эсийн мембраны давхарга. Эсийн мембранууд: тэдгээрийн бүтэц, үүрэг. Эс эсвэл плазмын мембраны үйл ажиллагаа

Цитоплазм- сийвэнгийн мембран ба цөмийн хооронд хаалттай эсийн зайлшгүй хэсэг; Энэ нь гиалоплазм (цитоплазмын үндсэн бодис), органелл (цитоплазмын байнгын бүрэлдэхүүн хэсэг) болон оруулга (цитоплазмын түр зуурын бүрэлдэхүүн хэсэг) гэж хуваагддаг. Химийн найрлагацитоплазм: үндэс нь ус (цитоплазмын нийт массын 60-90%), янз бүрийн органик болон органик бус нэгдлүүд юм. Цитоплазм нь шүлтлэг байдаг. Онцлогэукариот эсийн цитоплазм - байнгын хөдөлгөөн ( циклоз). Энэ нь үндсэндээ хлоропласт гэх мэт эсийн органеллуудын хөдөлгөөнөөр илэрдэг. Хэрэв цитоплазмын хөдөлгөөн зогсвол эс нь үхдэг, учир нь зөвхөн байнгын хөдөлгөөнд байх үед л үүргээ гүйцэтгэж чаддаг.

Гиалоплазм ( цитозол) нь өнгөгүй, нялцгай, зузаан, тунгалаг коллоид уусмал юм. Үүний дотор бүх бодисын солилцооны үйл явц явагддаг бөгөөд энэ нь цөм ба бүх органеллуудын харилцан холболтыг хангадаг. Гиалоплазм дахь шингэн хэсэг эсвэл том молекулуудын давамгайллаас хамааран гиалоплазмын хоёр хэлбэрийг ялгадаг. sol- илүү шингэн гиалоплазм ба гель- илүү нягт гиалоплазм. Тэдгээрийн хооронд харилцан шилжилт хийх боломжтой: гель нь уусмал болж хувирдаг ба эсрэгээр.

Цитоплазмын үйл ажиллагаа:

1. эсийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг системд нэгтгэх;
2. биохими, физиологийн олон процесс дамжих орчин;
3. органеллуудын оршин тогтнох, ажиллах орчин.

Эсийн хана

Эсийн ханаэукариот эсийг хязгаарлах. Эсийн мембран бүрт дор хаяж хоёр давхаргыг ялгаж болно. Дотор давхарга нь цитоплазмтай зэргэлдээ орших ба түүгээр илэрхийлэгддэг плазмын мембран(синонимууд - плазмалемма, эсийн мембран, цитоплазмын мембран), түүний дээгүүр гаднах давхарга үүсдэг. Амьтны эсэд энэ нь нимгэн бөгөөд үүнийг нэрлэдэг гликокаликс(гликопротейн, гликолипид, липопротеиноос үүсдэг), ургамлын эсэд - зузаан, гэж нэрлэдэг эсийн хана(целлюлозоор үүсгэгдсэн).

Бүх биологийн мембранууд нийтлэг бүтэц, шинж чанартай байдаг. Одоогоор нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн мембран бүтцийн шингэн мозайк загвар. Мембраны үндэс нь голчлон фосфолипидуудаас бүрддэг липидийн давхар давхарга юм. Фосфолипидууд нь өөх тосны хүчлийн нэг үлдэгдлийг үлдэгдэлээр сольдог триглицеридүүд юм. фосфорын хүчил; Фосфорын хүчлийн үлдэгдэл байрлах молекулын хэсгийг гидрофиль толгой, өөх тосны хүчлийн үлдэгдэл байрладаг хэсгийг гидрофобик сүүл гэж нэрлэдэг. Мембран дахь фосфолипидууд нь хатуу дарааллаар байрладаг: молекулуудын гидрофобик сүүл нь бие биентэйгээ харьцаж, гидрофилик толгойнууд нь гадагшаа, ус руу чиглэсэн байдаг.

Липидээс гадна мембран нь уураг агуулдаг (дунджаар ≈ 60%). Тэд мембраны ихэнх функцийг тодорхойлдог (тодорхой молекулуудыг тээвэрлэх, урвалын катализ, дохиог хүлээн авах, хувиргах). орчингэх мэт). Ялгах: 1) захын уураг(липидийн давхаргын гадна эсвэл дотоод гадаргуу дээр байрладаг), 2) хагас интеграл уураг(липидийн давхар давхаргад өөр өөр гүнд дүрэгдсэн), 3) салшгүй буюу трансмембран уураг(гадна болон аль алинтай нь харьцахдаа мембраныг дамжин, нэвчүүлэх дотоод орчинэсүүд). Зарим тохиолдолд салшгүй уурагуудыг суваг үүсгэгч эсвэл суваг гэж нэрлэдэг, учир нь тэдгээр нь туйлын молекулууд эс рүү дамждаг гидрофиль суваг гэж үзэж болно (мембран дахь липидийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь тэдгээрийг нэвтрүүлэхгүй).

