Milyen molekulák alkotják a sejtmembránt? Mi a feladata a külső sejtmembránnak? A külső sejtmembrán szerkezete

A sejtmembrán az a szerkezet, amely a sejt külsejét lefedi. Citolemmának vagy plazmolemmának is nevezik.

Ez a képződmény egy bilipid rétegből (kettős rétegből) épül fel, amelybe fehérjék vannak beágyazva. A plazmalemmát alkotó szénhidrátok kötött állapotban vannak.

A plazmalemma fő összetevőinek megoszlása ​​a következő: a kémiai összetétel több mint fele fehérjékre esik, negyedét foszfolipidek, tizedét koleszterin foglalják el.

A sejtmembrán és típusai

A sejtmembrán egy vékony film, amely lipoproteinek és fehérjék rétegein alapul.

A lokalizáció szerint megkülönböztetik a membrán organellákat, amelyek bizonyos jellemzőkkel rendelkeznek a növényi és állati sejtekben:

• mitokondriumok;
• sejtmag;
• endoplazmatikus retikulum;
• Golgi komplexum;
• lizoszómák;
• kloroplasztiszok (növényi sejtekben).

Van egy belső és külső (plazmolemma) sejtmembrán is.

A sejtmembrán szerkezete

A sejtmembrán szénhidrátokat tartalmaz, amelyek glikokalix formájában borítják. Ez egy membrán feletti szerkezet, amely gát funkciót lát el. Az itt található fehérjék szabad állapotban vannak. A kötetlen fehérjék enzimatikus reakciókban vesznek részt, biztosítva az anyagok extracelluláris lebontását.

A citoplazma membrán fehérjéit glikoproteinek képviselik. A kémiai összetétel szerint olyan fehérjéket izolálnak, amelyek teljes mértékben benne vannak a lipidrétegben (végig) - integrált fehérjék. Szintén perifériás, nem éri el a plazmalemma egyik felületét.

Az előbbiek receptorként működnek, neurotranszmitterekhez, hormonokhoz és más anyagokhoz kötődnek. Az inszerciós fehérjék szükségesek az ioncsatornák felépítéséhez, amelyeken keresztül az ionok és a hidrofil szubsztrátok szállítódnak. Ez utóbbiak olyan enzimek, amelyek az intracelluláris reakciókat katalizálják.

A plazmamembrán alapvető tulajdonságai

A lipid kettős réteg megakadályozza a víz behatolását. A lipidek hidrofób vegyületek, amelyek foszfolipidek formájában jelen vannak a sejtben. A foszfátcsoport kifelé fordul, és két rétegből áll: a külső, amely az extracelluláris környezet felé irányul, és a belső, amely az intracelluláris tartalmat határolja.

A vízben oldódó területeket hidrofil fejeknek nevezzük. A zsírsav helyek a sejt belsejében vannak, hidrofób farok formájában. A hidrofób rész kölcsönhatásba lép a szomszédos lipidekkel, ami biztosítja azok egymáshoz való kapcsolódását. A kettős réteg szelektív permeabilitással rendelkezik a különböző területeken.

Tehát középen a membrán glükóz és karbamid számára áthatolhatatlan, itt szabadon áthaladnak a hidrofób anyagok: szén-dioxid, oxigén, alkohol. A koleszterin fontos, ez utóbbi tartalma határozza meg a plazmamembrán viszkozitását.

A sejt külső membránjának funkciói

A függvények jellemzőit a táblázat tartalmazza röviden:

Mi a jelentősége a sejtmembránnak

A sejtmembrán részt vesz a homeosztázis fenntartásában a sejtbe belépő és onnan távozó anyagok nagy szelektivitása miatt (a biológiában ezt szelektív permeabilitásnak nevezik).

A plazmolemma kinövései a sejtet kompartmentekre (kompartmentekre) osztják, amelyek bizonyos funkciók ellátásáért felelősek. A folyadék-mozaik sémának megfelelő, speciálisan elrendezett membránok biztosítják a sejt integritását.

