Die oppervlakapparaat van die sel is 'n universele subsisteem. Hulle definieer die grens tussen die eksterne omgewing en die sitoplasma. PAC verskaf regulering van hul interaksie. Kom ons kyk verder na die kenmerke van die strukturele en funksionele organisasie van die oppervlakapparaat van die sel.
Components
Die volgende komponente van die oppervlakapparaat van eukariotiese selle word onderskei: die plasmamembraan-, supramembraan- en submembraankomplekse. Die eerste word aangebied in die vorm van 'n sferies geslote element. Die plasmalemma word beskou as die basis van die oppervlak sellulêre apparaat. Die epimembraankompleks (ook genoem die glikokaliks) is 'n eksterne element wat bo die plasmamembraan geleë is. Dit bevat verskeie komponente. Dit sluit veral in:
- Koolhidraatdele van glikoproteïene en glikolipiede.
- Membraan perifere proteïene.
- Spesifieke koolhidrate.
- Semi-integrale en integrale proteïene.
Die submembraankompleks is onder die plasmalemma geleë. Dit bevat die muskuloskeletale stelsel en perifere hialoplasma.
Elemente van die submembraankompleks
Met inagneming van die struktuur van die oppervlakapparaat van die sel, moet 'n mens apart by die perifere hialoplasma stilstaan. Dit is 'n gespesialiseerde sitoplasmiese deel en is bo die plasmamembraan geleë. Perifere hialoplasma word aangebied as 'n hoogs gedifferensieerde vloeibare heterogene stof. Dit bevat 'n verskeidenheid hoë en lae molekulêre gewig elemente in oplossing. Trouens, dit is 'n mikro-omgewing waarin spesifieke en algemene metaboliese prosesse plaasvind. Die perifere hialoplasma verrig baie funksies van die oppervlakapparaat.
Muskuloskeletale stelsel
Dit is in die perifere hialoplasma geleë. In die muskuloskeletale stelsel is daar:
- Mikrofibrille.
- Skeletale fibrille (intermediêre filament).
- Mikrotubules.
Mikrofibrille is filamentagtige strukture. Skeletfibrille word gevorm as gevolg van die polimerisasie van 'n aantal proteïenmolekules. Hul aantal en lengte word gereguleer deur spesiale meganismes. Wanneer hulle verander, kom anomalieë van sellulêre funksies voor. Mikrotubuli is die verste weg van die plasmalemma. Hulle mure word deur tubulienproteïene gevorm.
Struktuur en funksies van die oppervlakapparaat van die sel
Die metabolisme word uitgevoer as gevolg van die teenwoordigheid van vervoermeganismes. Die struktuur van die oppervlakapparaat van die sel bied die vermoë om die beweging van verbindings op verskeie maniere uit te voer. In die besonder, die volgende tipesvervoer:
- Eenvoudige verspreiding.
- Passive vervoer.
- Aktiewe beweging.
- Sitose (membraangepakte ruilmiddel).
Benewens vervoer, funksies van die oppervlakapparaat van die sel soos:
- Versperring (afbakening).
- Reseptor.
- Identifikasie.
- Die funksie van selbeweging deur die vorming van filo-, pseudo- en lamellopodia.
Vrye beweging
Eenvoudige diffusie deur die oppervlakapparaat van die sel word uitsluitlik uitgevoer in die teenwoordigheid van 'n elektriese gradiënt aan beide kante van die membraan. Die grootte daarvan bepaal die spoed en rigting van beweging. Die bilipiedlaag kan enige molekules van die hidrofobiese tipe deurlaat. Die meeste van die biologies aktiewe elemente is egter hidrofiel. Gevolglik is hul vrye beweging moeilik.
Passive vervoer
Hierdie tipe saamgestelde beweging word ook gefasiliteerde diffusie genoem. Dit word ook uitgevoer deur die oppervlakapparaat van die sel in die teenwoordigheid van 'n gradiënt en sonder die verbruik van ATP. Passiewe vervoer is vinniger as gratis vervoer. In die proses om die konsentrasieverskil in die gradiënt te vergroot, kom daar 'n oomblik waarop die spoed van beweging konstant word.