A - фосфолипидын гидрофилик толгой; C, фосфолипидын гидрофобик сүүл; 1 - E ба F уургийн гидрофобик бүсүүд; 2, уургийн F-ийн гидрофилийн бүсүүд; 3 - гликолипидын молекул дахь липидтэй хавсарсан салаалсан олигосахаридын гинж (гликолипидууд нь гликопротеиноос бага байдаг); 4 - гликопротеины молекул дахь уурагтай хавсарсан салаалсан олигосахаридын гинж; 5 - гидрофил суваг (ионууд болон зарим туйлын молекулууд дамжин өнгөрөх нүхний үүрэг гүйцэтгэдэг).

Мембран нь нүүрс ус (10% хүртэл) агуулж болно. Мембраны нүүрс усны бүрэлдэхүүн хэсэг нь уургийн молекул (гликопротейн) эсвэл липид (гликолипид) -тэй холбоотой олигосахарид эсвэл полисахаридын гинжээр илэрхийлэгддэг. Үндсэндээ нүүрс ус нь мембраны гаднах гадаргуу дээр байрладаг. Нүүрс ус нь мембраны рецепторын үйл ажиллагааг хангадаг. Амьтны эсэд гликопротейнууд нь хэдэн арван нанометр зузаантай эпимембран цогцолбор, гликокаликс үүсгэдэг. Үүнд эсийн олон рецептор байрладаг бөгөөд түүний тусламжтайгаар эсийн наалдац үүсдэг.

Уураг, нүүрс ус, липидийн молекулууд нь хөдөлгөөнт, мембраны хавтгайд шилжих чадвартай. Зузаан плазмын мембран- ойролцоогоор 7.5 нм.

Мембраны функцууд

Мембран нь дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг.

1. эсийн агуулгыг ялгах гадаад орчин,
2. эс ба хүрээлэн буй орчны хоорондох бодисын солилцооны зохицуулалт;
3. эсийг тасалгаа болгон хуваах ("тасалгаа"),
4. "ферментийн дамжуулагчийн байршил",
5. олон эст организмын эд эсийн хоорондын холбоог хангах (наалдац),
6. дохио таних.

Хамгийн гол мембраны шинж чанар- сонгомол нэвчилт, өөрөөр хэлбэл. мембран нь зарим бодис, молекулыг маш сайн нэвчих чадвартай, бусад нь муу (эсвэл бүрэн нэвчдэггүй) байдаг. Энэ шинж чанар нь мембраны зохицуулалтын үйл ажиллагааны үндэс суурь бөгөөд эс ба гадаад орчны хоорондын бодисын солилцоог хангадаг. Эсийн мембранаар бодис дамжих процессыг нэрлэдэг бодис тээвэрлэх. Ялгах: 1) идэвхгүй тээвэрлэлт- бодис дамжуулах үйл явц, эрчим хүчгүй болох; 2) идэвхтэй тээвэрлэлт- энергийн зардлаар дамждаг бодисыг дамжуулах үйл явц.

At идэвхгүй тээвэрлэлтбодисууд өндөр агууламжтай газраас бага агууламжтай газар руу шилждэг, өөрөөр хэлбэл. концентрацийн градиент дагуу. Аливаа уусмалд уусгагч ба ууссан бодисын молекулууд байдаг. Ууссан бодисын молекулуудын хөдөлгөөний үйл явцыг диффуз, уусгагчийн молекулуудын хөдөлгөөнийг осмос гэж нэрлэдэг. Хэрэв молекул цэнэглэгдсэн бол түүний тээвэрлэлт нь цахилгаан градиентад нөлөөлдөг. Тиймээс хоёр градиентийг хослуулсан цахилгаан химийн градиентийн тухай ихэвчлэн ярьдаг. Тээврийн хурд нь градиентийн хэмжээнээс хамаарна.

Дараах идэвхгүй тээврийн төрлүүдийг ялгаж салгаж болно: 1) энгийн тархалт- бодисыг липидийн давхар давхаргаар (хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл) шууд тээвэрлэх; 2) мембраны сувгаар дамжин тархах- суваг үүсгэгч уураг (Na +, K +, Ca 2+, Cl -) дамжуулан тээвэрлэх; 3) тархалтыг хөнгөвчилсөн- тодорхой молекулууд эсвэл холбогдох молекулуудын бүлгүүдийн (глюкоз, амин хүчил, нуклеотид) хөдөлгөөнийг хариуцдаг тусгай тээврийн уураг ашиглан бодисыг тээвэрлэх; 4) осмос- усны молекулын тээвэрлэлт (бүгд биологийн системүүдуусгагч нь ус).

Хэрэгтэй идэвхтэй тээвэрлэлтцахилгаан химийн градиентийн эсрэг мембранаар дамжуулан молекулуудыг шилжүүлэх шаардлагатай үед тохиолддог. Энэхүү тээвэрлэлтийг тусгай тээвэрлэгч уургууд гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрийн үйл ажиллагаа нь эрчим хүчний зарцуулалтыг шаарддаг. Эрчим хүчний эх үүсвэр нь ATP молекулууд юм. Идэвхтэй тээвэрлэлт нь: 1) Na + /K + - насос (натри-калийн шахуурга), 2) эндоцитоз, 3) экзоцитоз.

