Плазмын мембраны тодорхойлолт. Плазмын мембран ямар бүтэцтэй вэ? Түүний чиг үүрэг юу вэ

Амьд организмын эсийн бүтэц нь ямар үүрэг гүйцэтгэдэгээс ихээхэн хамаардаг. Гэсэн хэдий ч бүх эсийн нийтлэг архитектурын хэд хэдэн зарчим байдаг. Ялангуяа аливаа эс гадна талдаа мембрантай байдаг бөгөөд үүнийг цитоплазм буюу плазмын мембран гэж нэрлэдэг. Өөр нэг нэр бий - плазмолемма.

Бүтэц

Плазмын мембран нь уураг, нүүрс ус, липид гэсэн гурван үндсэн молекулаас бүрдэнэ. Байна янз бүрийн төрөлэсүүд, эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцаа өөр өөр байж болно.

1972 онд эрдэмтэн Николсон, Сингер нар цитоплазмын мембраны бүтцийн шингэн мозайк загварыг санал болгов. Энэхүү загвар нь эсийн мембраны бүтцийн талаархи асуултын хариулт болж, өнөөг хүртэл ач холбогдлоо алдаагүй байна. Шингэн мозайк загварын мөн чанар нь дараах байдалтай байна.

Липидүүд нь хоёр давхаргад байрладаг бөгөөд эсийн хананы суурь болдог;
Липидийн молекулуудын гидрофилик төгсгөлүүд нь дотогшоо, гидрофобик төгсгөлүүд нь гадагшаа байрладаг;
Дотор нь энэ бүтэц нь мозайк шиг липидэд нэвчдэг уургийн давхаргатай;
Уургаас гадна бага хэмжээний нүүрс ус байдаг - гексосууд;

Энэ биологийн системих хөдөлгөөнөөр ялгаатай. Уургийн молекулууд нь липидийн давхаргын нэг талд анхаарлаа төвлөрүүлж, эсвэл чөлөөтэй хөдөлж, байрлалаа өөрчлөх боломжтой.

Функцүүд

Бүтцийн хувьд зарим ялгааг үл харгалзан бүх эсийн плазмолемма нь нийтлэг үүрэг гүйцэтгэдэг. Нэмж дурдахад тэдгээр нь тухайн эсийн төрөлд маш өвөрмөц шинж чанартай байж болно. Бүх эсийн мембраны ерөнхий үндсэн үүргийг товч авч үзье.

Сонгомол нэвчилт

Плазмын мембраны гол шинж чанар нь сонгомол нэвчилт юм. Ионууд, амин хүчлүүд, глицерол, өөх тосны хүчил, глюкозууд дамжин өнгөрдөг. Энэ тохиолдолд эсийн мембран нь зарим бодисыг дамжуулж, заримыг нь хадгалдаг.

Эсийн мембранаар дамжуулан бодисыг тээвэрлэх хэд хэдэн төрлийн механизм байдаг.

тархалт;
осмос;
экзоцитоз;
Эндоцитоз;

Тархалт ба осмос нь эрчим хүчний хэрэглээ шаарддаггүй бөгөөд идэвхгүй байдлаар явагддаг, бусад төрлийн тээвэрлэлт нь эрчим хүчний зарцуулалтаар явагддаг идэвхтэй процессууд юм.

Идэвхгүй тээвэрлэлтийн үед эсийн хананы энэ шинж чанар нь тусгай салшгүй уураг байдагтай холбоотой юм. Ийм сувгийн уургууд нь плазмолемма руу нэвтэрч, дотор нь хэсгүүдийг үүсгэдэг. Кальци, кали, лорагийн ионууд концентрацийн градиенттай харьцуулахад эдгээр сувгийн дагуу хөдөлдөг.

Бодисын тээвэрлэлт

Плазмын мембраны үндсэн шинж чанарууд нь янз бүрийн бодисын молекулуудыг тээвэрлэх чадварыг багтаадаг.

Плазмолеммагаар бодисыг шилжүүлэх дараахь механизмуудыг тайлбарлав.

Идэвхгүй - тархалт ба осмос;
Идэвхтэй;
Мембран савлагаанд тээвэрлэх;

Эдгээр механизмуудыг илүү нарийвчлан авч үзье.

Идэвхгүй

Тээврийн идэвхгүй хэлбэрт осмос ба диффуз орно. Диффуз гэдэг нь бөөмийн концентрацийн градиент дагуух хөдөлгөөн юм. Энэ тохиолдолд эсийн мембран нь осмосын саадыг гүйцэтгэдэг. Тархалтын хурд нь молекулуудын хэмжээ, тэдгээрийн липидийн уусах чадвараас хамаарна. Тархалт нь эргээд төвийг сахисан (цэнэггүй тоосонцорыг шилжүүлэх замаар) эсвэл тусгай тээвэрлэлтийн уураг оролцсон үед хөнгөвчлөх боломжтой.

Осмос гэдэг нь усны молекулуудын эсийн ханаар дамжин тархах үйл явц юм..