Között A sejtmembrán fő funkciói: gát, transzport, enzimatikus és receptor. A sejt (biológiai) membrán (más néven plazmalemma, plazma vagy citoplazmatikus membrán) megvédi a sejt tartalmát vagy sejtszervecskéit a környezettől, szelektív permeabilitást biztosít az anyagok számára, enzimek helyezkednek el rajta, valamint olyan molekulák, amelyek képesek „befogni” különféle kémiai és fizikai jelek.

Ezt a funkciót a sejtmembrán speciális szerkezete biztosítja.

A földi élet evolúciójában sejt általában csak egy membrán megjelenése után alakulhatott ki, amely elválasztotta és stabilizálta a belső tartalmat, megakadályozva annak szétesését.

A homeosztázis (a belső környezet relatív állandóságának önszabályozása) fenntartása szempontjából a sejtmembrán barrier funkciója szorosan összefügg a transzporttal.

A kis molekulák „segítők” nélkül képesek átjutni a plazmalemmán, a koncentráció gradiens mentén, azaz egy adott anyag nagy koncentrációjú régiójából egy alacsony koncentrációjú régióba. Ez a helyzet például a légzésben részt vevő gázok esetében. Az oxigén és a szén-dioxid a sejtmembránon keresztül abban az irányban diffundál, ahol koncentrációjuk jelenleg alacsonyabb.

Mivel a membrán többnyire hidrofób (a kettős lipidréteg miatt), a poláris (hidrofil) molekulák, még a kicsik is, gyakran nem tudnak áthatolni rajta. Ezért számos membránfehérje az ilyen molekulák hordozójaként működik, kötődik hozzájuk és szállítja a plazmalemmán keresztül.

Az integrált (membránáthatoló) fehérjék gyakran a csatornák nyitásának és zárásának elvén működnek. Amikor egy molekula megközelít egy ilyen fehérjét, csatlakozik hozzá, és megnyílik a csatorna. Ez vagy más anyag áthalad a fehérjecsatornán, ami után a konformációja megváltozik, és a csatorna bezárul ennek az anyagnak, de megnyílhat egy másik áthaladására. A nátrium-kálium pumpa ezen elv szerint működik, káliumionokat pumpál a sejtbe, és nátriumionokat pumpál ki belőle.

A sejtmembrán enzimatikus funkciója nagyobb mértékben a sejtszervecskék membránjain valósul meg. A legtöbb fehérje szintetizálódik a sejtben enzimatikus funkció. A membránra meghatározott sorrendben leülve szállítószalagot szerveznek, amikor az egyik enzimfehérje által katalizált reakciótermék átjut a másikhoz. Egy ilyen „csővezeték” stabilizálja a plazmalemma felszíni fehérjéit.

Az összes biológiai membrán szerkezetének egyetemessége ellenére (egy elv szerint épülnek fel, szinte azonosak minden szervezetben és különböző membránsejt-struktúrákban), kémiai összetétel azonban eltérhet. Vannak folyékonyabbak és szilárdabbak, egyesekben több bizonyos fehérje van, másokban kevesebb. Ezenkívül ugyanannak a membránnak a különböző oldalai (belső és külső) is különböznek.

A sejtet kívülről körülvevő membrán (citoplazma) számos szénhidrátláncot tartalmaz lipidekhez vagy fehérjékhez (ennek eredményeként glikolipidek és glikoproteinek képződnek). Sok ilyen szénhidrát receptor funkció, érzékeny bizonyos hormonokra, rögzíti a fizikai és kémiai mutatók változásait környezet.

Ha például egy hormon a sejtreceptorához kötődik, akkor a receptormolekula szénhidrát része megváltoztatja a szerkezetét, majd a membránon áthatoló kapcsolódó fehérjerész szerkezete megváltozik. A következő szakaszban a sejtben különböző biokémiai reakciók indulnak be, illetve leállnak, azaz megváltozik az anyagcseréje, és megindul a sejtválasz az „irritálóra”.

A sejtmembrán felsorolt ​​négy funkciója mellett más is megkülönböztethető: mátrix, energia, jelölés, sejtközi kontaktusok kialakítása stb. Ezek azonban a már figyelembe vett „alfunkciók”-nak tekinthetők.