Ажил Na + /K + -насос. Хэвийн үйл ажиллагааны хувьд эс нь цитоплазм болон гадаад орчинд K + ба Na + ионуудын тодорхой харьцааг хадгалах ёстой. Эсийн доторх K +-ийн концентраци нь гаднахаас хамаагүй өндөр байх ёстой ба Na + - эсрэгээр. Na + ба K + нь мембраны нүх сүвээр чөлөөтэй тархаж чаддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Na+/K+ шахуурга нь эдгээр ионы концентрацийг тэнцүүлэхийн эсрэг үйлчилж, Na+-г эсээс гаргаж, K+-ийг эс рүү идэвхтэй шахдаг. Na + /K + - шахуурга нь конформацийн өөрчлөлт хийх чадвартай трансмембран уураг бөгөөд K + болон Na + хоёрыг холбож чаддаг. Na + /K + - шахуургын ажиллах мөчлөгийг дараах үе шатуудад хувааж болно: 1) мембраны дотор талаас Na + бэхлэх, 2) насосны уургийн фосфоржилт, 3) Na + ялгарах. эсийн гаднах орон зай, 4) K +-ийн хавсралт гаднамембран, 5) шахуургын уургийн дефосфоризаци, 6) эсийн доторх орон зайд K + ялгарах. Натри-калийн шахуурга нь эсийн амьдралд шаардлагатай бүх энергийн бараг гуравны нэгийг зарцуулдаг. Ашиглалтын нэг мөчлөгийн үед насос нь эсээс 3Na +-ийг шахаж, 2К + шахдаг.

Эндоцитоз- том тоосонцор ба макромолекулуудыг эсэд шингээх үйл явц. Эндоцитозын хоёр төрөл байдаг: 1) фагоцитоз- том тоосонцор (эс, эсийн хэсэг, макромолекул) барих, шингээх, 2) пиноцитоз- барьж авах, шингээх шингэн материал(уусмал, коллоид уусмал, суспенз). Фагоцитозын үзэгдлийг I.I. Мечников 1882. Эндоцитозын үед плазмын мембран нь инвагинацийг үүсгэж, түүний ирмэгүүд нийлж, цитоплазмаас нэг мембранаар тусгаарлагдсан бүтэц нь цитоплазмд бэхлэгддэг. Олон тооны эгэл биетэн ба зарим лейкоцитууд фагоцитозын чадвартай байдаг. Пиноцитоз нь гэдэсний эпителийн эсүүд, цусны хялгасан судасны эндотелид ажиглагддаг.

Экзоцитоз- эндоцитозын урвуу үйл явц: эсээс янз бүрийн бодисыг зайлуулах. Экзоцитозын үед цэврүүт мембран нь гаднах цитоплазмын мембрантай нийлж, цэврүүний агуулгыг эсийн гаднаас зайлуулж, түүний мембран нь гаднах цитоплазмын мембранд ордог. Ийм байдлаар даавар нь дотоод шүүрлийн булчирхайн эсүүдээс ялгарч, эгэл биетэнд шингээгүй хоол үлддэг.

Руу явах лекцийн дугаар 5"Эсийн онол. Үүрэн холбооны зохион байгуулалтын төрлүүд»

Руу явах лекцийн дугаар 7"Эукариот эс: органеллуудын бүтэц, үүрэг"

Хүснэгтийн дугаар 2

Асуулт 1 (8)

эсийн мембран(эсвэл цитолемма, эсвэл плазмалемма, эсвэл плазмын мембран) нь аливаа эсийн агуулгыг гадаад орчноос тусгаарлаж, түүний бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг; эс ба хүрээлэн буй орчны хоорондын солилцоог зохицуулдаг; эсийн доторх мембранууд нь эсийг хүрээлэн буй орчны тодорхой нөхцлийг хадгалдаг тусгай хаалттай тасалгаанууд - тасалгаанууд эсвэл органеллуудад хуваадаг.

Эс эсвэл плазмын мембраны үйл ажиллагаа

Мембран нь дараахь зүйлийг хангадаг.

1) эсийн тодорхой үйл ажиллагааг гүйцэтгэхэд шаардлагатай молекул ба ионуудын эсийн дотор болон гадагш сонгомол нэвтрэлт;
2) Мембранаар дамжих цахилгаан потенциалын зөрүүг хадгалах ионуудыг мембранаар сонгон тээвэрлэх;
3) Эс хоорондын харилцааны онцлог.

Мембран дотор химийн дохиог хүлээн авдаг олон тооны рецепторууд байдаг - гормон, зуучлагч болон бусад биологийн хувьд. идэвхтэй бодисууд, энэ нь эсийн бодисын солилцооны үйл ажиллагааг өөрчлөх чадвартай. Мембранууд нь тэдгээр дээр антиген байдаг тул дархлааны илрэлийн өвөрмөц байдлыг хангадаг - эдгээр эсрэгтөрөгчтэй тусгайлан холбогдож чаддаг эсрэгбие үүсэхэд хүргэдэг бүтэц.
Эсийн цөм ба органеллууд нь цитоплазмаас ус, түүн дотор ууссан бодисыг цитоплазмаас чөлөөтэй шилжүүлэхээс сэргийлдэг мембранаар тусгаарлагдсан байдаг. Энэ нь эсийн доторх янз бүрийн тасалгаа (тасалгаа) -д тохиолддог биохимийн процессыг салгах нөхцлийг бүрдүүлдэг.

