که یک غشای تا حدی نفوذپذیر سلول را احاطه کرده و تعدادی از وظایف حیاتی را انجام می دهد و ساختار و عملکرد غشای سلولی مسائل مهمی در مورد عملکرد صحیح همه سلول های بدن است. در قرن هفدهم، همراه با اختراع میکروسکوپ، رواج یافت. مشخص شد که بافت های گیاهی و حیوانی از سلول تشکیل شده است، اما به دلیل وضوح پایین دستگاه، دیدن هیچ گونه مانعی در اطراف سلول حیوانی غیرممکن است. در قرن بیستم ماهیت شیمیایی غشاء با جزئیات بیشتری مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که بر پایه لیپیدها است.

ساختار و عملکرد غشای سلولی

غشای سلولی سیتوپلاسم سلول های زنده را احاطه کرده و اجزای درون سلولی را از محیط خارجی جدا می کند. قارچ ها، باکتری ها و گیاهان نیز دارای دیواره های سلولی هستند که محافظت می کنند و از عبور مولکول های بزرگ جلوگیری می کنند. غشاهای سلولی همچنین در تشکیل اسکلت سلولی و اتصال سایر ذرات حیاتی به ماتریکس خارج سلولی نقش دارند. این برای نگه داشتن آنها در کنار هم و تشکیل بافت ها و اندام های بدن ضروری است. از ویژگی های ساختار غشای سلولی می توان به نفوذپذیری اشاره کرد. عملکرد اصلی حفاظت است. غشا از یک لایه فسفولیپید با پروتئین های جاسازی شده تشکیل شده است. این بخش در فرآیندهایی مانند چسبندگی سلولی، هدایت یونی و سیستم های سیگنال دهی نقش دارد و به عنوان یک سطح اتصال برای چندین ساختار خارج سلولی از جمله دیواره، گلیکوکالیکس و اسکلت سلولی داخلی عمل می کند. غشاء همچنین با عمل به عنوان یک فیلتر انتخابی پتانسیل سلول را حفظ می کند. به طور انتخابی برای یون ها و مولکول های آلی نفوذ پذیر است و حرکت ذرات را کنترل می کند.

مکانیسم های بیولوژیکی شامل غشای سلولی

1. انتشار غیرفعال: برخی از مواد (مولکول های کوچک، یون ها)، مانند دی اکسید کربن (CO2) و اکسیژن (O2)، می توانند از طریق انتشار به غشای پلاسما نفوذ کنند. پوسته به عنوان یک مانع برای مولکول ها و یون های خاص عمل می کند، آنها می توانند در هر دو طرف متمرکز شوند.

2. کانال گذرنده و پروتئین ناقل: مواد مغذی مانند گلوکز یا اسیدهای آمینه باید وارد سلول شوند و برخی از محصولات متابولیک باید از سلول خارج شوند.

3. اندوسیتوز فرآیندی است که توسط آن مولکول ها جذب می شوند. در غشای پلاسمایی که ماده مورد انتقال در آن بلعیده می شود، تغییر شکل جزئی (تخلخل) ایجاد می شود. به انرژی نیاز دارد و بنابراین نوعی انتقال فعال است.

4. اگزوسیتوز: در سلول های مختلف رخ می دهد تا بقایای هضم نشده موادی را که توسط اندوسیتوز برای ترشح موادی مانند هورمون ها و آنزیم ها به ارمغان می آورد و مواد را به طور کامل از سد سلولی منتقل می کند، خارج کند.

ساختار مولکولی

غشای سلولی یک غشای بیولوژیکی است که عمدتاً از فسفولیپیدها تشکیل شده و محتویات کل سلول را از محیط خارجی جدا می کند. فرآیند تشکیل به طور خود به خود در شرایط عادی رخ می دهد. برای درک این فرآیند و توصیف صحیح ساختار و عملکرد غشای سلولی و همچنین خواص، لازم است ماهیت ساختارهای فسفولیپیدی که با قطبش ساختاری مشخص می شوند، ارزیابی شود. هنگامی که فسفولیپیدها در محیط آبی سیتوپلاسم به غلظت بحرانی می رسند، به میسل ها ترکیب می شوند که در محیط آبی پایدارتر هستند.

خواص غشاء و فرآیندهای غشایی

ثبات. این بدان معنی است که پس از تشکیل، تجزیه غشا بعید است.
استحکام - قدرت. پوسته لیپیدی به اندازه کافی قابل اعتماد است که مانع از عبور یک ماده قطبی شود، هم املاح (یون ها، گلوکز، اسیدهای آمینه) و هم مولکول های بسیار بزرگتر (پروتئین ها) نمی توانند از مرز تشکیل شده عبور کنند.
شخصیت پویا این شاید مهمترین ویژگی در هنگام در نظر گرفتن ساختار سلول باشد. غشای سلولی می تواند تغییر شکل های مختلفی را متحمل شود، می تواند بدون اینکه از بین برود تا شود و خم شود. تحت شرایط خاص، به عنوان مثال، در طول جوش یا جوانه زدن وزیکول، می تواند مختل شود، اما فقط به طور موقت. در دمای اتاق، اجزای لیپیدی آن در حرکت ثابت و پر هرج و مرج هستند و یک مرز مایع پایدار را تشکیل می دهند.

