Stanična membrana: struktura i funkcija

19. 6. 2019.

Osnovna strukturna jedinica živog organizma je stanica, koja je diferencirano mjesto citoplazme, okružena staničnom membranom. Zbog činjenice da stanica obavlja mnoge važne funkcije, kao što su reprodukcija, prehrana, kretanje, ljuska mora biti plastična i gusta.

stanična membrana

Povijest otkrivanja i proučavanja stanične membrane

Godine 1925. Grendel i Gorder proveli su uspješan eksperiment kako bi identificirali "sjene" crvenih krvnih stanica ili prazne školjke. Unatoč nekoliko pogrešaka, znanstvenici su otkrili lipidni dvosloj. Njihov je trud nastavio Danielle, Dawson 1935., Robertson 1960. godine. Kao rezultat dugogodišnjeg rada i nagomilavanja argumenata 1972., Singer i Nicholson stvorili su likovno-mozaički model strukture membrane. Daljnji eksperimenti i studije potvrdili su radove znanstvenika.

vrijednost

Što je stanična membrana? Ta je riječ korištena prije više od stotinu godina, na latinskom znači "film", "oguliti". Dakle, označite granicu ćelije, koja je prirodna barijera između unutarnjeg sadržaja i vanjskog okruženja. Struktura stanične membrane implicira polupropusnost, zahvaljujući kojoj kroz njega slobodno prolaze vlaga i hranjive tvari i proizvodi razgradnje. Ova ljuska se može nazvati glavnom strukturnom komponentom organizacije ćelije.

struktura stanične membrane

Razmotrite osnovne funkcije stanične membrane.

1. Odvaja unutarnji sadržaj stanice i komponente vanjskog okruženja.

2. Doprinosi održavanju stalnog kemijskog sastava stanice.

3. Regulira pravilan metabolizam.

4. Omogućuje međusobno povezivanje stanica.

5. Prepoznaje signale.

6. Funkcija zaštite.

"Ljuska plazme"

Vanjska stanična membrana, također poznata kao plazma membrana, je ultramikroskopski film čija je debljina u rasponu od pet do sedam nanometara. Sastoji se uglavnom od spojeva proteina, fosfolida, vode. Film je elastičan, lako upija vodu i brzo vraća svoj integritet nakon oštećenja.

Razlikuje se univerzalnom strukturom. Ova membrana zauzima granični položaj, sudjeluje u njoj izborni proces propusnost, uklanjanje proizvoda raspada, sintetizira ih. Odnos s "susjedima" i pouzdana zaštita unutarnjih sadržaja od oštećenja čini ga važnom komponentom u takvom slučaju struktura stanica. Stanična membrana životinjskih organizama ponekad je pokrivena vrlo tankim slojem - glikokaliksom, koji sadrži proteine ​​i polisaharide. Biljne stanice izvan membrane zaštićena staničnom stijenkom koja obavlja funkcije potpore i održava oblik. Glavna komponenta njegovog sastava su vlakna (celuloza) - polisaharid koji nije topiv u vodi.

Tako vanjska stanična membrana obavlja funkciju obnavljanja, zaštite i interakcije s drugim stanicama.

funkcije stanične membrane

Struktura stanične membrane

Debljina ove pokretne ljuske varira od šest do deset nanometara. Stanična membrana stanice ima poseban sastav, čija je osnova lipidni dvosloj. Hidrofobni repovi, inertni prema vodi, smješteni su iznutra, dok su hidrofilne glave koje djeluju s vodom isparene. Svaki lipid predstavlja fosfolipid, koji je rezultat interakcije tvari kao što su glicerin i sfingozin. Lipidni skelet je usko okružen proteinima, koji se nalaze u neprekidnom sloju. Neki od njih su uronjeni u lipidni sloj, drugi prolaze kroz njega. Kao rezultat, formiraju se vodopropusna područja. Izvodi ih proteinska funkcija su različiti. Neki od njih su enzimi, ostatak su transportni proteini koji prenose različite tvari iz vanjskog okruženja u citoplazmu i natrag.

Stanična membrana prožeta je i blisko povezana s integralnim proteinima, a periferna veza je manje jaka. Ovi proteini imaju važnu funkciju, a to je održavanje strukture membrane, primanje i pretvaranje signala iz okoline, transport tvari, kataliziranje reakcija koje se događaju na membranama.

struktura

Osnova stanične membrane je bimolekularni sloj. Zbog svog kontinuiteta, ćelija ima barijerna i mehanička svojstva. U različitim fazama života ovaj dvosloj se može razbiti. Kao rezultat, formiraju se strukturne defekte kroz hidrofilne pore. U tom slučaju, sve funkcije takve komponente kao što su stanična membrana mogu se promijeniti. Jezgra može patiti od vanjskih utjecaja. struktura i funkcija stanične membrane

nekretnine

Stanična membrana stanice ima zanimljive značajke. Zbog fluidnosti ove ljuske nije kruta struktura, a glavni dio proteina i lipida koji su uključeni u njegov sastav, slobodno se kreće u ravnini membrane.