эсийн мембраны бүтэц

эсийн мембран- уян хатан бүтэц, зузаан нь 7-11 нм (Зураг 1.1). Энэ нь голчлон липид, уурагаас бүрддэг. Бүх липидийн 40-90% нь фосфолипид - фосфатидилхолин, фосфатидилетаноламин, фосфатидилсерин, сфингомиелин, фосфатидилинозитол юм. Мембраны чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нь тархины эсүүд, сульфатидууд, ганглиозидууд, холестеролоор төлөөлдөг гликолипидүүд юм.

Эсийн мембраны үндсэн бүтэцнь фосфолипидын молекулуудын давхар давхарга юм. Гидрофобик харилцан үйлчлэлийн улмаас липидийн молекулуудын нүүрс усны гинж нь бие биенийхээ ойролцоо байрладаг. Хоёр давхаргын фосфолипидын молекулуудын бүлгүүд нь липидийн мембранд дүрэгдсэн уургийн молекулуудтай харилцан үйлчилдэг. Хоёр давхаргын ихэнх липидийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь шингэн төлөвт байдаг тул мембран нь хөдөлгөөнтэй, долгионтой байдаг. Түүний хэсгүүд, түүнчлэн липидийн давхар давхаргад дүрэгдсэн уургууд нь нэг хэсгээс нөгөөд холилдох болно. Эсийн мембраны хөдөлгөөн (шингэн чанар) нь мембранаар дамжин бодисыг зөөвөрлөхөд тусалдаг.

эсийн мембраны уурагголчлон гликопротейнээр төлөөлдөг.

Ялгах

салшгүй уурагмембраны бүх зузааныг нэвтлэх ба

захын уурагзөвхөн мембраны гадаргуу дээр, голчлон түүний дотоод хэсэгт наалддаг.

Захын уурагбараг бүгдээрээ ферментийн үүрэг гүйцэтгэдэг (ацетилхолинэстераза, хүчил ба шүлтлэг фосфатаза гэх мэт). Гэхдээ зарим ферментийг салшгүй уураг - ATPase-ээр төлөөлдөг.

салшгүй уурагэсийн гаднах болон эсийн доторх шингэний хоорондох мембраны сувгаар ионуудын сонгомол солилцоог хангаж, том молекулуудын тээвэрлэгч уургийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Мембран рецептор ба эсрэгтөрөгчийг салшгүй болон захын уургаар төлөөлж болно.

Цитоплазмын талаас мембрантай зэргэлдээх уургууд нь хамаарна эсийн эсийн араг яс. Тэд мембраны уурагтай хавсарч чаддаг.

Тэгэхээр, уургийн тууз 3Эритроцитын мембраны (уургийн электрофорезийн үед туузны дугаар) нь бусад эсийн араг яс молекулууд - спектрийн бага молекул уургийн анкирины тусламжтайгаар нэгдмэл байдаг.

Спектриннь эсийн араг ясны үндсэн уураг бөгөөд актиныг холбосон хоёр хэмжээст сүлжээг бүрдүүлдэг.

Актинэсийн араг ясны агшилтын аппарат болох микрофиламентуудыг үүсгэдэг.

эсийн араг ясэсийг уян хатан уян хатан шинж чанарыг харуулах боломжийг олгодог, мембраны нэмэлт хүчийг өгдөг.

Ихэнх уураг нь гликопротейн юм. Тэдний нүүрс усны хэсэг нь эсийн мембранаас гадагшаа цухуйдаг. Олон гликопротейн нь сиалийн хүчил (жишээлбэл, гликофорины молекул) их хэмжээгээр агуулагддаг тул их хэмжээний сөрөг цэнэгтэй байдаг. Энэ нь ихэнх эсийн гадаргууг сөрөг цэнэгтэй болгож, бусад сөрөг цэнэгтэй объектуудыг няцаахад тусалдаг. Гликопротеины нүүрсустөрөгчийн цухуйсан хэсгүүд нь цусны бүлгийн эсрэгтөрөгч, эсийн бусад антиген тодорхойлогчдыг зөөвөрлөж, гормоныг холбох рецепторуудын үүрэг гүйцэтгэдэг. Гликопротейнууд нь наалдамхай молекулуудыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эсийг бие биендээ наалддаг, i.e. эс хоорондын холбоог хаадаг.

Эс- энэ нь зөвхөн шингэн, фермент болон бусад бодис төдийгүй эсийн доторх органелл гэж нэрлэгддэг өндөр зохион байгуулалттай бүтэц юм. Эсийн эрхтэнүүд нь түүний химийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс багагүй чухал юм. Тиймээс митохондри зэрэг органелл байхгүй тохиолдолд шим тэжээлээс гаргаж авсан энергийн нийлүүлэлт 95% -иар шууд буурах болно.