Sejt membrán.

A sejtmembrán elválasztja bármely sejt tartalmát a külső környezettől, biztosítva annak integritását; szabályozza a sejt és a környezet közötti cserét; Az intracelluláris membránok a sejtet speciális zárt rekeszekre osztják fel - rekeszekre vagy organellumokra, amelyekben bizonyos környezeti feltételek fennmaradnak.

Szerkezet.

A sejtmembrán a lipidek (zsírok) osztályába tartozó molekulák kettős rétege (kettős rétege), amelyek többsége az úgynevezett komplex lipidek - foszfolipidek. A lipidmolekuláknak van egy hidrofil („fej”) és egy hidrofób („farok”) része. A membránok kialakulása során a molekulák hidrofób részei befelé, míg a hidrofil részek kifelé fordulnak. Membránok - a szerkezetek nagyon hasonlóak különböző organizmusok. A membrán vastagsága 7-8 nm. (10-9 méter)

hidrofilitás- egy anyag vízzel való nedvesedésének képessége.
hidrofóbitás- az anyag képtelensége vízzel nedvesedni.

A biológiai membrán különféle fehérjéket is tartalmaz:
- integrál (áthatol a membránon)
- félig integrált (egyik végén a külső vagy belső lipidrétegbe merülve)
- felületes (külső vagy szomszédos belső oldalai membránok).
Egyes fehérjék a sejtmembrán érintkezési pontjai a sejten belüli citoszkeletonnal, kívül pedig a sejtfal (ha van ilyen).

citoszkeleton- sejt állványzat a cellán belül.

Funkciók.

1) Gát- szabályozott, szelektív, passzív és aktív anyagcserét biztosít a környezettel.

2) Szállítás- a membránon keresztül anyagszállítás történik a sejtbe és kifelé.mátrix - biztosítja a membránfehérjék meghatározott relatív helyzetét és orientációját, optimális kölcsönhatásukat.

3) Mechanikus- biztosítja a sejt autonómiáját, intracelluláris struktúráit, valamint más sejtekkel (szövetekben) való kapcsolatot.Az intercelluláris anyag nagy szerepet játszik a mechanikai működés biztosításában.

4) Receptor- a membrán egyes fehérjéi receptorok (molekulák, amelyek révén a sejt bizonyos jeleket érzékel).

Például a vérben keringő hormonok csak azokra a célsejtekre hatnak, amelyeknek a hormonoknak megfelelő receptorai vannak. A neurotranszmitterek (az idegimpulzusokat vezető vegyszerek) a célsejtek specifikus receptorfehérjéihez is kötődnek.

Hormonok- biológiailag aktív jelátviteli vegyszerek.

5) Enzimatikus A membránfehérjék gyakran enzimek. Például a bélhámsejtek plazmamembránjai emésztőenzimeket tartalmaznak.

6) A biopotenciálok generálásának és vezetésének megvalósítása.
A membrán segítségével a sejtben állandó ionkoncentrációt tartanak fenn: a sejten belül a K + ion koncentrációja sokkal magasabb, mint a külső, a Na + koncentrációja pedig sokkal alacsonyabb, ami nagyon fontos, hiszen ez fenntartja a potenciálkülönbséget a membránon keresztül, és idegimpulzust generál.

ingerület – idegrost mentén továbbított gerjesztési hullám.

7) Sejtcímkézés- a membránon antigének vannak, amelyek markerként működnek - "címkék", amelyek lehetővé teszik a sejt azonosítását. Ezek glikoproteinek (vagyis olyan fehérjék, amelyekhez elágazó oligoszacharid oldalláncok kapcsolódnak), amelyek az "antennák" szerepét töltik be. A számtalan oldallánc-konfigurációnak köszönhetően minden sejttípushoz külön markert lehet készíteni. A markerek segítségével a sejtek felismerhetnek más sejteket, és együtt tudnak működni velük, például szervek és szövetek kialakításakor. Ez is lehetővé teszi immunrendszer felismerni az idegen antigéneket.

permeabilitási jellemzők.