Том масстай туйлын молекулуудыг тусгай уураг ашиглан тээвэрлэдэг - энэ процессыг хөнгөвчлөх тархалт гэж нэрлэдэг. Тээврийн уураг нь эсийн мембран руу нэвтэрч суваг үүсгэдэг. Бүх тээвэрлэгч уургууд нь суваг үүсгэгч ба тээвэрлэгч гэж хуваагддаг. Цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн нэвтрэлт нь мембраны потенциалын ачаар хөнгөвчилдөг.

Идэвхтэй

Цахилгаан химийн градиентийн эсрэг бодисыг эсийн мембранаар дамжуулахыг идэвхтэй тээвэрлэлт гэж нэрлэдэг. Ийм тээвэрлэлт нь үргэлж тусгай уургийн оролцоотой явагддаг бөгөөд эрчим хүч шаарддаг. Тээврийн уургууд нь тээвэрлэж буй бодистой холбогддог тусгай бүсүүдтэй байдаг. Ийм газар их байх тусам шилжүүлэг илүү хурдан, эрчимтэй явагдана. Уураг дамжуулах үедтээвэрлэгч нь урвуу бүтцийн өөрчлөлтөд ордог бөгөөд энэ нь түүний үүргийг гүйцэтгэх боломжийг олгодог.

Мембран савласан

Их хэмжээний масстай органик бодисын молекулууд нь мембраныг үүсгэдэг битүү бөмбөлөгүүд - цэврүүцэрүүд үүсэх замаар мембранаар дамждаг.

Онцлог шинж чанарЦэврүүт тээвэрлэлт нь тээвэрлэгдсэн тоосонцор нь бусад эсийн молекулууд эсвэл органеллуудтай холилдохгүй байх явдал юм.

Том молекулуудыг эсэд шилжүүлэхийг эндоцитоз гэж нэрлэдэг. Эндоцитоз нь эргээд пиноцитоз ба фагоцитоз гэсэн хоёр төрөлд хуваагддаг. Энэ тохиолдолд эсийн плазмын мембраны нэг хэсэг нь шилжүүлсэн хэсгүүдийн эргэн тойронд бөмбөлөг үүсгэдэг бөгөөд үүнийг вакуоль гэж нэрлэдэг. Пиноцитоз ба фагоцитозын үед вакуолуудын хэмжээ ихээхэн ялгаатай байдаг.

Пиноцитозын явцад шингэнийг эсэд шингээх процесс явагддаг. Фагоцитоз нь том тоосонцор, эсийн органеллуудын хог хаягдал, тэр ч байтугай бичил биетний шингээлтийг баталгаажуулдаг.

Экзоцитоз

Эсээс бодисыг зайлуулахыг экзоцитоз гэж нэрлэдэг заншилтай байдаг. Энэ тохиолдолд вакуолууд плазмолемма руу шилждэг. Цаашилбал, вакуолын хана ба плазмолеммахамтдаа наалдаж, дараа нь нэгдэж эхэлнэ. Вакуольд агуулагдах бодисууд шилжинэ орчин.

Зарим эгэл биетний эсүүдийм үйл явцыг хангахын тулд нарийн тодорхойлсон бүсүүдтэй байна.

Эндоцитоз ба экзоцитоз хоёулаа плазмолемматай нягт холбоотой цитоплазмын фибрилляр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн оролцоотойгоор эсэд тохиолддог.

Цөм нь ДНХ-д бичигдсэн удамшлын материалыг хадгалах үүрэгтэй бөгөөд эс дэх бүх үйл явцыг хянадаг. Цитоплазм нь органик бодисуудын нийлэгжилт, хоол боловсруулах гэх мэт өөрийн гэсэн үүрэгтэй органеллуудыг агуулдаг бөгөөд энэ өгүүллээр бид сүүлчийн бүрэлдэхүүн хэсгийн талаар илүү дэлгэрэнгүй ярих болно.

биологийн хувьд?

Ярьж байна энгийн хэл, энэ бол бүрхүүл юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь үргэлж бүрэн нэвтэрч чаддаггүй. Зарим бодисыг мембранаар дамжуулан тээвэрлэхийг бараг үргэлж зөвшөөрдөг.

Цитологийн хувьд мембраныг хоёр үндсэн төрөлд ангилж болно. Эхнийх нь плазмын мембранЭнэ нь торыг хамардаг. Хоёр дахь нь органеллуудын мембран юм. Нэг эсвэл хоёр мембрантай органеллууд байдаг. Эндоплазмын торлог бүрхэвч, вакуолууд, лизосомууд нь нэг мембрантай байдаг. Пластид ба митохондри нь хоёр мембранд хамаардаг.

Мөн мембран нь органелл дотор байж болно. Ихэвчлэн эдгээр нь хоёр мембраны эрхтэний дотоод мембраны деривативууд юм.

Хоёр мембрантай органеллуудын мембранууд хэрхэн байрладаг вэ?

Пластид ба митохондри нь хоёр бүрхүүлтэй. Хоёр эрхтэний гаднах мембран нь гөлгөр боловч дотоод мембран нь органоидын үйл ажиллагаанд шаардлагатай бүтцийг бүрдүүлдэг.

