Mai ales structura și funcția membranelor celulare

În 1972 el a fost prezentat teoria că membrana parțial permeabilă care înconjoară celula și efectuează o serie de sarcini vitale, precum și structura și funcția membranelor celulare sunt probleme semnificative în ceea ce privește buna funcționare a tuturor celulelor din organism. Teoria celulara a devenit larg răspândită în secolul al 17 - lea, cu inventarea microscopului. Este învățat că țesuturile de plante și animale sunt compuse din celule, dar din cauza joasă rezoluție a dispozitivului a fost imposibil de a vedea orice bariere în jurul celulelor animale. În secolul 20, natura chimică a membranei a fost investigată mai detaliat, sa constatat faptul că baza este lipide.

Structura și funcția membranelor celulare

Membrana celulară înconjoară citoplasmă celulelor vii, care separă fizic componentele intracelulare din mediul extern. Fungi, bacterii și plante au, de asemenea, peretii celulelor care protejează și previn trecerea moleculelor mari. Membranele celulare joacă de asemenea un rol în formarea citoscheletului și este atașată matricei extracelulare alte particule vitale. Acest lucru este necesar pentru a le menține împreună pentru a forma țesuturi și organe. Caracteristici ale structurii membranei celulare includ permeabilitate. Funcția principală este de a proteja. Membrana constă dintr-un strat fosfolipidic cu proteine încorporate. Această parte este implicată în procese cum ar fi adeziunea celulară, conductivitatea de ioni și sisteme de semnalizare și servește ca suprafață de montare pentru mai multe structuri extracelulare, inclusiv glycocalyx perete și citoscheletului interne. Membrana își păstrează, de asemenea, potențialul de celule, care lucrează ca un filtru selectiv. Este selectiv permeabilă pentru ionii și moleculele organice și controlează deplasarea particulelor.

mecanisme biologice care implica membrana celulelor

1. difuzie pasivă: unele substanțe (molecule mici, ioni) , cum ar fi dioxidul de carbon (CO2) și oxigen (O2), poate penetra membrana plasmatică prin difuzie. Actele de împachetare ca o barieră pentru anumite molecule și ioni, acestea pot fi concentrate pe ambele părți.

2. Canalele transmembranare proteice și transportorii: substante nutritive, cum ar fi glucoza sau amino acizii, ar trebui să intre în cușcă, iar unele produse metabolice ar trebui să plece.

3. endocytosis - este procesul prin care sunt absorbite molecule. ușoară deformare (invaginație) este creată în membrana plasmatică, în care substanța care trebuie transportată, este înghițită. Acest lucru necesită energie și, prin urmare, este o formă de transport activ.

4. exocitoza: are loc în celule diferite pentru a îndepărta resturile de substanțe nedigerate endocitoză aduse secreta substante, cum ar fi hormoni, enzime și materiale de transport tot drumul prin bariera celulară.

molecular structure

Membrana celulară - un înveliș biologic constând în esență din fosfolipid și separarea conținutului tuturor celulelor din mediu. Procesul de formare are loc spontan, în condiții normale. Pentru a înțelege acest proces și descrie corect structura si functia membranelor celulare, precum și proprietățile necesare pentru a evalua natura structurii fosfolipid, care este caracteristică polarizarea structurală. Când fosfolipide în mediul apos al citoplasmei atinge o concentrație critică, acestea sunt combinate în micelii, care sunt mai stabile într-un mediu apos.

proprietăți ale membranei

• Stabilitate. Aceasta înseamnă că, după formarea prăbușirea membranei este puțin probabilă.
• Forța de aderență. Plicul lipidic suficient de robust pentru a preveni trecerea substanțelor polare, formate prin frontiera nu poate trece ca soluți (ioni, glucoza, aminoacizi), și un molecule mult mai mari (proteine).
• Natura dinamică. Aceasta este probabil cea mai importantă proprietate, dacă luăm în considerare structura celulei. Membrana celulară poate fi expus la diferite tulpini, și poate fi pliat să se îndoaie și să nu rupe. În situații speciale, cum ar fi fuziunea de vezicule de înmugurire sau poate fi rupt, dar numai temporar. La temperatura camerei, componentele lipidice sunt în mișcare constantă, haotică, formând o graniță fluid stabil.