Эсийн ихэнх эрхтэнүүд бүрхэгдсэн байдаг мембрануудголчлон липид ба уурагуудаас бүрддэг. Эсийн мембранууд, эндоплазмын торлог бүрхэвч, митохондри, лизосом, Голги аппаратууд байдаг.

Липидүүдусанд уусдаггүй тул ус, усанд уусдаг бодисыг нэг тасалгаанаас нөгөөд шилжүүлэхээс сэргийлж эсэд саад үүсгэдэг. Харин уургийн молекулууд нь мембраныг нэвчүүлэх чадвартай болгодог янз бүрийн бодисууднүх гэж нэрлэгддэг тусгай бүтцээр дамжуулан. Бусад олон мембраны уургууд нь олон тооны катализ хийдэг ферментүүд юм химийн урвалДараах бүлгүүдэд хэлэлцэх болно.

Эсийн (эсвэл плазмын) мембранзөвхөн 7.5-10 нм зузаантай нимгэн, уян хатан, уян хатан бүтэцтэй. Энэ нь голчлон уураг, липидээс бүрддэг. Түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ойролцоо харьцаа нь дараах байдалтай байна: уураг - 55%, фосфолипид - 25%, холестерин - 13%, бусад липидүүд - 4%, нүүрс ус - 3%.

эсийн мембраны липидийн давхаргаус нэвтрэхээс сэргийлнэ. Мембраны үндэс нь липидийн давхар давхарга юм - хоёр нэг давхаргаас бүрдсэн нимгэн липидийн хальс бөгөөд эсийг бүрэн бүрхдэг. Мембран дээр том бөмбөлөг хэлбэртэй уураг байдаг.

Эсийн мембраны үндсэн элементүүдийг тусгасан бүдүүвч дүрслэл
- фосфолипидын хос давхарга ба олон тоонымембраны гадаргуугаас дээш цухуйсан уургийн молекулууд.
Нүүрс усны гинж нь гаднах гадаргуу дээрх уургуудтай холбогддог
эс доторх нэмэлт уургийн молекулуудад (үүнийг зурагт харуулаагүй болно).

липидийн давхар давхаргагол төлөв фосфолипидын молекулуудаас бүрддэг. Ийм молекулын нэг төгсгөл нь гидрофил, i.e. усанд уусдаг (фосфатын бүлэг нь үүн дээр байрладаг), нөгөө нь гидрофобик, өөрөөр хэлбэл. зөвхөн өөхөнд уусдаг (энэ нь өөхний хүчил агуулдаг).

Үүний улмаас молекулын гидрофобик хэсэг фосфолипидусыг няцаах боловч ижил молекулуудын ижил төстэй хэсгүүдэд татагддаг, фосфолипидууд нь зурагт үзүүлсэн шиг мембраны зузаанаар бие биендээ наалддаг байгалийн шинж чанартай байдаг. 2-3. Фосфатын бүлэг бүхий гидрофил хэсэг нь мембраны хоёр гадаргууг үүсгэдэг: гаднах нь эсийн гаднах шингэнтэй харьцдаг, дотор нь эсийн доторх шингэнтэй харьцдаг.

Дунд липидийн давхаргаионыг үл нэвтрүүлэх ба усан уусмалглюкоз ба мочевин. Хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, архи зэрэг өөхөнд уусдаг бодисууд нь эсрэгээрээ мембраны энэ хэсэгт амархан нэвтэрдэг.

молекулуудМембраны нэг хэсэг болох холестерол нь мөн байгалийн липид юм, учир нь тэдгээрийн стероид бүлэг нь өөх тосонд өндөр уусдаг. Эдгээр молекулууд нь липидийн давхар давхаргад ууссан мэт санагддаг. Тэдний гол зорилго нь биеийн шингэний усанд уусдаг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн мембраны нэвчилтийг (эсвэл ус үл нэвтрэх) зохицуулах явдал юм. Үүнээс гадна холестерин нь мембраны зуурамтгай чанарыг гол зохицуулагч юм.

Эсийн мембраны уураг. Зураг дээр бөмбөрцөг хэсгүүд нь липидийн давхар давхаргад харагдаж байна - эдгээр нь мембраны уураг бөгөөд ихэнх нь гликопротейн юм. Хоёр төрлийн мембран уураг байдаг: (1) интеграл, мембранаар дамжин нэвтэрдэг; (2) захын, зөвхөн нэг гадаргуугаас дээш цухуйж, нөгөөд хүрэхгүй.

Олон тооны салшгүй уурагус ба усанд уусдаг бодисууд, ялангуяа ионууд эсийн доторх болон гаднах шингэн рүү тархах суваг (эсвэл нүх) үүсгэдэг. Сувгуудын сонгомол байдлаас шалтгаалан зарим бодисууд бусдаас илүү сайн тархдаг.