مدل موزاییک مایع

در مورد ساختار و عملکرد غشای سلولی، ذکر این نکته ضروری است که در مفهوم مدرن، غشاء به عنوان یک مدل موزاییک مایع در سال 1972 توسط دانشمندان سینگر و نیکلسون در نظر گرفته شد. نظریه آنها سه ویژگی اصلی ساختار غشایی را منعکس می کند. انتگرال ها یک الگوی موزاییکی را برای غشاء ایجاد می کنند و به دلیل ماهیت متغیر سازماندهی لیپیدی، قادر به حرکت جانبی درون صفحه هستند. پروتئین های گذرنده نیز به طور بالقوه متحرک هستند. یکی از ویژگی های مهم ساختار غشا عدم تقارن آن است. ساختار یک سلول چیست؟ غشای سلولی، هسته، پروتئین ها و غیره. سلول واحد اساسی حیات است و همه موجودات از یک یا چند سلول تشکیل شده اند که هر یک دارای یک مانع طبیعی است که آن را از محیط خود جدا می کند. این مرز بیرونی سلول غشای پلاسما نیز نامیده می شود. از چهار نوع مختلف مولکول تشکیل شده است: فسفولیپیدها، کلسترول، پروتئین ها و کربوهیدرات ها. مدل موزاییک سیال ساختار غشای سلولی را به شرح زیر توصیف می‌کند: انعطاف‌پذیر و الاستیک، با قوام مشابه روغن نباتی، به طوری که تمام مولکول‌های منفرد به سادگی در یک محیط مایع شناور می‌شوند و همه آنها قادر به حرکت جانبی در داخل این غشا هستند. موزاییک چیزی است که شامل قطعات مختلفی است. در غشای پلاسما توسط فسفولیپیدها، مولکول های کلسترول، پروتئین ها و کربوهیدرات ها نشان داده می شود.

فسفولیپیدها

فسفولیپیدها ساختار اصلی غشای سلولی را تشکیل می دهند. این مولکول ها دو انتهای متفاوت دارند: یک سر و یک دم. انتهای سر حاوی یک گروه فسفات و آبدوست است. یعنی جذب مولکول های آب می شود. دم از اتم های هیدروژن و کربن به نام زنجیره اسید چرب تشکیل شده است. این زنجیره ها آبگریز هستند و دوست ندارند با مولکول های آب مخلوط شوند. این فرآیند شبیه به اتفاقی است که وقتی روغن نباتی را در آب می ریزیم، یعنی در آن حل نمی شود. ویژگی‌های ساختاری غشای سلولی با لایه‌ای به اصطلاح لیپیدی مرتبط است که از فسفولیپیدها تشکیل شده است. سرهای فسفات هیدروفیل همیشه در جایی قرار دارند که آب به شکل مایع درون سلولی و خارج سلولی وجود دارد. دم های آبگریز فسفولیپیدها در غشا به گونه ای سازماندهی شده اند که آنها را از آب دور نگه می دارد.

کلسترول، پروتئین و کربوهیدرات

وقتی مردم کلمه کلسترول را می شنوند، معمولا فکر می کنند که بد است. با این حال، کلسترول در واقع یک جزء بسیار مهم از غشای سلولی است. مولکول های آن از چهار حلقه هیدروژن و اتم کربن تشکیل شده است. آنها آبگریز هستند و در میان دم های آبگریز در لایه دولایه لیپیدی رخ می دهند. اهمیت آنها در حفظ قوام است، آنها غشاها را تقویت می کنند، از عبور جلوگیری می کنند. مولکول های کلسترول همچنین از تماس و سخت شدن دم های فسفولیپیدی جلوگیری می کنند. این امر سیالیت و انعطاف پذیری را تضمین می کند. پروتئین‌های غشایی به‌عنوان آنزیم‌هایی برای تسریع واکنش‌های شیمیایی عمل می‌کنند، به‌عنوان گیرنده‌های مولکول‌های خاص یا انتقال مواد در غشای سلول عمل می‌کنند.

کربوهیدرات ها یا ساکاریدها فقط در سمت خارج سلولی غشای سلولی یافت می شوند. آنها با هم گلیکوکالیکس را تشکیل می دهند. بالشتک و محافظت از غشای پلاسما را فراهم می کند. بر اساس ساختار و نوع کربوهیدرات‌های گلیکوکالیکس، بدن می‌تواند سلول‌ها را تشخیص دهد و تعیین کند که آیا باید در آنجا باشند یا نه.