Modelul mozaic fluid

Vorbind despre structura si functia membranelor celulare, este important de menționat că, în prezentarea de astăzi a membranei ca model mozaic de fluid, acesta a fost examinat de către oamenii de știință în 1972 de către Singer și Nicholson. Teoria lor reflectă trei caracteristici principale ale structurii membranei. Proteinele membranare integrate contribuie la modelul de mozaic pentru membrana, iar acestea sunt capabile de mișcare laterală în planul datorită naturii volatile a organizației lipidelor. proteine transmembranare sunt de asemenea potențial mobile. O caracteristică importantă a structurii membranei este asimetria. Care este structura celulei? Membrana celulară, nucleu, proteine și așa mai departe. Celula este o unitate fundamentală a vieții, și toate organismele constituite dintr-unul sau mai multe celule, fiecare dintre care are o barieră naturală care îl separă de mediul înconjurător. Această delimitare exterioară a celulei este de asemenea numită membrana plasmatică. Se compune din patru tipuri diferite de molecule: fosfolipide, colesterol, proteine și carbohidrați. Modelul mozaic fluid descrie structura membranei celulare, după cum urmează: flexibil și elastic, consistența seamănă cu un ulei vegetal, astfel încât toate moleculele individuale doar plutesc într-un mediu lichid, și acestea sunt capabile să se deplaseze lateral în interiorul acestui înveliș. Mozaic reprezintă ceva care cuprinde mai multe părți diferite. În membrana plasmatică este prezentat fosfolipide, moleculele de colesterol, proteine și carbohidrați.

fosfolipide

Fosfolipidele constituie structura de bază a membranei celulare. Aceste molecule au două capăt diferite: un cap și o coadă. Capătul capului cuprinde o grupare fosfat și este hidrofil. Acest lucru înseamnă că este atras de molecule de apă. Coada este format din atomi de hidrogen și carbon, denumite catene de acizi grași. Aceste lanțuri sunt hidrofobe, ele nu le place să se amestece cu moleculele de apă. Acest proces este similar cu ceea ce se întâmplă atunci când se toarnă ulei în apă, ceea ce înseamnă că nu se dizolvă în ea. Caracteristici ale structurii membranei celulare legate de așa-numitul bistratul lipidic, care constă din fosfolipide. capetele fosfat hidrofile sunt întotdeauna poziționate acolo unde există apă sub formă de fluid intracelular și extracelular. Cozile hidrofobe de fosfolipide din membrana sunt organizate în așa fel încât să le ține departe de apă.

Colesterol, proteine și carbohidrați

Auzind cuvântul „colesterol“, de obicei, oamenii cred că este rău. Dar, de fapt, colesterol este o componenta importanta a membranelor celulare. molecula sa format din patru inele de atomi de hidrogen și carbon. Ele sunt hidrofobe și se găsesc printre cozile hidrofobe în lipide bi-strat. Importanța lor este de a menține coerența, acestea consolidează membrana, prevenind intersecție. moleculele de colesterol dețin de asemenea, cozile de fosfolipide să vină în contact și se solidifică. Acest lucru asigură o fluiditate și flexibilitate. Membrana de proteine au o funcție de enzime pentru a accelera reacțiile chimice, acționează ca receptori pentru molecule specifice sau a substanțelor transportate prin membrana celulară.

Carbohidrații sau zaharuri, se găsesc numai pe partea extracelulara a membranei celulare. Împreună, ele formează glycocalyx. Acesta oferă amortizare și protecție a membranei plasmatice. Pe baza structurilor și tipurile de carbohidrați în glycocalyx corp de celule pot recunoaște și stabili dacă acestea trebuie să fie acolo sau nu.

proteine de membrană

Structura membranei celulare a unei celule animale este de neconceput fără o astfel de componentă semnificativă a proteinei. În ciuda acestui fapt, ele sunt considerabil inferioare față de dimensiunea celorlalte componente importante - lipide. Există trei tipuri de bază de proteine membrana.