Бусад салшгүй уураглипидийн давхар давхарга үл нэвтрэх бодисыг зөөвөрлөж, тээвэрлэгч уургийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Заримдаа тээвэрлэгч уураг нь тархалтын эсрэг чиглэлд ажилладаг тул ийм тээвэрлэлтийг идэвхтэй гэж нэрлэдэг. Зарим нэгдмэл уураг нь фермент юм.

Интеграл мембраны уурагУсанд уусдаг бодис, түүний дотор пептидийн гормоны рецептор болж чаддаг, учир нь мембран нь тэдгээрийг нэвчдэггүй. Рецепторын уураг нь тодорхой лигандтай харилцан үйлчлэлцэх нь уургийн молекулын конформацийн өөрчлөлтөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь уургийн молекулын эсийн доторх сегментийн ферментийн идэвхийг идэвхжүүлдэг эсвэл хоёр дахь элч ашиглан рецептороос эс рүү дохио дамжуулдаг. Тиймээс эсийн мембранд баригдсан салшгүй уураг нь түүнийг гадаад орчны талаарх мэдээллийг эсэд дамжуулах үйл явцад оролцуулдаг.

Захын мембраны уургийн молекулуудихэвчлэн нэгдмэл уурагтай холбоотой байдаг. Ихэнх захын уургууд нь фермент эсвэл мембраны нүхээр бодисыг зөөвөрлөх үүрэгтэй.

Эсийн мембран нь нэлээд төвөгтэй бүтэцтэй байдагэлектрон микроскопоор харж болно. Товчоор хэлбэл, энэ нь өөр өөр газарт өөр өөр пептид (уураг) агуулагддаг липидийн (өөх) давхар давхаргаас бүрддэг. Мембраны нийт зузаан нь ойролцоогоор 5-10 нм байна.

Ерөнхий төлөвлөгөөэсийн мембраны бүтэц нь бүх амьд ертөнцөд түгээмэл байдаг. Гэсэн хэдий ч амьтны мембран нь холестерины орцыг агуулдаг бөгөөд энэ нь түүний хатуу байдлыг тодорхойлдог. Организмын янз бүрийн хаант улсын мембрануудын ялгаа нь голчлон дээд мембраны формацид (давхарга) хамаардаг. Тиймээс мембран дээрх ургамал, мөөгөнцөрт (гадна талд) эсийн хана байдаг. Ургамлын хувьд энэ нь голчлон целлюлоз, мөөгөнцөрт хитин бодисоос бүрддэг. Амьтанд эпимембран давхаргыг гликокаликс гэж нэрлэдэг.

Эсийн мембраны өөр нэг нэр нь цитоплазмын мембранэсвэл плазмын мембран.

Эсийн мембраны бүтцийг илүү гүнзгий судлах нь түүний гүйцэтгэсэн функцтэй холбоотой олон шинж чанарыг олж хардаг.

Липидийн давхар давхарга нь голчлон фосфолипидээс тогтдог. Эдгээр нь өөх тос бөгөөд тэдгээрийн нэг төгсгөл нь гидрофиль шинж чанартай (өөрөөр хэлбэл усны молекулуудыг татдаг) фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг. Фосфолипидын хоёр дахь төгсгөл нь гидрофобик шинж чанартай (устай устөрөгчийн холбоо үүсгэдэггүй) өөх тосны хүчлүүдийн гинж юм.

Эсийн мембран дахь фосфолипидын молекулууд нь хоёр эгнээнд байрладаг бөгөөд тэдгээрийн гидрофоб "төгсгөлүүд" нь дотор талд, гидрофиль "толгойнууд" нь гадна талд байрладаг. Энэ нь эсийн агуулгыг гадаад орчноос хамгаалдаг нэлээд хүчтэй бүтэц болж хувирдаг.

Эсийн мембран дахь уургийн найрлага нь жигд бус тархсан, үүнээс гадна тэдгээр нь хөдөлгөөнт байдаг (хос давхарга дахь фосфолипидууд хажуугийн хөдөлгөөнтэй байдаг). XX зууны 70-аад оноос хойш хүмүүс ярьж эхэлсэн эсийн мембраны шингэн-мозайк бүтэц.

Уураг нь мембраны нэг хэсэг болохоос хамааран интеграл, хагас интеграл, захын гэсэн гурван төрлийн уураг байдаг. Интеграл уургууд нь мембраны бүх зузааныг дамжин өнгөрч, тэдгээрийн төгсгөл нь түүний хоёр талд наалддаг. Тэд голчлон тээврийн функцийг гүйцэтгэдэг. Хагас салшгүй уургийн хувьд нэг төгсгөл нь мембраны зузаанд байрладаг бөгөөд хоёр дахь нь гадагшаа (гадна эсвэл дотроос) гардаг. Тэд ферментийн болон рецепторын функцийг гүйцэтгэдэг. Захын уургууд нь мембраны гадна эсвэл дотоод гадаргуу дээр байрладаг.

Эсийн мембраны бүтцийн онцлог нь энэ нь эсийн гадаргуугийн цогцолборын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг боловч цорын ганц биш гэдгийг харуулж байна. Түүний бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дээд мембраны давхарга ба дэд мембран давхарга юм.