Тиймээс, митохондрийн бүрхүүл нь дотогшоо чиглэсэн төсөөлөлтэй байдаг - кристал эсвэл нуруу. Цикл нь тэдэн дээр тохиолддог химийн урвалэсийн амьсгалын үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай.

Хлоропластын дотоод мембраны деривативууд нь диск хэлбэртэй уут - тилакоид юм. Тэдгээрийг овоолго хэлбэрээр цуглуулдаг - үр тариа. Бие даасан талуудыг ламелла ашиглан нэгтгэдэг - урт бүтэц, мөн мембранаас үүсдэг.

Нэг мембрантай органеллуудын мембраны бүтэц

Эдгээр органеллууд нь нэг мембрантай байдаг. Энэ нь ихэвчлэн липид, уурагаас бүрдсэн гөлгөр бүрхүүл юм.

Эсийн плазмын мембраны бүтцийн онцлог

Мембран нь липид, уураг зэрэг бодисуудаас тогтдог. Плазмын мембраны бүтэц нь түүний зузааныг 7-11 нанометрээр хангадаг. Мембрангийн дийлэнх хэсгийг липидээс бүрдүүлдэг.

Плазмын мембраны бүтэц нь түүний дотор хоёр давхарга байх боломжийг олгодог. Эхнийх нь фосфолипидын давхар давхарга, хоёр дахь нь уургийн давхарга юм.

Плазмын мембраны липидүүд

Плазмын мембраныг бүрдүүлдэг липидүүд нь стероидууд, сфингофосфолипидууд, глицерофосфолипидууд гэсэн гурван бүлэгт хуваагддаг. Сүүлчийн молекул нь хоёр гидроксил бүлгийн устөрөгчийн атомыг өөх тосны хүчлүүдийн гинжээр, гурав дахь гидроксил бүлгийн устөрөгчийн атомыг үлдэгдэлээр сольсон глицеринийн гурван атомт спиртийн үлдэгдлийг агуулдаг. фосфорын хүчил, энэ нь эргээд азотын суурийн аль нэгнийх нь үлдэгдэл хавсаргасан байна.

Глицерофосфолипидын молекулыг толгой ба сүүл гэсэн хоёр хэсэгт хувааж болно. Толгой нь гидрофилик (өөрөөр хэлбэл усанд уусдаг), сүүл нь гидрофобик (тэдгээр нь усыг зайлуулдаг, гэхдээ органик уусгагчид уусдаг). Энэхүү бүтцийн ачаар глицерофосфолипидын молекулыг нэгэн зэрэг амфифил, өөрөөр хэлбэл гидрофоб ба гидрофилик гэж нэрлэж болно.

Сфингофосфолипидууд ижил төстэй байдаг химийн бүтэцглицерофосфолипид дээр. Гэхдээ тэдгээр нь глицеринийн үлдэгдэлийн оронд сфингозин спиртийн үлдэгдэл агуулдаг гэдгээрээ дээр дурдсанаас ялгаатай. Тэдний молекулууд нь толгой, сүүлтэй байдаг.

Доорх зураг нь плазмын мембраны бүтцийн диаграммыг харуулж байна.

Плазмын мембраны уураг

Плазмын мембраны бүтцийг бүрдүүлдэг уургуудын хувьд эдгээр нь голчлон гликопротейн юм.

Бүрхүүл дэх байршлаас хамааран тэдгээрийг захын болон салшгүй гэсэн хоёр бүлэгт хувааж болно. Эхнийх нь мембраны гадаргуу дээр байрладаг, хоёр дахь нь мембраны бүх зузааныг нэвт шингээж, липидийн давхарга дотор байрладаг.

Уургууд нь гүйцэтгэдэг функцээс хамааран фермент, бүтцийн, тээвэрлэлт, рецептор гэсэн дөрвөн бүлэгт хуваагдана.

Плазмын мембраны бүтцэд байгаа бүх уураг нь фосфолипидуудтай химийн хувьд холбогддоггүй. Иймээс тэдгээр нь мембраны үндсэн давхаргад чөлөөтэй хөдөлж, бүлгээрээ цуглардаг гэх мэт. Тийм ч учраас эсийн плазмын мембраны бүтцийг статик гэж нэрлэж болохгүй. Энэ нь байнга өөрчлөгдөж байдаг тул динамик юм.

Эсийн мембран ямар үүрэгтэй вэ?

Плазмын мембраны бүтэц нь таван функцийг даван туулах боломжийг олгодог.

Эхний бөгөөд гол зүйл бол цитоплазмыг хязгаарлах явдал юм. Үүний ачаар тор нь тогтмол хэлбэр, хэмжээтэй байдаг. Плазмын мембран нь бат бөх, уян хатан байдаг тул энэ функцийг гүйцэтгэдэг.

Хоёрдахь үүрэг нь плазмын мембраны уян хатан чанараас шалтгаалан тэдгээрийн уулзвар дээр ургалт, атираа үүсгэдэг.

Эсийн хананы дараагийн үүрэг бол тээвэрлэлт юм. Энэ нь тусгай уургаар хангадаг. Тэдний ачаар шаардлагатай бодисыг эс рүү зөөвөрлөж, шаардлагагүй бодисыг зайлуулж болно.