Općenito, stanična membrana je asimetrična, tako da je sastav proteinskih i lipidnih slojeva različit. Plazma mambrane u životinjskim stanicama s njihove vanjske strane imaju glikoproteinski sloj koji obavlja receptorske i signalne funkcije, te također igra važnu ulogu u procesu integracije stanica u tkivo. Stanična membrana je polarna, tj. Na vanjskoj strani je naboj pozitivan, a iznutra negativan. Uz sve gore navedeno, stanična stijenka ima selektivni uvid. staničnu staničnu membranu To znači da se, osim vode, u stanicu uvodi samo određena skupina molekula i iona otopljenih tvari. Koncentracija tvari kao što je natrij u većini stanica znatno je niža nego u vanjskom okruženju. Za kalijeve ione karakterističan je drukčiji omjer: njihov broj u stanici je mnogo viši nego u okolišu. U tom smislu, natrijevi ioni su svojstveni želji da prodru u staničnu membranu, a kalijevi ioni imaju tendenciju da se oslobode. U takvim okolnostima, membrana aktivira poseban sustav koji obavlja "pumpanje" uloge, izjednačavajući koncentraciju tvari: natrijevi ioni se pumpaju na površinu stanice, a kalijevi ioni se crpe prema unutra. Ta je značajka jedna od najvažnijih funkcija stanične membrane. jezgre stanične membrane

Sličnu želju natrijevih i kalijevih iona da se kreću prema unutra s površine igra veliku ulogu u pitanju transporta šećera i aminokiselina u stanicu. U procesu aktivnog uklanjanja natrijevih iona iz stanične membrane stvaraju se uvjeti za novi unos glukoze i aminokiselina unutar. Naprotiv, u procesu prijenosa kalijevih iona unutar stanice, broj "transportera" proizvoda raspadanja iz stanice u vanjsko okruženje se obnavlja.

Kako se stanica hrani kroz staničnu membranu?

Mnoge stanice apsorbiraju tvari putem procesa kao što su fagocitoza i pinocitoza. U prvoj izvedbi, fleksibilna vanjska membrana stvara malu depresiju u kojoj se nalazi uhvaćena čestica. Zatim se promjer udubljenja povećava sve dok okružena čestica ne uđe u staničnu citoplazmu. Kroz fagocitozu, neke se protozoe hrane, na primjer, amebama, kao i krvnim zrncima - leukocitima i fagocitima. Slično tome, stanice apsorbiraju tekućinu koja sadrži esencijalne hranjive tvari. To se naziva pinocytosis.

Vanjska membrana je čvrsto povezana s endoplazmatski retikulum stanica.

U mnogim tipovima osnovnih tkivnih komponenti, izbočine, nabori i mikrovile nalaze se na površini membrane. Biljne stanice s vanjske strane ove ljuske prekrivene su drugim, debelim i izrazitim mikroskopom. Vlakna iz kojih se dobiva pomažu u stvaranju potpore za tkiva biljnog podrijetla, kao što je drvo. Životinjske stanice također imaju brojne vanjske strukture koje se nalaze na vrhu stanične membrane. Oni su čisto zaštitne prirode, primjer za to je hitin koji se nalazi u pokrovnim stanicama insekata.

Uz stanicu postoji i intracelularna membrana. Njegova je zadaća podijeliti ćeliju u nekoliko specijaliziranih zatvorenih odjeljaka - odjeljaka ili organela, gdje treba održavati određeno okruženje. vanjske stanične membrane

Stoga je nemoguće precijeniti ulogu takve komponente osnovne jedinice živog organizma kao stanične membrane. Struktura i funkcije ukazuju na značajno širenje ukupne površine stanice, poboljšanje metaboličkih procesa. Struktura ove molekularne strukture uključuje proteine ​​i lipide. Razdvajajući stanicu od vanjske okoline, membrana osigurava njenu cjelovitost. Uz njegovu pomoć, međustanične veze se održavaju na dovoljno jakoj razini, tvoreći tkiva. U tom smislu, može se zaključiti da jednu od najvažnijih uloga u stanici igra stanična membrana. Struktura i funkcije koje obavljaju radikalno se razlikuju u različitim ćelijama, ovisno o njihovoj svrsi. Kroz te značajke postiže se raznovrsna fiziološka aktivnost staničnih membrana i njihova uloga u postojanju stanica i tkiva.