Гликокаликс (амьтны дээд мембраны давхарга) нь олигосахарид ба полисахарид, түүнчлэн захын уураг, салшгүй уургийн цухуйсан хэсгүүдээс бүрддэг. Гликокаликсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь рецепторын үүргийг гүйцэтгэдэг.

Гликокаликсаас гадна амьтны эсүүд нь бусад мембран дээрх формацуудтай байдаг: салиа, хитин, перилемма (мембрантай төстэй).

Ургамал, мөөгөнцөр дэх мембраны дээд давхарга нь эсийн хана юм.

Эсийн дэд мембран давхарга нь гадаргуугийн цитоплазм (гиалоплазм) бөгөөд үүнд багтсан эсийн тулгуур-агшилтын систем бөгөөд фибрил нь эсийн мембраныг бүрдүүлдэг уурагуудтай харилцан үйлчилдэг. Молекулуудын ийм нэгдлээр янз бүрийн дохио дамждаг.

Эсийн мембран.

Эсийн мембран нь аливаа эсийн агуулгыг гадаад орчноос тусгаарлаж, түүний бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг; эс ба хүрээлэн буй орчны хоорондын солилцоог зохицуулдаг; эсийн доторх мембранууд нь эсийг хүрээлэн буй орчны тодорхой нөхцлийг хадгалдаг тусгай хаалттай тасалгаанууд - тасалгаанууд эсвэл органеллуудад хуваадаг.

Бүтэц.

Эсийн мембран нь липидийн (өөх тосны) ангийн молекулуудын давхар давхарга (хоёр давхарга) бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь нийлмэл липидүүд - фосфолипидууд юм. Липидийн молекулууд нь гидрофиль (толгой) ба гидрофобик (сүүл) хэсэгтэй. Мембран үүсэх үед молекулуудын гидрофобик хэсэг нь дотогшоо, харин гидрофил хэсэг нь гадагшаа эргэдэг. Мембран нь өөр өөр организмд маш төстэй бүтэцтэй байдаг. Мембраны зузаан нь 7-8 нм байна. (10-9 метр)

гидрофиль чанар- бодисыг усаар норгох чадвар.
гидрофобик чанар- бодисыг усаар норгох чадваргүй байх.

Биологийн мембран нь янз бүрийн уураг агуулдаг.
- интеграл (мембраныг нэвтлэх)
- хагас интеграл (нэг төгсгөлд липидийн гадна эсвэл дотоод давхаргад дүрэгдсэн)
- өнгөц (гадна талд эсвэл зэргэлдээ байрладаг дотоод талуудмембран).
Зарим уураг нь эсийн мембраны эсийн доторх цитоскелетонтой, гадна талын эсийн хана (хэрэв байгаа бол) хүрэх цэгүүд юм.

эсийн араг яс- эсийн доторх эсийн шат.

Функцүүд.

1) саад тотгор- хүрээлэн буй орчинтой зохицуулалттай, сонгомол, идэвхгүй, идэвхтэй бодисын солилцоог хангадаг.

2) Тээвэрлэлт- бодисууд мембранаар дамжин эс рүү орж, гадагш гардаг матриц - мембраны уургийн тодорхой харьцангуй байрлал, чиглэл, тэдгээрийн оновчтой харилцан үйлчлэлийг хангадаг.

3) Механик- эсийн бие даасан байдал, түүний эсийн доторх бүтэц, түүнчлэн бусад эсүүдтэй (эдэд) холболтыг хангадаг.Эс хоорондын бодис нь механик үйл ажиллагааг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

4) рецептор- мембран дахь зарим уураг нь рецептор (эс тодорхой дохиог хүлээн авдаг молекулууд) юм.

Жишээлбэл, цусанд эргэлдэж буй гормонууд нь зөвхөн эдгээр даавартай тохирох рецептортой зорилтот эсүүдэд үйлчилдэг. Мэдрэл дамжуулагч ( химийн бодисуудмэдрэлийн импульсийн дамжуулалтыг хангадаг) мөн зорилтот эсийн тодорхой рецепторын уурагтай холбогддог.

Гормонууд- биологийн идэвхит дохионы химийн бодис.

5) ФерментийнМембран уураг нь ихэвчлэн фермент юм. Жишээлбэл, гэдэсний хучуур эдийн эсийн сийвэнгийн мембран нь хоол боловсруулах ферментийг агуулдаг.

6) Биопотенциал үүсгэх, дамжуулах үйл ажиллагааг хэрэгжүүлэх.
Мембраны тусламжтайгаар эсэд ионуудын тогтмол концентрацийг хадгалж байдаг: эсийн доторх K + ионы концентраци нь гаднахаас хамаагүй өндөр, Na + -ийн концентраци хамаагүй бага байдаг нь маш чухал юм. Энэ нь мембран дээрх боломжит ялгааг хадгалж, мэдрэлийн импульс үүсгэдэг.

мэдрэлийн импульс – мэдрэлийн ширхэгийн дагуу дамждаг өдөөх долгион.

