Błona komórkowa: struktura i funkcja

Podstawową jednostką strukturalną żywego organizmu jest komórka, która jest zróżnicowanym miejscem cytoplazmy otoczonym błoną komórkową. Ze względu na to, że komórka spełnia wiele ważnych funkcji, takich jak rozmnażanie, odżywianie, ruch, muszla musi być plastyczna i gęsta.

Historia odkrycia i badania błony komórkowej

W 1925 roku Grendel i Gorder przeprowadzili udany eksperyment, aby zidentyfikować "cienie" czerwonych krwinek lub puste muszle. Pomimo kilku błędów naukowcy odkryli podwójną warstwę lipidową. Ich prace kontynuowane Danielle, Dawson w 1935, Robertson w 1960 roku. W wyniku wieloletniej pracy i nagromadzenia argumentów w 1972 r. Singer i Nicholson stworzyli płynny model mozaiki struktury membrany. Dalsze eksperymenty i badania potwierdziły prace naukowców.

Znaczenie

Czym jest błona komórkowa? Słowo to było używane ponad sto lat temu, w języku łacińskim oznacza "film", "skórka". Oznacz więc granicę komórki, która jest naturalną barierą między treścią wewnętrzną a środowiskiem zewnętrznym. Struktura błony komórkowej implikuje półprzepuszczalność, dzięki czemu wilgoć, składniki odżywcze i produkty rozkładu mogą przez nią swobodnie przechodzić. Tę powłokę można nazwać głównym strukturalnym komponentem organizacji komórki.

Rozważ podstawowe funkcje błony komórkowej.

1. Oddziela wewnętrzną zawartość komórki i składniki środowiska zewnętrznego.

2. Przyczynia się do utrzymania stałego składu chemicznego komórki.

3. Reguluje prawidłowy metabolizm.

4. Zapewnia wzajemne połączenie między komórkami.

5. Rozpoznaje sygnały.

6. Funkcja ochrony.

"Osłonka plazmowa"

Zewnętrzna błona komórkowa, nazywana również membraną plazmową, jest folią ultramikroskopową, której grubość mieści się w zakresie od pięciu do siedmiu nanometrów. Składa się głównie ze związków białkowych, fosfolidów, wody. Folia jest elastyczna, łatwo wchłania wodę i szybko przywraca jej integralność po uszkodzeniu.

Różni się uniwersalną strukturą. Ta membrana zajmuje pozycję graniczną, w której uczestniczy proces wyborczy przepuszczalność, usuwanie produktów rozpadu, syntetyzuje je. Relacja z "sąsiadami" i niezawodna ochrona zawartości wewnętrznej przed uszkodzeniem sprawia, że ​​jest ona ważnym elementem w takiej materii jak struktura komórki. Błona komórkowa organizmów zwierzęcych jest czasami pokryta bardzo cienką warstwą - glikokaliksem, złożonym z białek i polisacharydów. Komórki roślinne poza membraną chronioną przez ścianę komórkową, która spełnia funkcje wsparcia i utrzymania kształtu. Głównym składnikiem jego składu jest włókno (celuloza) - polisacharyd, który nie jest rozpuszczalny w wodzie.

Tak więc zewnętrzna błona komórkowa pełni funkcję przywracania, ochrony i interakcji z innymi komórkami.

Struktura błony komórkowej

Grubość tej ruchomej skorupy waha się od sześciu do dziesięciu nanometrów. Błona komórkowa komórki ma specjalny skład, którego podstawą jest dwuwarstwowy lipid. Hydrofobowe ogony, obojętne dla wody, są umieszczone wewnątrz, a hydrofilowe głowy, które wchodzą w interakcje z wodą, są wyłączone. Każdy lipid reprezentuje fosfolipid, który jest wynikiem interakcji substancji takich jak gliceryna i sfingozyna. Szkielet lipidowy jest blisko otoczony białkami, które znajdują się w warstwie nieciągłej. Niektóre z nich są zanurzone w warstwie lipidowej, inne przechodzą przez nią. W wyniku tego powstają obszary przepuszczalne dla wody. Wykonane przez te funkcja białka są różne. Niektóre z nich to enzymy, reszta to białka transportowe, które przenoszą różne substancje ze środowiska zewnętrznego do cytoplazmy iz powrotem.

Błona komórkowa jest przepuszczana przez i ściśle związana przez integralne białka, a połączenie peryferyjne jest mniej silne. Białka te pełnią ważną funkcję, która polega na utrzymaniu struktury membrany, przyjmowaniu i przekształcaniu sygnałów ze środowiska, substancji transportowych, katalizowaniu reakcji zachodzących na membranach.

Skład

Podstawą błony komórkowej jest warstwa dwucząsteczkowa. Ze względu na ciągłość ogniwo ma bariery i właściwości mechaniczne. Na różnych etapach życia ta dwuwarstwowa może zostać złamana. W rezultacie powstają defekty strukturalne przez hydrofilowe pory. W takim przypadku wszystkie funkcje takiego komponentu, jak błona komórkowa, mogą ulec zmianie. Rdzeń może cierpieć z powodu zewnętrznych wpływów.