پروتئین های غشایی

ساختار غشای سلولی را نمی توان بدون عنصر مهمی مانند پروتئین تصور کرد. با وجود این، اندازه آنها می تواند به طور قابل توجهی کوچکتر از یک جزء مهم دیگر - لیپیدها باشد. سه نوع پروتئین غشایی اصلی وجود دارد.

انتگرال. آنها به طور کامل دو لایه، سیتوپلاسم و محیط خارج سلولی را می پوشانند. آنها عملکردهای انتقال و سیگنالینگ را انجام می دهند.
پیرامونی. پروتئین ها توسط پیوندهای الکترواستاتیک یا هیدروژنی در سطوح سیتوپلاسمی یا خارج سلولی خود به غشاء متصل می شوند. آنها عمدتاً به عنوان وسیله ای برای اتصال پروتئین های انتگرال درگیر هستند.
گذرنده. آنها عملکردهای آنزیمی و سیگنال دهی را انجام می دهند و همچنین ساختار پایه دولایه لیپیدی غشاء را تعدیل می کنند.

عملکرد غشاهای بیولوژیکی

اثر آبگریز، که رفتار هیدروکربن ها را در آب تنظیم می کند، ساختارهای تشکیل شده توسط لیپیدهای غشا و پروتئین های غشایی را کنترل می کند. بسیاری از خواص غشایی توسط دولایه های لیپیدی حامل، که ساختار اصلی همه غشاهای بیولوژیکی را تشکیل می دهند، اعطا می شوند. پروتئین های غشایی انتگرال تا حدی در دولایه لیپیدی پنهان هستند. پروتئین های گذرنده دارای سازماندهی تخصصی از اسیدهای آمینه در توالی اولیه خود هستند.

پروتئین های غشای محیطی بسیار شبیه به پروتئین های محلول هستند، اما به غشاء نیز متصل هستند. غشاهای سلولی تخصصی عملکردهای سلولی خاصی دارند. ساختار و عملکرد غشای سلولی چگونه بر بدن تأثیر می گذارد؟ عملکرد کل ارگانیسم به نحوه ساختار غشاهای بیولوژیکی بستگی دارد. از اندامک های درون سلولی، برهمکنش های خارج سلولی و بین سلولی غشاها، ساختارهای لازم برای سازماندهی و انجام عملکردهای بیولوژیکی ایجاد می شود. بسیاری از ویژگی های ساختاری و عملکردی برای باکتری ها و ویروس های پوششی مشترک هستند. تمام غشاهای بیولوژیکی بر روی یک لایه لیپیدی ساخته شده اند که منجر به تعدادی ویژگی مشترک می شود. پروتئین های غشایی عملکردهای خاص زیادی دارند.

کنترل کردن. غشاهای پلاسمایی سلول ها مرزهای تعامل بین سلول و محیط را تعیین می کنند.
حمل و نقل. غشاهای درون سلولی سلول ها به چندین واحد عملکردی با ترکیبات داخلی مختلف تقسیم می شوند که هر یک از آنها توسط عملکرد حمل و نقل لازم در ترکیب با کنترل نفوذپذیری پشتیبانی می شود.
هدایت سیگنال. همجوشی غشا مکانیزمی برای سیگنال دهی تاولی داخل سلولی و جلوگیری از ورود آزادانه انواع ویروس ها به سلول فراهم می کند.

اهمیت و نتیجه گیری

ساختار غشای سلولی خارجی کل بدن را تحت تأثیر قرار می دهد. نقش مهمی در محافظت از یکپارچگی دارد و فقط به مواد انتخابی اجازه نفوذ می دهد. همچنین پایه خوبی برای اتصال اسکلت سلولی و دیواره سلولی است که به حفظ شکل سلول کمک می کند. لیپیدها حدود 50 درصد از توده غشایی اکثر سلول ها را تشکیل می دهند، اگرچه این میزان بسته به نوع غشاء متفاوت است. ساختار غشای سلولی بیرونی پستانداران پیچیده تر است و شامل چهار فسفولیپید اصلی است. یکی از ویژگی‌های مهم دولایه‌های لیپیدی این است که مانند مایعات دوبعدی رفتار می‌کنند که در آن مولکول‌های منفرد می‌توانند آزادانه بچرخند و به صورت جانبی حرکت کنند. چنین سیالیت خاصیت مهم غشاها است که بسته به دما و ترکیب چربی تعیین می شود. به دلیل ساختار حلقه هیدروکربنی، کلسترول در تعیین سیالیت غشاء نقش دارد. غشاهای بیولوژیکی برای مولکول های کوچک به سلول اجازه می دهد تا ساختار داخلی خود را کنترل و حفظ کند.

با توجه به ساختار سلول (غشاء سلولی، هسته و غیره) می توان نتیجه گرفت که بدن یک سیستم خودتنظیمی است که بدون کمک بیرونی نمی تواند به خود آسیب برساند و همیشه به دنبال راه هایی برای بازیابی، محافظت و به درستی است. عملکرد هر سلول

تایپ کنید