Sejtmembránok szelektív permeabilitással rendelkeznek: lassan, különböző módon hatolnak át rajtuk:

• A glükóz a fő energiaforrás.
• Az aminosavak azok az építőkövei, amelyek a szervezet összes fehérjét alkotják.
• Zsírsavak - szerkezeti, energetikai és egyéb funkciók.
• Glicerin – visszatartja a szervezetben a vizet és csökkenti a vizelettermelést.
• Az ionok a reakciók enzimei.

Ezenkívül maguk a membránok bizonyos mértékig aktívan szabályozzák ezt a folyamatot - egyes anyagok áthaladnak, míg mások nem. Négy fő mechanizmus létezik az anyagoknak a sejtbe való bejutására vagy a sejtből kifelé történő eltávolítására:

Passzív permeabilitási mechanizmusok:

1) Diffúzió.

Ennek a mechanizmusnak egy változata a megkönnyített diffúzió, amelyben egy adott molekula segíti az anyag átjutását a membránon. Ennek a molekulának lehet egy csatornája, amelyen csak egyfajta anyag jut át.

diffúzió- az egyik anyag molekuláinak kölcsönös behatolása egy másik anyag molekulái közé.

Ozmózis– az egyirányú diffúzió folyamata az oldószermolekulák féligáteresztő membránján keresztül az oldott anyag nagyobb koncentrációja felé.

A normál vérsejtet körülvevő membrán csak vízmolekulák, oxigén és a vérben oldott anyagok egy része számára áteresztő. tápanyagokés a sejtaktivitás termékei

Aktív permeabilitási mechanizmusok:

1) Aktív szállítás.

aktiv szállitás– egy anyag átvitele alacsony koncentrációjú területről magas koncentrációjú területre.

Az aktív közlekedés energiát igényel, mivel az alacsony koncentrációjú területről a magas koncentrációjú területre mozog. A membránon speciális pumpás fehérjék találhatók, amelyek aktívan pumpálják a káliumionokat (K +) a sejtbe, és nátriumionokat (Na +) pumpálnak ki belőle, az ATP energiaként szolgál.

ATP– univerzális energiaforrás minden biokémiai folyamathoz. .(a többit később)

2) Endocitózis.

Azok a részecskék, amelyek valamilyen okból nem képesek átjutni a sejtmembránon, de a sejt számára szükségesek, endocitózissal átjuthatnak a membránon.

Endocitózis– a külső anyag sejt általi felvételének folyamata.

A membrán szelektív permeabilitása a passzív transzport során a speciális csatornáknak - integrált fehérjéknek köszönhető. Át- és áthatolnak a membránon, egyfajta átjárót képezve. A K, Na és Cl elemeknek saját csatornái vannak. A koncentráció gradiens tekintetében ezeknek az elemeknek a molekulái a sejtbe és kifelé mozognak. Irritáció esetén a nátriumion csatornák megnyílnak, és a nátriumionok élesen beáramolnak a sejtbe. Ez a membránpotenciál kiegyensúlyozatlanságához vezet. Ezt követően a membránpotenciál visszaáll. A káliumcsatornák mindig nyitva vannak, amelyeken keresztül a káliumionok lassan bejutnak a sejtbe.

Membrán szerkezet

Áteresztőképesség

aktiv szállitás

Ozmózis

Endocitózis

Állati sejtek külső sejtmembránja (plazmalemma, citolemma, plazmamembrán). kívülről (azaz a citoplazmával nem érintkező oldalon) membránfehérjékhez (glikoproteinekhez) és kisebb mértékben lipidekhez (glikolipidekhez) kovalensen kapcsolódó oligoszacharid láncok rétege borítja. A membránnak ezt a szénhidrát bevonatát ún glikokalix. A glikokalix célja még nem egészen világos; Feltételezhető, hogy ez a struktúra részt vesz az intercelluláris felismerési folyamatokban.

Növényi sejtekben a külső sejtmembrán tetején sűrű cellulózréteg található pórusokkal, amelyeken keresztül a szomszédos sejtek között citoplazmahidakon keresztül történik a kommunikáció.