• Integral. Acestea acoperă complet bi-strat, citoplasmă și mediul extracelular. Aceștia realizează o funcție de transport și de semnalizare.
• Periferice. Proteinele atașate la membrana prin utilizarea electrostatică, sau legături de hidrogen în suprafețele lor citoplasmatice sau extracelulare. Ei participă în mod esențial ca un mijloc de fixare pentru proteine integrale.
• Transmembranar. Ele funcționează enzimatic și funcții de semnalizare, și modulează structura de bază a membranei bi-strat lipidic.

Funcțiile membranelor biologice

Efectul hidrofob care guvernează comportarea hidrocarburilor în apă, controlul structurilor formate din lipide membrana si proteine membrana. Multe proprietăți ale membranei conferă purtători lipidici bi-straturi, formând o structură de bază pentru toate membranele biologice. Proteinele membranare integrate sunt parțial ascunse în lipide bi-strat. proteine transmembranare au o organizație specializată de aminoacizi în secvența lor primară.

proteine membranare periferice sunt foarte similare solubile, dar ele sunt, de asemenea, legate de membrane. membranele celulare specializate sunt funcții de celule specializate. Deoarece structura și funcțiile membranelor celulare au un impact asupra organismului? Cu privire la modul de a construi membranele biologice depinde de asigurarea funcționalității întregului organism. De la organite intracelulare, interacțiunile extracelulare și celulă-celulă, structurile de membrana sunt necesare pentru organizarea și exercitarea funcțiilor biologice. Multe dintre caracteristicile structurale și funcționale sunt comune pentru bacterii, celule eucariote și virusuri anvelopate. Toate membranele biologice construite pe lipidelor bi-strat, care determină prezența unui număr de caracteristici comune. Membrana de proteine au o varietate de funcții specifice.

• Controale. Membranele plasmatice ale celulelor definesc limitele interacțiunii celulei cu mediul.
• Transport. celulă cu membrană intracelulara divizată în mai multe blocuri funcționale cu compoziție internă diferită, fiecare dintre acestea fiind susținute de către funcția de transport este necesar împreună cu permeabilitatea control.
• transducția de semnal. membrana de fuziune prevede un mecanism de avertizare veziculară intracelular și prevenirea tot felul de viruși intra liber în celulă.

Valoare și concluzii

Structura membranei exterioare a celulei afectează întregul organism. Acesta joacă un rol important în protejarea integrității, permițând pătrunderea materialelor numai selectate. Este, de asemenea, o bună bază pentru fixarea citoschelet și peretele celular, care ajută la menținerea formei celulei. Lipidele constituie circa 50% din masa membranei majorității celulelor, deși aceasta variază în funcție de tipul de membrană. Structura membranei celulare exterioare a mamiferelor sunt mai dificile, există patru condiții de izolare fosfolipidic de bază. O proprietate importantă a lipidelor bi-straturi este că ele se comportă ca un lichid bidimensional în care moleculele individuale sunt libere să se rotească și să se deplaseze în direcții laterale. Această fluiditate - aceasta este o proprietate importantă a membranei, care este determinată în funcție de temperatura și compoziția lipidelor. Datorită colesterolului structură de hidrocarbură inelară joacă un rol în determinarea fluidității membranei. Permeabilitatea selectivă a membranelor biologice la molecule mici, permite celulei să monitorizeze și să mențină structura internă.

Având în vedere structura celulelor (membrana celulară, nucleul, și așa mai departe), putem concluziona că organismul - este sistemul de auto-reglare, care fără ajutor nu te poate răni și va căuta întotdeauna modalități de a restabili și de a proteja buna funcționare a fiecărei celule.