Үүнээс гадна плазмын мембран нь ферментийн функцтэй байдаг. Энэ нь мөн уурагуудаас гардаг.

Мөн сүүлчийн функц нь дохио юм. Тодорхой нөхцлийн нөлөөн дор уургууд нь орон зайн бүтцийг өөрчилж чаддаг тул плазмын мембран нь эсүүдэд дохио илгээж чаддаг.

Одоо та мембраны талаар бүх зүйлийг мэддэг: биологийн хувьд мембран гэж юу вэ, тэдгээр нь юу вэ, плазмын мембран ба органоид мембранууд хэрхэн байрладаг, ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ.

Лекц

Плазмын мембран

Төлөвлөгөө

1. Плазмын мембраны бүтэц

2. Плазмын мембраны үйл ажиллагаа. Плазмолеммагаар бодисыг тээвэрлэх механизм. Плазмалемма рецепторын үйл ажиллагаа

Эс хоорондын контактууд

1. Плазмын мембраны бүтэц

Плазмын мембран буюу плазмалемма,нь гаднах эсийг хязгаарлаж, бусад эсүүд болон эсийн гаднах орчинтой холбоог хангадаг өнгөц захын бүтэц юм. Энэ нь ойролцоогоор 10 нм зузаантай. Бусад эсийн мембрануудын дотроос плазмалемма нь хамгийн зузаан нь юм. Химийн хувьд плазмын мембран нь липопротеины цогцолбор.Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь липид (ойролцоогоор 40%), уураг (60% -иас дээш), нүүрс ус (ойролцоогоор 2-10%) юм.

Липидүүд орно том бүлэгусанд уусдаг чанар муутай (гидрофобик) органик бодис, органик уусгагч, өөх тосонд сайн уусдаг (липофиль чанар). Плазмын мембранд байдаг ердийн липидүүд нь фосфолипид, сфингомиелин, холестерин юм. Ургамлын эсэд холестерин нь фитостеролоор солигддог. Биологийн үүргийн дагуу плазмалеммын уурагуудыг хувааж болно уураг-фермент, рецептор ба бүтцийн уураг.Плазмалемма нүүрс ус нь плазмалеммын нэг хэсэг бөгөөд холбогдсон төлөвт байдаг (гликолипид ба гликопротейн).

Одоогийн байдлаар үүнийг нийтээр хүлээн зөвшөөрч байна биологийн мембраны бүтцийн шингэн мозайк загвар.Энэ загварын дагуу мембраны бүтцийн үндэс нь уурагаар бүрхэгдсэн фосфолипидын давхар давхаргаас бүрддэг. Молекулуудын сүүл нь давхар давхаргад бие биентэйгээ тулгардаг бол туйлын толгойнууд гаднаа үлдэж, гидрофил гадаргууг үүсгэдэг. Уургийн молекулууд нь тасралтгүй давхарга үүсгэдэггүй, тэдгээр нь липидийн давхаргад байрлаж, янз бүрийн гүнд ордог (захын уураг байдаг, зарим уураг нь мембранаар дамжин нэвтэрдэг, зарим нь липидийн давхаргад дүрдэг). Ихэнх уураг нь мембраны липидтэй холбоогүй, i.e. тэд "липидийн нуур"-д сэлж байгаа бололтой. Тиймээс уургийн молекулууд нь мембраны дагуу хөдөлж, бүлгээрээ цугларч, эсвэл эсрэгээрээ мембраны гадаргуу дээр тархах чадвартай байдаг. Энэ нь плазмын мембран нь хөдөлгөөнгүй, хөлдсөн формац биш гэдгийг харуулж байна.

Плазмолеммын гадна талд дээд мембраны давхарга байдаг - гликокаликс. Энэ давхаргын зузаан нь ойролцоогоор 3-4 нм байна. Гликокаликс нь бараг бүх амьтны эсэд байдаг. Энэ нь плазмолемматай холбоотой байдаг гликопротеины цогцолбор.Нүүрс ус нь плазмын мембран дахь уураг, липидтэй холбоотой полисахаридын урт салаалсан гинжийг үүсгэдэг. Гликокаликс нь янз бүрийн бодисын эсийн гаднах задралд оролцдог ферментийн уураг агуулсан байж болно. Ферментийн үйл ажиллагааны бүтээгдэхүүн (амин хүчил, нуклеотид, өөх тосны хүчил гэх мэт) нь плазмын мембранаар дамжиж, эсэд шингэдэг.

Плазмын мембран байнга шинэчлэгдэж байдаг. Энэ нь эсийн гадаргуугаас жижиг цэврүүтүүдийг салгаж, эсийн доторх вакуолуудыг мембранд оруулах замаар үүсдэг. Тиймээс эсэд мембраны элементүүдийн урсгал байнга явагддаг: плазмын мембранаас цитоплазм руу ордог. (эндоцитоз)мөн цитоплазмаас эсийн гадаргуу хүртэлх мембраны бүтцийн урсгал (экзоцитоз).Мембраны эргэлтэнд гол үүрэг нь Гольджи цогцолборын мембран вакуолуудын систем юм.