Sejtek gombát a plasmalemma tetején - sűrű réteg kitin.

Nál nél baktériumok – mureina.

A biológiai membránok tulajdonságai

1. Önálló összeszerelés képessége pusztító hatások után. Ezt a tulajdonságot a foszfolipid molekulák fizikai-kémiai jellemzői határozzák meg, amelyek a vizesoldatúgy állnak össze, hogy a molekulák hidrofil végei kifelé, a hidrofób végei pedig befelé fordulnak. A fehérjék beépíthetők a kész foszfolipid rétegekbe. Az önszerelődés képessége elengedhetetlen sejtszinten.

2. Félig áteresztő képesség(szelektivitás az ionok és molekulák átvitelében). Biztosítja az ionos és molekuláris összetétel állandóságának fenntartását a sejtben.

3. A membrán folyékonysága. A membránok nem merev szerkezetek, folyamatosan ingadoznak a lipid- és fehérjemolekulák forgó és oszcilláló mozgása miatt. Ez nagy sebességű enzimatikus és egyéb kémiai folyamatokat biztosít a membránokban.

4. A membrántöredékeknek nincs szabad vége, mivel buborékokba záródnak.

A külső sejtmembrán (plazmalemma) funkciói

A plazmalemma fő funkciói a következők: 1) barrier, 2) receptor, 3) csere, 4) transzport.

1. gát funkció. Ez abban nyilvánul meg, hogy a plazmalemma korlátozza a sejt tartalmát, elválasztja azt a külső környezettől, és az intracelluláris membránok a citoplazmát külön reakciós sejtekre osztják. rekeszek.

2. receptor funkció. A plazmalemma egyik legfontosabb feladata a sejt kommunikációjának (kapcsolatának) biztosítása a külső környezettel a membránokban jelenlévő receptor apparátuson keresztül, amely fehérje vagy glikoprotein jellegű. A plazmalemma receptorképződményeinek fő funkciója a külső jelek felismerése, melynek köszönhetően a sejtek helyesen orientálódnak és szöveteket képeznek a differenciálódás folyamatában. A különböző szabályozó rendszerek tevékenysége, valamint az immunválasz kialakulása a receptor funkcióval függ össze.

csere funkció a biológiai membránokban lévő enzimfehérjék tartalma határozza meg, amelyek biológiai katalizátorok. Aktivitásuk a közeg pH-jától, hőmérsékletétől, nyomásától, mind a szubsztrát, mind pedig magának az enzimnek a koncentrációjától függően változik. Az enzimek határozzák meg a kulcsreakciók intenzitását anyagcsere, valamint orientáció.

A membránok szállítási funkciója. A membrán szelektív behatolást biztosít a sejtbe és a sejtből a környezetbe különböző vegyi anyagokat. Az anyagok szállítása szükséges a megfelelő pH-érték, a megfelelő ionkoncentráció fenntartásához a sejtben, amely biztosítja a sejtenzimek hatékonyságát. A Transport tápanyagokat szállít, amelyek energiaforrásként szolgálnak, valamint anyagokat a különböző sejtösszetevők kialakulásához. Ez függ a mérgező salakanyagok sejtből való eltávolításától, a különféle hasznos anyagok valamint az idegi és izomműködéshez szükséges ionos gradiensek létrehozása Az anyagok átviteli sebességének változása a bioenergetikai folyamatok, a víz-só anyagcsere, az ingerlékenység és egyéb folyamatok zavarához vezethet. Ezeknek a változásoknak a korrekciója sok gyógyszer hatásának hátterében áll.

Két fő módja van annak, ahogyan az anyagok bejutnak a sejtbe, illetve kijutnak a sejtből a külső környezetbe;

passzív szállítás,

aktiv szállitás.

Passzív szállítás A kémiai vagy elektrokémiai koncentráció gradiense mentén halad ATP energia felhasználása nélkül. Ha a szállított anyag molekulájában nincs töltés, akkor a passzív transzport irányát csak ennek az anyagnak a membrán két oldalán lévő koncentrációjának különbsége határozza meg (kémiai koncentráció gradiens). Ha a molekula töltődött, akkor a szállítását a kémiai koncentrációgradiens és az elektromos gradiens (membránpotenciál) egyaránt befolyásolja.