7) Эсийн шошго- мембран дээр маркерын үүрэг гүйцэтгэдэг эсрэгтөрөгч байдаг - эсийг тодорхойлох боломжийг олгодог "шошго". Эдгээр нь "антенн" үүргийг гүйцэтгэдэг гликопротейн (өөрөөр хэлбэл салаалсан олигосахаридын хажуугийн гинж бүхий уураг) юм. Хажуугийн гинжин хэлхээний тоо томшгүй олон тохиргооны улмаас эсийн төрөл тус бүрт тусгай тэмдэглэгээ хийх боломжтой. Тэмдэглэгээний тусламжтайгаар эсүүд бусад эсийг таньж, тэдэнтэй хамтран ажилладаг, жишээлбэл, эрхтэн, эд эсийг үүсгэх үед. Мөн дархлааны систем нь гадны эсрэгтөрөгчийг таних боломжийг олгодог.

нэвчих чадвар.

Эсийн мембран нь сонгомол нэвчилттэй байдаг: тэдгээр нь янз бүрийн аргаар аажмаар нэвтэрдэг.

• Глюкоз бол эрчим хүчний гол эх үүсвэр юм.
• Амин хүчил нь биеийн бүх уургийг бүрдүүлдэг барилгын материал юм.
• Өөх тосны хүчлүүд - бүтэц, эрчим хүч болон бусад функцууд.
• Глицерол - бие махбодид усыг барьж, шээсний үйлдвэрлэлийг бууруулдаг.
• Ионууд нь урвалын фермент юм.

Түүнээс гадна мембранууд өөрсдөө энэ үйл явцыг тодорхой хэмжээгээр идэвхтэй зохицуулдаг - зарим бодисууд дамжин өнгөрдөг бол зарим нь байдаггүй. Бодисыг эсэд оруулах эсвэл эсээс гадагшлуулах үндсэн дөрвөн механизм байдаг.

Идэвхгүй нэвтрүүлэх механизмууд:

1) тархалт.

Энэ механизмын нэг хувилбар нь хөнгөвчлөх тархалт бөгөөд тодорхой молекул нь бодисыг мембранаар нэвтрүүлэхэд тусалдаг. Энэ молекул нь зөвхөн нэг төрлийн бодисыг нэвтрүүлэх сувагтай байж болно.

Тархалт-нэг бодисын молекулууд нөгөө бодисын молекулуудын хооронд харилцан нэвтрэх үйл явц.

Осмос– уусгагч молекулуудын хагас нэвчдэг мембранаар ууссан бодисын илүү концентраци руу нэг талын тархах үйл явц.

Цусны хэвийн эсийг тойрсон мембран нь зөвхөн усны молекулууд, хүчилтөрөгч, цусанд ууссан зарим шим тэжээл, эсийн хаягдал бүтээгдэхүүнийг нэвчүүлдэг.

Идэвхтэй ус нэвтрүүлэх механизмууд:

1) Идэвхтэй тээвэрлэлт.

идэвхтэй тээвэрлэлт– бодисыг бага концентрацитай газраас өндөр концентрацитай газар руу шилжүүлэх.

Идэвхтэй тээвэрлэлт нь бага концентрацитай газраас өндөр агууламжтай газар руу шилждэг тул эрчим хүч шаарддаг. Мембран дээр калийн ионыг (K +) идэвхтэй шахаж, натрийн ионыг (Na +) шахдаг мембран дээр тусгай шахуургын уураг байдаг бөгөөд ATP нь энерги болдог.

ATP– бүх биохимийн үйл явцын эрчим хүчний бүх нийтийн эх үүсвэр. .(дараа нь илүү)

2) Эндоцитоз.

Ямар нэг шалтгааны улмаас эсийн мембраныг нэвтлэх боломжгүй боловч эсэд зайлшгүй шаардлагатай тоосонцор эндоцитозоор мембран руу нэвтэрч болно.

Эндоцитоз– эсийн гаднах материалыг шингээх үйл явц.

Идэвхгүй тээвэрлэлтийн үед мембраны сонгомол нэвчилт нь тусгай сувгууд - салшгүй уурагтай холбоотой байдаг. Тэд мембранаар дамжин нэвтэрч, нэг төрлийн гарц үүсгэдэг. K, Na, Cl элементүүд нь өөрийн гэсэн сувагтай. Концентрацийн градиентийн хувьд эдгээр элементийн молекулууд эсийн дотор болон гадагш хөдөлдөг. Цочрох үед натрийн ионы суваг нээгдэж, натрийн ионууд эс рүү огцом орж ирдэг. Үүний үр дүнд мембраны потенциалын тэнцвэргүй байдал үүсдэг. Үүний дараа мембраны потенциал сэргээгддэг. Калийн сувгууд үргэлж нээлттэй байдаг ба үүгээр дамжуулан калийн ионууд эсэд аажмаар ордог.

Мембран бүтэц

Ус нэвтрүүлэх чадвар

идэвхтэй тээвэрлэлт

Осмос

Эндоцитоз