Плазмын мембран нь хэд хэдэн чухал үүргийг гүйцэтгэдэг.

1) Саад бэрхшээл.Плазмын мембраны саад тотгорын үүрэг нь эсээс эс рүү бодисын чөлөөт тархалтыг хязгаарлаж, усанд уусдаг эсийн агууламжийг гадагшлуулахаас сэргийлдэг. Гэхдээ эс нь шаардлагатай шим тэжээлийг авч, бодисын солилцооны эцсийн бүтээгдэхүүнийг ялгаруулж, эсийн доторх ионуудын концентрацийг зохицуулах ёстой тул эсийн мембранаар дамжуулан бодисыг шилжүүлэх тусгай механизмууд бий болсон.

2) Тээвэр.Тээврийн функц нь орно янз бүрийн бодисыг эсэд оруулах, гадагшлуулахыг баталгаажуулах. Мембраны чухал шинж чанар нь сонгомол нэвчилт, эсвэл хагас нэвчилт.Энэ нь ус болон усанд уусдаг хийг амархан нэвчиж, глюкоз эсвэл амин хүчил зэрэг туйлын молекулуудыг няцаадаг.

Мембранаар дамжуулан бодисыг тээвэрлэх хэд хэдэн механизм байдаг.

идэвхгүй тээвэрлэлт;

идэвхтэй тээвэрлэлт;

мембран савлагаанд тээвэрлэх.

Тусгай мембран зөөвөрлөх уураг ашиглан туйлын молекулуудыг (элсэн чихэр, амин хүчил) шилжүүлэхийг нэрлэдэг. тархалтыг хөнгөвчилсөн.Ийм уураг нь бүх төрлийн биологийн мембранд байдаг бөгөөд тодорхой уураг бүр нь тодорхой ангийн молекулуудыг шилжүүлэхэд зориулагдсан байдаг. Тээврийн уураг нь трансмембран бөгөөд тэдгээрийн полипептидийн гинж нь липидийн давхар давхаргыг хэд хэдэн удаа гаталж, дотор нь дамждаг. Энэ нь тодорхой бодисыг мембранаар шууд харьцахгүйгээр дамжуулах боломжийг олгодог. Тээврийн уургийн хоёр үндсэн ангилал байдаг. уураг тээвэрлэгч (тээвэрлэгч)болон суваг үүсгэхуураг (сувгийн уураг). Тээвэрлэгч уураг нь молекулуудыг мембранаар дамжуулж, тэдгээрийн тохиргоог урьдчилан өөрчилдөг. Суваг үүсгэдэг уургууд нь мембран дахь усаар дүүрсэн нүхийг үүсгэдэг. Нүх сүв нээгдэх үед тодорхой бодисын молекулууд (ихэвчлэн органик бус ионууд). тохиромжтой хэмжээба цэнэг) тэдгээрээр дамжин өнгөрөх. Хэрэв тээвэрлэж буй бодисын молекул цэнэггүй бол тээвэрлэлтийн чиглэлийг концентрацийн градиентээр тодорхойлно. Хэрэв молекул цэнэглэгдсэн бол түүний тээвэрлэлт нь концентрацийн градиентаас гадна мембраны цахилгаан цэнэг (мембраны потенциал) нөлөөлдөг. Дотоод талплазмалемма нь ихэвчлэн гадна талаасаа сөрөг цэнэгтэй байдаг. Мембраны потенциал нь эерэг цэнэгтэй ионуудыг эсэд нэвтрүүлэхэд тусалдаг ба сөрөг цэнэгтэй ионуудыг нэвтрүүлэхээс сэргийлдэг.

Идэвхтэй тээвэрлэлт.Идэвхтэй тээвэрлэлт нь цахилгаан химийн градиентийн эсрэг бодисыг шилжүүлэх явдал юм. Энэ нь үргэлж тээвэрлэгч уургуудаар явагддаг бөгөөд эрчим хүчний эх үүсвэртэй нягт холбоотой байдаг. Тээвэрлэгч уургууд нь тээвэрлэгдсэн бодисыг холбодог газруудтай байдаг. Ийм сайтууд нь бодистой холбоотой байх тусам тээвэрлэлтийн хурд өндөр болно. Нэг бодисыг сонгомол дамжуулалт гэж нэрлэдэг дүрэмт хувцас.Хэд хэдэн бодисыг шилжүүлэх ажлыг гүйцэтгэдэг хамтран тээврийн систем.Хэрэв шилжүүлэг нэг чиглэлд явбал тэр нь симпорт,хэрэв эсрэгээр бол - портын эсрэг.Жишээлбэл, эсийн гаднах шингэнээс глюкозыг эс рүү шилжүүлдэг. Глюкоз ба Na-ийн дамжуулалт 4гэдэсний хөндийгөөс эсвэл бөөрний гуурсан хоолойноос тус тус гэдэсний эс эсвэл цус руу шинж тэмдгийн дагуу дамждаг бөгөөд C1 ~ ба HCO-ийн дамжуулалтыг "antiportable. Дамжуулах явцад урвуу конформацийн өөрчлөлтүүд үүсдэг гэж үздэг. тээвэрлэгч, энэ нь түүнтэй холбогдсон бодисыг шилжүүлэх боломжтой болгодог.