Mindkét gradiens együtt elektrokémiai gradienst alkot. Az anyagok passzív transzportja kétféle módon valósítható meg: egyszerű diffúzióval és megkönnyített diffúzióval.

Egyszerű diffúzióval a sóionok és a víz a szelektív csatornákon keresztül behatolhatnak. Ezeket a csatornákat egyes transzmembrán fehérjék képezik, amelyek végpontok közötti transzportpályákat alkotnak, amelyek tartósan vagy csak rövid ideig nyílnak meg. A szelektív csatornákon keresztül különböző molekulák hatolnak be, amelyek a csatornáknak megfelelő mérettel és töltéssel rendelkeznek.

Van egy másik módja az egyszerű diffúziónak - ez az anyagok diffúziója a lipid kettős rétegen keresztül, amelyen a zsírban oldódó anyagok és a víz könnyen áthaladnak. A lipid kettősréteg a töltött molekulák (ionok) számára áthatolhatatlan, ugyanakkor a töltés nélküli kis molekulák szabadon diffundálhatnak, és minél kisebb a molekula, annál gyorsabban szállítódik. A lipid kettősrétegen keresztüli víz diffúziójának meglehetősen nagy sebessége pontosan a molekulák kis méretének és a töltés hiányának köszönhető.

Könnyített diffúzióval a fehérjék részt vesznek az anyagok szállításában - hordozók, amelyek a „ping-pong” elvén működnek. Ebben az esetben a fehérje két konformációs állapotban létezik: „pong” állapotban a transzportált anyag kötőhelyei nyitottak a kettősréteg külső oldalán, „ping” állapotban pedig ugyanezek a helyek nyílnak meg a másikon. oldal. Ez a folyamat visszafordítható. Az, hogy egy adott időpontban egy anyag kötőhelye melyik oldalról lesz nyitva, az anyag koncentráció-gradiensétől függ.

Ily módon a cukrok és az aminosavak átjutnak a membránon.

Könnyített diffúzió esetén az anyagok transzportjának sebessége jelentősen megnő az egyszerű diffúzióhoz képest.

A hordozófehérjéken kívül egyes antibiotikumok, például a gramicidin és a valinomycin részt vesznek a megkönnyített diffúzióban.

Mivel iontranszportot biztosítanak, ún ionofórok.

Az anyagok aktív szállítása a sejtben. Ez a fajta szállítás mindig energiaköltséggel jár. Az aktív transzporthoz szükséges energiaforrás az ATP. Az ilyen típusú szállítás jellegzetessége, hogy kétféleképpen hajtják végre:

az ATPázok nevű enzimek segítségével;

szállítás membráncsomagolásban (endocitózis).

NÁL NÉL a külső sejtmembrán enzimfehérjéket, például ATPázokat tartalmaz, amelynek feladata az aktív szállítás biztosítása ionok koncentrációgradiens ellen. Mivel ezek biztosítják az ionok szállítását, ezt a folyamatot ionpumpának nevezik.

Négy fő iontranszport rendszer van benne állatketrec. Ezek közül három a biológiai membránokon keresztül történik: Na + és K +, Ca +, H +, a negyedik pedig a protonok átvitele a mitokondriális légzési lánc működése során.

Az aktív iontranszport mechanizmusra példa az nátrium-kálium pumpa állati sejtekben. A nátrium- és káliumionok állandó koncentrációját tartja fenn a sejtben, ami eltér ezen anyagok környezeti koncentrációjától: normál esetben kevesebb nátriumion van a sejtben, mint a környezetben, és több kálium.

Ennek eredményeként az egyszerű diffúzió törvényei szerint a kálium hajlamos elhagyni a sejtet, a nátrium pedig bediffundál a sejtbe. Az egyszerű diffúzióval ellentétben a nátrium-kálium pumpa folyamatosan kiszivattyúzza a nátriumot a sejtből, és káliumot fecskendez be: három kidobott nátriummolekula esetén két káliummolekula jut a sejtbe.