Draers
Vervoer deur die oppervlakapparaat van die sel word deur spesiale molekules verskaf. Met behulp van hierdie draers gaan groot molekules van die hidrofiele tipe (veral aminosure) langs die konsentrasiegradiënt. Oppervlakteeukariotiese selapparaat sluit passiewe draers vir verskeie ione in: K+, Na+, Ca+, Cl-, HCO3-. Hierdie spesiale molekules word gekenmerk deur hoë selektiwiteit vir die vervoerde elemente. Daarbenewens is hul belangrike eienskap 'n hoë spoed van beweging. Dit kan 104 of meer molekules per sekonde bereik.
Aktiewe vervoer
Dit word gekenmerk deur bewegende elemente teen 'n gradiënt. Molekules word van 'n gebied met lae konsentrasie na gebiede met hoër konsentrasie vervoer. So 'n beweging behels 'n sekere koste van ATP. Vir die implementering van aktiewe vervoer word spesifieke draers ingesluit in die struktuur van die oppervlakapparaat van die diersel. Hulle is "pompe" of "pompe" genoem. Baie van hierdie draers word onderskei deur hul ATPase-aktiwiteit. Dit beteken dat hulle in staat is om adenosientrifosfaat af te breek en energie vir hul aktiwiteite te onttrek. Aktiewe vervoer skep ioongradiënte.
Cytosis
Hierdie metode word gebruik om deeltjies van verskillende stowwe of groot molekules te beweeg. In die proses van sitose word die vervoerde element deur 'n membraanvesikel omring. As die beweging in die sel uitgevoer word, word dit endositose genoem. Gevolglik word die omgekeerde rigting eksositose genoem. In sommige selle gaan elemente deur. Hierdie tipe vervoer word transsitose of diacyose genoem.
Plasmolemma
Die struktuur van die oppervlakapparaat van die sel sluit die plasma in'n membraan wat hoofsaaklik uit lipiede en proteïene in 'n verhouding van ongeveer 1:1 gevorm word. Die eerste "toebroodjiemodel" van hierdie element is in 1935 voorgestel. Volgens die teorie word die basis van die plasmolemma gevorm deur lipiedmolekules wat in twee lae gestapel is (bilipiedlaag). Hulle draai hul sterte (hidrofobiese areas) na mekaar toe, en uitwaarts en binne - hidrofiele koppe. Hierdie oppervlaktes van die bilipiedlaag is bedek met proteïenmolekules. Hierdie model is in die 1950's bevestig deur ultrastrukturele studies wat met 'n elektronmikroskoop uitgevoer is. Daar is veral gevind dat die oppervlakapparaat van 'n diersel 'n drielaagmembraan bevat. Sy dikte is 7,5-11 nm. Dit het 'n middellig en twee donker perifere lae. Die eerste stem ooreen met die hidrofobiese gebied van lipiedmolekules. Donker areas is op hul beurt aaneenlopende oppervlaklae van proteïen en hidrofiele koppe.
Ander teorieë
Verskeie elektronmikroskopie-studies wat in die laat 50's - vroeë 60's uitgevoer is. het gewys op die universaliteit van die drie-laag organisasie van membrane. Dit word weerspieël in die teorie van J. Robertson. Intussen, teen die einde van die 1960's heelwat feite het opgehoop wat nie uit die oogpunt van die bestaande "toebroodjiemodel" verduidelik is nie. Dit het stukrag gegee aan die ontwikkeling van nuwe skemas, insluitend modelle gebaseer op die teenwoordigheid van hidrofobies-hidrofiele bindings tussen proteïen- en lipiedmolekules. Ondereen van hulle was die "lipoproteïen mat" teorie. In ooreenstemming daarmee bevat die membraan twee tipes proteïene: integrale en perifere. Laasgenoemde word geassosieer deur elektrostatiese interaksies met polêre koppe op lipiedmolekules. Hulle vorm egter nooit 'n aaneenlopende laag nie. Globulêre proteïene speel 'n sleutelrol in membraanvorming. Hulle is gedeeltelik daarin gedompel en word semi-integraal genoem. Die beweging van hierdie proteïene word in die lipied-vloeistoffase uitgevoer. Dit verseker die labiliteit en dinamika van die hele membraanstelsel. Tans word hierdie model as die algemeenste beskou.