ATP-ийн гидролизийн үед ялгарах энергийг бодис тээвэрлэхэд ашигладаг зөөгч уургийн жишээг дурдвал. На+ -TO+ насос,бүх эсийн плазмын мембранаас олддог. На +-К шахуурга нь эсээс Na-ыг шахаж, К-ийг шахах зарчмаар ажилладаг Т эсийн дотор тэдгээрийн цахилгаан химийн градиентийн эсрэг. Gradient Na +осмосын даралтыг бий болгож, эсийн эзэлхүүнийг хадгалж, элсэн чихэр, амин хүчлийн тээвэрлэлтийг баталгаажуулдаг. Эсийн амин чухал үйл ажиллагаанд шаардлагатай бүх энергийн гуравны нэгийг энэ насосны ажилд зарцуулдаг. Na-ийн үйл ажиллагааны механизмыг судлахдаа +-К +насос нь ATPase фермент ба трансмембран салшгүй уураг болох нь тогтоогдсон. На-гийн дэргэд +ба ATP, ATPase-ийн нөлөөн дор терминал фосфат нь ATP-ээс салж, ATPase молекул дээрх аспартик хүчлийн үлдэгдэлтэй холбогддог. ATPase молекул нь фосфоржуулж, түүний тохиргоо болон Na-ийг өөрчилдөг +эсээс хасагдсан. Эсээс Na-г зайлуулсны дараа K "эсэнд үргэлж тээвэрлэгддэг. Үүний тулд өмнө нь хавсаргасан фосфат нь K-ийн оролцоотойгоор ATPase-аас салдаг. Ферментийг фосфоргүйжүүлж, түүний тохиргоог сэргээж, K. 1торонд "шахсан".

ATPase нь том, жижиг гэсэн хоёр дэд нэгжээр үүсгэгддэг. Том дэд хэсэг нь хоёр давхаргаар хэд хэдэн удаа дамждаг олон мянган амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүрддэг. Энэ нь катализаторын идэвхжилтэй бөгөөд эргэлт буцалтгүй фосфоржих, фосфоржуулах чадвартай. Цитоплазмын тал дахь том дэд хэсэг нь Na-тай холбогддог газруудтай +болон ATP, мөн гадна-К-г уях сайтууд +болон ouabaina. Жижиг дэд нэгж нь гликопротейн бөгөөд түүний үүрэг одоогоор тодорхойгүй байна.

На +-К насос нь цахилгаан төрөгчийн нөлөөтэй. Энэ нь гурван эерэг цэнэгтэй Na ионыг зайлуулдаг е эсээс 2 К ионыг оруулдаг.Үүний үр дүнд мембранаар гүйдэл гүйж, эсийн дотоод хэсэгт гаднах гадаргуутай харьцуулахад сөрөг утгатай цахилгаан потенциал үүснэ. На "-К +насос нь эсийн эзэлхүүнийг зохицуулж, эсийн доторх бодисын концентрацийг хянаж, осмосын даралтыг хадгалж, мембраны потенциалыг бий болгоход оролцдог.

Мембран савлагаанд тээвэрлэх. Макромолекулууд (уураг, нуклейн хүчил, полисахарид, липопротейн) болон бусад тоосонцорыг мембранаар дамжуулан шилжүүлэх нь мембранаар хүрээлэгдсэн цэврүүт (цэврүүт) дараалсан үүсэх, нэгдэх замаар явагддаг. Цэврүүт тээвэрлэх үйл явц нь хоёр үе шаттайгаар явагддаг. Эхэндээ цэврүүт мембран ба плазмалемма нь хоорондоо наалдаж, дараа нь нийлдэг. Хоёрдахь үе шатыг үргэлжлүүлэхийн тулд бие биенээсээ 1-5 нм зайд ойртож буй липидийн давхар давхаргын харилцан үйлчлэлээр усны молекулуудыг нүүлгэн шилжүүлэх шаардлагатай. Энэ процессыг тусгайлан идэвхжүүлдэг гэж үздэг хайлуулах уураг(одоогоор тэдгээрийг зөвхөн вирусын хувьд тусгаарласан). Везикуляр тээвэр байдаг чухал онцлог- Цэврүүт дэх шингэсэн эсвэл ялгарсан макромолекулууд нь ихэвчлэн бусад макромолекулууд эсвэл эсийн органеллуудтай холилддоггүй. Цэврүүнүүд нь тусгай мембрануудтай нэгдэж чаддаг бөгөөд энэ нь эсийн гаднах орон зай ба эсийн агууламжийн хооронд макромолекулуудын солилцоог хангадаг. Макромолекулуудыг нэг эсийн тасалгаанаас нөгөөд шилжүүлэх нь ижил төстэй байдлаар явагддаг.