A nátrium-kálium ionoknak ezt a transzportját az ATP-függő enzim biztosítja, amely a membránban úgy lokalizálódik, hogy annak teljes vastagságába behatol, ebbe az enzimbe a nátrium és az ATP a membrán belsejéből, a kálium a membránból jut be. kívül.

A nátrium és a kálium membránon való átjutása a nátrium-kálium-függő ATPáz konformációs változásainak eredményeként megy végbe, amely akkor aktiválódik, amikor a nátrium koncentrációja a sejtben vagy a kálium a környezetben megnő.

A szivattyú működtetéséhez ATP-hidrolízis szükséges. Ezt a folyamatot ugyanaz a nátrium-kálium-függő ATP-áz enzim biztosítja. Ugyanakkor az állati sejt nyugalmi állapotban elfogyasztott ATP-jének több mint egyharmada a nátrium-kálium-szivattyú munkájára fordítódik.

A nátrium-kálium-szivattyú megfelelő működésének megsértése különféle súlyos betegségekhez vezet.

Ennek a szivattyúnak a hatásfoka meghaladja az 50%-ot, amit az ember által alkotott legfejlettebb gépekkel nem érnek el.

Sok aktív transzportrendszert az ionos gradiensekben tárolt energia hajt, nem pedig az ATP közvetlen hidrolízise. Mindegyik kotranszportrendszerként működik (könnyíti a kis molekulatömegű vegyületek szállítását). Például bizonyos cukrok és aminosavak állati sejtekbe való aktív transzportját a nátriumion-gradiens határozza meg, és minél nagyobb a nátriumion-gradiens, annál nagyobb a glükóz felszívódásának sebessége. Ezzel szemben, ha a nátrium koncentrációja az intercelluláris térben jelentősen csökken, a glükóz transzport leáll. Ebben az esetben a nátriumnak csatlakoznia kell a nátrium-függő glükóz hordozó fehérjéhez, amelynek két kötőhelye van: az egyik a glükózé, a másik a nátriumé. A sejtbe behatoló nátriumionok hozzájárulnak ahhoz, hogy a hordozó fehérje a glükózzal együtt a sejtbe kerüljön. A glükózzal együtt a sejtbe bejutott nátriumionokat a nátrium-kálium-függő ATPáz pumpálja vissza, amely a nátriumkoncentráció gradiens fenntartásával közvetve szabályozza a glükóz transzportot.

Anyagok szállítása membrán csomagolásban. A biopolimerek nagy molekulái gyakorlatilag nem tudnak áthatolni a plazmalemmán az anyagok sejtbe történő szállításának egyik fentebb leírt mechanizmusával sem. A sejt felfogja őket és felszívja őket a membráncsomagban, amelyet ún endocitózis. Ez utóbbi formálisan fagocitózisra és pinocitózisra oszlik. A szilárd részecskék sejt általi befogása az fagocitózisés folyékony - pinocitózis. Az endocitózis során a következő szakaszok figyelhetők meg:

a felszívódott anyag befogadása a sejtmembrán receptorai miatt;

a membrán invaginációja buborék (vezikulák) képződésével;

az endocitikus vezikula leválasztása a membránról energiafelhasználással - fagoszóma képződésés a membrán integritásának helyreállítása;

Fagoszóma fúziója lizoszómával és kialakulása fagolizoszómák (emésztési vakuólum), amelyben az abszorbeált részecskék emésztése megtörténik;

a fagolizoszómában lévő emésztetlen anyag eltávolítása a sejtből ( exocitózis).