Lipiede
Die belangrikste fisiese en chemiese kenmerke van die membraan word verskaf deur 'n laag wat deur elemente voorgestel word - fosfolipiede, wat bestaan uit 'n nie-polêre (hidrofobiese) stert en 'n polêre (hidrofiele) kop. Die algemeenste hiervan is fosfogliseriede en sfingolipiede. Laasgenoemde is hoofsaaklik in die buitenste monolaag gekonsentreer. Hulle is gekoppel aan oligosakkariedkettings. As gevolg van die feit dat die skakels verby die buitenste deel van die plasmalemma uitsteek, kry dit 'n asimmetriese vorm. Glikolipiede speel 'n belangrike rol in die implementering van die reseptorfunksie van die oppervlakapparaat. Die meeste membrane bevat ook cholesterol (cholesterol) - 'n steroïedlipied. Die hoeveelheid daarvan is anders, wat grootliks die vloeibaarheid van die membraan bepaal. Hoe meer cholesterol, hoe hoër is dit. Die vloeistofvlak hang ook af van die verhouding van onversadigde en versadigde residue vanvetsure. Hoe meer van hulle, hoe hoër is dit. Vloeistof beïnvloed die aktiwiteit van ensieme in die membraan.
Proteïene
Lipiede bepaal hoofsaaklik die versperringseienskappe. Proteïene dra daarenteen by tot die verrigting van sleutelfunksies van die sel. In die besonder praat ons van gereguleerde vervoer van verbindings, regulering van metabolisme, ontvangs, ensovoorts. Proteïenmolekules word in 'n mosaïekpatroon in die lipieddubbellaag versprei. Hulle kan in diepte beweeg. Hierdie beweging word glo deur die sel self beheer. Mikrofilamente is betrokke by die bewegingsmeganisme. Hulle is geheg aan individuele integrale proteïene. Membraanelemente verskil na gelang van hul ligging in verhouding tot die bilipiedlaag. Proteïene kan dus perifeer en integraal wees. Die eerstes is buite die laag gelokaliseer. Hulle het 'n swak binding met die membraanoppervlak. Integrale proteïene word heeltemal daarin gedompel. Hulle het 'n sterk binding met lipiede en word nie uit die membraan vrygestel sonder om die bilipiedlaag te beskadig nie. Proteïene wat dit deur en deur penetreer, word transmembraan genoem. Die interaksie tussen proteïenmolekules en lipiede van verskillende aard verseker die stabiliteit van die plasmalemma.
Glycocalyx
Lipoproteïene het sykettings. Oligosakkariedmolekules kan aan lipiede bind en glikolipiede vorm. Hul koolhidraatdele, tesame met soortgelyke elemente van glikoproteïene, gee die seloppervlak 'n negatiewe lading en vorm die basis van die glikokaliks. Hyverteenwoordig deur 'n los laag met 'n matige elektrondigtheid. Die glikokaliks bedek die buitenste deel van die plasmalemma. Die koolhidraatplekke dra by tot die herkenning van naburige selle en stowwe tussen hulle, en verskaf ook kleefbindings daarmee. Die glikokaliks bevat ook hormoon- en hetoversoenbaarheidsreseptore, ensieme.
Ekstra
Membraanreseptore word hoofsaaklik deur glikoproteïene verteenwoordig. Hulle het die vermoë om hoogs spesifieke bindings met ligande te vestig. Die reseptore wat in die membraan teenwoordig is, kan ook die beweging van sekere molekules in die sel reguleer, die deurlaatbaarheid van die plasmamembraan. Hulle is in staat om seine van die eksterne omgewing na interne om te skakel, om elemente van die ekstrasellulêre matriks en die sitoskelet te bind. Sommige navorsers glo dat semi-integrale proteïenmolekules ook by die glikokalis ingesluit is. Hulle funksionele plekke is geleë in die supramembraangebied van die oppervlakselapparaat.