Макромолекул ба бөөмсийг эс рүү зөөвөрлөхийг нэрлэдэг эндоцитоз.Энэ тохиолдолд тээвэрлэгдсэн бодисууд нь плазмын мембраны нэг хэсэгээр бүрхэгдсэн бөгөөд бөмбөлөг (вакуоль) үүсдэг бөгөөд энэ нь эс рүү шилждэг. Үүссэн бөмбөлөгүүдийн хэмжээнээс хамааран эндоцитозын хоёр хэлбэрийг ялгадаг. пиноцитоз ба фагоцитоз.

Пиноцитозжижиг бөмбөлөг (d = 150 нм) хэлбэрээр шингэн ба ууссан бодисыг шингээх боломжийг олгодог. Фагоцитоз -Энэ нь том тоосонцор, бичил биетэн эсвэл эрхтэн, эсийн хог хаягдлыг шингээх явдал юм. Энэ тохиолдолд том цэврүү, фагосом эсвэл вакуоль (d-250 нм ба түүнээс дээш) үүсдэг. Protozoa-д фагоцит үйл ажиллагаа нь хоол тэжээлийн нэг хэлбэр юм. Хөхтөн амьтдын фагоцитийн үйл ажиллагааг макрофаг ба нейтрофилууд гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээр нь халдагч бичил биетнийг шингээх замаар биеийг халдвараас хамгаалдаг. Макрофагууд нь хуучин эсвэл гэмтсэн эсүүд болон тэдгээрийн хог хаягдлыг ашиглахад оролцдог (хүний биед макрофагууд өдөрт 100 гаруй хуучин улаан эсийг хэрэглэдэг). Фагоцитоз нь зөвхөн шингээгдсэн тоосонцор нь фагоцитийн гадаргуутай холбогдож, тусгай рецепторын эсүүдийг идэвхжүүлснээр эхэлдэг. Бөөмсийг тусгай мембраны рецепторуудтай холбох нь бөөмсийг бүрхэж, ирмэгүүдтэй нийлж, бөмбөлөг үүсгэдэг псевдоподи үүсэх шалтгаан болдог. фагосом.Фагосом үүсэх ба бодит фагоцитоз нь зөвхөн бөөмсийг бүрхэх явцад плазмалемма рецепторуудтай байнга холбоотой байх үед л "дээшлэх" мэт явагддаг.

Эндоцитозоор дамжин эсэд шингэсэн материалын нэлээд хэсэг нь лизосомд дуусдаг. Том хэмжээний тоосонцор орно фагосом,дараа нь лизосомтой нэгдэж, үүсдэг фаголизосомууд.Пиноцитозд шингэсэн шингэн ба макромолекулууд эхлээд эндосом руу шилждэг бөгөөд энэ нь мөн лизосомтой нийлж эндолизосом үүсгэдэг. Лизосом дахь янз бүрийн гидролитик ферментүүд макромолекулуудыг хурдан устгадаг. Гидролизийн бүтээгдэхүүн (амин хүчил, сахар, нуклеотид) нь лизосомоос цитозол руу зөөгдөж, эсэд ашиглагддаг. Фагосом ба эндосомоос үүссэн эндоцитын цэврүүт мембраны ихэнх хэсэг нь экзоцитозын үр дүнд плазмын мембран руу буцаж ирдэг бөгөөд тэнд дахин ашиглагддаг. Эндоцитозын биологийн гол ач холбогдол нь лизосом дахь макромолекулуудын эсийн доторх задралын улмаас барилгын блокуудыг үйлдвэрлэх явдал юм.

Эукариот эс дэх бодисыг шингээх нь плазмын мембраны тусгай хэсгүүдээс эхэлдэг. доторлогоотой нүхнүүд.Электрон микрографик дээр нүхнүүд нь цитоплазмын тал нь фиброз давхаргаар бүрхэгдсэн плазмын мембраны нэвчилт шиг харагдаж байна. Энэ давхарга нь плазмалеммын жижиг нүхнүүдтэй хиллэдэг. Нүх нь эукариот эсийн мембраны нийт гадаргуугийн 2 орчим хувийг эзэлдэг. Нэг минутын дотор нүхнүүд ургаж, гүн гүнзгий ухаж, эс рүү татагдаж, дараа нь ёроолд нарийсч, хуваагдаж, хил хязгаартай цэврүү үүсдэг. Нэг минутын дотор фибробластуудын плазмын мембранаас мембраны дөрөвний нэг орчим нь хилтэй цэврүү хэлбэрээр хуваагддаг нь тогтоогдсон. Цэврүүтүүд хил хязгаараа хурдан алдаж, лизосомтой нэгдэх чадварыг олж авдаг.