Az állatvilágban endocitózis számos egysejtű élőlény táplálásának jellegzetes módja (például amőbákban), és a többsejtű élőlényeknél a táplálékrészecskék ilyen típusú emésztése a coelenterátumok endodermális sejtjeiben található meg. Ami az emlősöket és az embereket illeti, ezek retikulo-hisztio-endotheliális sejtrendszerrel rendelkeznek, amely képes endocitózisra. Ilyenek például a vér leukociták és a máj Kupffer-sejtek. Ez utóbbiak a máj úgynevezett szinuszos kapillárisait szegélyezik, és megragadják a vérben szuszpendált különféle idegen részecskéket. Exocitózis- ez is egy módja annak, hogy egy többsejtű szervezet sejtjéből eltávolítsák az általa kiválasztott szubsztrátot, amely más sejtek, szövetek, szervek működéséhez szükséges.

sejt membrán - lipidekből és fehérjékből álló molekulaszerkezet. Főbb tulajdonságai és funkciói:

• bármely cella tartalmának elválasztása a külső környezettől, integritásának biztosítása;
• a környezet és a sejt közötti csere irányítása és beállítása;
• az intracelluláris membránok a sejtet speciális részekre osztják: organellumokra vagy kompartmentekre.

A „membrán” szó latinul „filmet” jelent. Ha a sejtmembránról beszélünk, akkor ez két különböző tulajdonságú film kombinációja.

A biológiai membrán magában foglalja háromféle fehérje:

1. Periféria - a film felületén található;
2. Integrált - teljesen áthatol a membránon;
3. Félig integrált - az egyik végén behatol a bilipid rétegbe.

Milyen funkciói vannak a sejtmembránnak

1. Sejtfal - a sejt erős héja, amely a citoplazmatikus membránon kívül helyezkedik el. Védő, szállító és szerkezeti funkciókat lát el. Számos növényben, baktériumban, gombában és archaeában jelen van.

2. Gát funkciót lát el, azaz szelektív, szabályozott, aktív és passzív anyagcserét a külső környezettel.

3. Képes információk továbbítására és tárolására, valamint részt vesz a reprodukciós folyamatban.

4. Szállító funkciót lát el, amely a membránon keresztül tud anyagokat szállítani a sejtbe és onnan ki.

5. A sejtmembrán egyirányú vezetőképességű. Ennek köszönhetően a vízmolekulák késedelem nélkül átjuthatnak a sejtmembránon, más anyagok molekulái pedig szelektíven.

6. A sejthártya segítségével vizet, oxigént és tápanyagokat nyernek, ezen keresztül eltávolítják a sejtanyagcsere termékeit.

7. Sejtcserét hajt végre a membránokon keresztül, és ezt 3 fő reakciótípuson keresztül tudja végrehajtani: pinocitózis, fagocitózis, exocitózis.

8. A membrán biztosítja az intercelluláris kontaktusok specifitását.

9. A membránban számos receptor található, amelyek képesek érzékelni a kémiai jeleket - mediátorok, hormonok és sok más biológiailag aktív anyag. Így képes megváltoztatni a sejt metabolikus aktivitását.

10. A sejtmembrán fő tulajdonságai és funkciói:

• mátrix
• Akadály
• Szállítás
• Energia
• Mechanikai
• Enzimatikus
• Receptor
• Védő
• Jelzés
• Biopotenciál

Mi a funkciója a plazmamembránnak a sejtben?

1. Határozza meg a cella tartalmát;
2. Elvégzi az anyagok áramlását a sejtbe;
3. Számos anyag eltávolítását biztosítja a sejtből.

sejtmembrán szerkezete

Sejtmembránok 3 osztályba tartozó lipideket tartalmaznak:

• glikolipidek;
• foszfolipidek;
• Koleszterin.

Alapvetően a sejtmembrán fehérjékből és lipidekből áll, vastagsága nem haladja meg a 11 nm-t. Az összes lipid 40-90%-a foszfolipidek. Fontos megjegyezni a glikolipideket is, amelyek a membrán egyik fő összetevője.

A sejtmembrán szerkezete háromrétegű. Középen egy homogén folyékony bilipid réteg található, amelyet mindkét oldalról fehérjék borítanak (mozaikszerűen), részben behatolva a vastagságba. A fehérjék ahhoz is szükségesek, hogy a membrán bejusson a sejtekbe, és speciális anyagokat szállítson ki belőlük, amelyek nem tudnak áthatolni a zsírrétegen. Például nátrium- és káliumionok.

• Ez érdekes -

Sejtszerkezet - videó