Właściwości

Błona komórkowa komórki ma interesujące cechy. Ze względu na płynność tej powłoki nie jest sztywną strukturą, a główna część białek i lipidów, które są jej częścią, porusza się swobodnie w płaszczyźnie membrany.

Ogólnie rzecz biorąc, błona komórkowa jest asymetryczna, więc skład warstw białkowych i lipidowych jest inny. Osocze w komórkach zwierzęcych od strony zewnętrznej ma warstwę glikoproteiny, która pełni funkcję receptora i sygnalizacji, a także odgrywa istotną rolę w procesie integracji komórki z tkanką. Błona komórkowa jest polarna, to znaczy na zewnątrz ładunek jest dodatni, a wewnątrz jest ujemny. Oprócz wszystkich powyższych, ściana komórkowa ma selektywny wgląd. Oznacza to, że oprócz wody do komórki trafia tylko pewna grupa cząsteczek i jonów rozpuszczonych substancji. Stężenie substancji takich jak sód w większości komórek jest znacznie niższe niż w środowisku zewnętrznym. Inny stosunek jest charakterystyczny dla jonów potasu: ich liczba w komórce jest znacznie wyższa niż w środowisku. Pod tym względem jony sodu są nieodłącznie związane z chęcią penetracji błony komórkowej, a jony potasu mają tendencję do uwalniania się na zewnątrz. W tych okolicznościach membrana aktywuje specjalny system, który pełni funkcję "pompowania", wyrównując stężenie substancji: jony sodu są pompowane na powierzchnię komórki, a jony potasu są pompowane do wewnątrz. Ta funkcja jest jedną z najważniejszych funkcji błony komórkowej.

Podobne pragnienie, by jony sodu i potasu przemieszczały się do wewnątrz z powierzchni, odgrywa dużą rolę w transporcie cukru i aminokwasów do komórki. W procesie aktywnego usuwania jonów sodu z błony komórkowej powstają warunki dla nowych wlotów glukozy i aminokwasów w środku. Wręcz przeciwnie, w procesie przenoszenia jonów potasu do komórki, uzupełniana jest liczba transporterów produktów rozkładu z wnętrza komórki do środowiska zewnętrznego.

W jaki sposób komórka odżywia się przez błonę komórkową?

Wiele komórek absorbuje substancje poprzez procesy takie jak fagocytoza i pinocytoza. W pierwszym przykładzie wykonania elastyczna zewnętrzna membrana tworzy małe zagłębienie, w którym znajduje się wychwycona cząstka. Następnie średnica wgłębienia staje się większa, dopóki otoczona cząstka nie wejdzie do cytoplazmy komórkowej. Poprzez fagocytozę karmione są niektóre pierwotniaki, na przykład ameby, a także krwinki - leukocyty i fagocyty. Podobnie komórki absorbują płyn, który zawiera niezbędne składniki odżywcze. To się nazywa pinocytoza.

Zewnętrzna membrana jest szczelnie połączona z retikulum endoplazmatyczne komórki.

W wielu typach podstawowych składników tkankowych występy, fałdy i mikrokosmki znajdują się na powierzchni membrany. Komórki roślinne na zewnątrz tej powłoki pokryte są innym, grubym i wyraźnym w mikroskopie. Włókno, z którego są wykonane, pomaga utworzyć podporę dla tkanek pochodzenia roślinnego, na przykład drewna. Komórki zwierzęce mają również pewną liczbę zewnętrznych struktur, które są na wierzchu błony komórkowej. Mają one charakter czysto ochronny, czego przykładem jest chityna zawarta w powielanych komórkach owadzich.

Oprócz komórki znajduje się wewnątrzkomórkowa błona. Jego zadaniem jest podzielenie komórki na kilka wyspecjalizowanych zamkniętych przedziałów - przedziałów lub organelli, w których należy zachować pewne środowisko.

Nie można zatem przecenić roli takiego składnika podstawowej jednostki żywego organizmu, jakim jest błona komórkowa. Struktura i funkcje sugerują znaczną ekspansję całkowitej powierzchni komórki, poprawę procesów metabolicznych. Struktura tej struktury molekularnej obejmuje białka i lipidy. Oddzielając komórkę od środowiska zewnętrznego, membrana zapewnia jej integralność. Przy jego pomocy wiązania międzykomórkowe są utrzymywane na wystarczająco wysokim poziomie, tworząc tkanki. W związku z tym można stwierdzić, że jedną z najważniejszych ról w komórce odgrywa błona komórkowa. Struktura i funkcje wykonywane przez nią są radykalnie różne w różnych komórkach, w zależności od ich przeznaczenia. Dzięki tym cechom uzyskuje się różnorodne fizjologiczne działanie błon komórkowych i ich rolę w funkcjonowaniu komórek i tkanek.