Эндоцитоз байж болно өвөрмөц бус(бүтээлч) ба тодорхой(рецептор). At өвөрмөц бус эндоцитозэс нь түүнд огт хамааралгүй бодис, жишээлбэл, хөө тортог, будагч бодисыг барьж, шингээдэг. Нэгдүгээрт, хэсгүүд нь плазмалеммын гликокаликс дээр хуримтлагддаг. Гликокаликс нь сөрөг цэнэгтэй байдаг тул эерэг цэнэгтэй уургийн бүлгүүд ялангуяа сайн хуримтлагддаг (шингэдэг). Дараа нь эсийн мембраны морфологи өөрчлөгддөг. Энэ нь усанд живж, нэвчдэс (инвагинац) үүсгэж болно, эсвэл эсрэгээр нь шингэн орчинг бага хэмжээгээр салгаж, нугалж байгаа мэт ургалт үүсгэж болно. Гэдэсний хучуур эд, амеба, ургалт - фагоцит ба фибробласт эсүүдэд инвагинац үүсэх нь илүү онцлог юм. Амьсгалын дарангуйлагчид эдгээр үйл явцыг хааж болно. Үүссэн весикулууд, анхдагч эндосомууд бие биетэйгээ нийлж, хэмжээ нь нэмэгддэг. Дараа нь тэд лизосомтой нэгдэж, эндолизосом болох хоол боловсруулах вакуоль болж хувирдаг. Шингэн фазын өвөрмөц бус пиноцитозын эрч хүч нэлээд өндөр байдаг. Макрофагууд 125 хүртэл, нарийн гэдэсний эпителийн эсүүд минутанд мянган пиносом хүртэл үүсдэг. Пиносомын элбэг дэлбэг байдал нь плазмалемма нь олон жижиг вакуоль үүсэхэд хурдан зарцуулагддаг. Экзоцитозын үед дахин боловсруулах явцад мембраны нөхөн сэргэлт маш хурдан явагддаг тул вакуолууд буцаж ирж, плазмалемма руу нэгддэг. Макрофагуудад плазмын мембран бүхэлдээ 30 минутын дотор, фибробластуудад 2 цагийн дотор солигддог.

Илүү үр дүнтэй аргаэсийн гаднах шингэнээс тодорхой макромолекулуудыг шингээх нь өвөрмөц эндоцитоз(рецепторын тусламжтайгаар). Энэ тохиолдолд макромолекулууд нь эсийн гадаргуу дээрх нэмэлт рецепторуудтай холбогдож, хилийн хөндийд хуримтлагдаж, дараа нь эндосом үүсгэж, цитозол руу дүрнэ. Рецепторын эндоцитоз нь түүний рецепторт тодорхой макромолекулуудын хуримтлалыг баталгаажуулдаг. Плазмын мембраны гадаргуу дээрх рецептортой холбогддог молекулуудыг нэрлэдэг лигандууд.Амьтны олон эсийн рецепторын эндоцитозын тусламжтайгаар холестерин нь эсийн гаднах орчноос шингэдэг.

Плазмолемма нь эсээс бодисыг зайлуулахад оролцдог (экзоцитоз). Энэ тохиолдолд вакуолууд плазмолемма руу ойртдог. Холбоо барих цэгүүдэд плазмолемма ба вакуолын мембран нийлж, вакуолын агууламж нь хүрээлэн буй орчинд ордог. Зарим эгэл биетүүдэд эсийн мембран дээрх экзоцитозын газруудыг урьдчилан тодорхойлсон байдаг. Тиймээс зарим цилиар цилиатын плазмын мембранд тодорхой хэсгүүд байдаг зөв байршилсалшгүй уургийн том бөмбөрцөг. Салст болон трихоцистуудад цилиатууд нь шүүрэлд бүрэн бэлэн байдаг, плазмалеммын дээд хэсэгт салшгүй уургийн бөмбөлгүүдийн королла байдаг. Салст ба трихоцистуудын эдгээр мембран хэсгүүд нь эсийн гадаргуутай харьцдаг. Нейтрофилд өвөрмөц экзоцитоз ажиглагдаж байна. Тэд тодорхой нөхцөлд лизосомоо хүрээлэн буй орчинд хаях чадвартай байдаг. Энэ тохиолдолд зарим тохиолдолд лизосом агуулсан плазмалеммын жижиг ургамлууд үүсч, дараа нь задарч, хүрээлэн буй орчинд шилждэг. Бусад тохиолдолд плазмалемма эсийн гүнд нэвтэрч, эсийн гадаргуугаас хол зайд байрлах лизосомыг барьж авдаг.

Эндоцитоз ба экзоцитозын үйл явц нь плазмолемматай холбоотой цитоплазмын фибрилляр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн системийн оролцоотойгоор явагддаг.

Плазмалеммагийн рецепторын үйл ажиллагаа.Энэ нэг Бүх эсийн үндсэн, түгээмэл зүйл бол плазмалеммагийн рецепторын функц юм. Энэ нь эсүүдийн бие биетэйгээ болон харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог гадаад орчин..

Мэдээллийн эс хоорондын харилцан үйлчлэлийн бүх хэлбэрийг схемийн дагуу дохио-рецептор-хоёрдогч зуучлагч-хариу дараалсан урвалын гинжин хэлхээ хэлбэрээр дүрсэлж болно. (дохио-хариу ойлголт).Мэдээллийг эсээс эс рүү шилжүүлэх нь зарим эсэд үүсдэг дохионы молекулуудын тусламжтайгаар хийгддэг бөгөөд дохионд мэдрэмтгий бусдад (зорилтот эсүүд) нөлөөлдөг. Дохионы молекул - анхдагч зуучлагчЗөвхөн тодорхой дохионд хариу үйлдэл үзүүлдэг зорилтот эсүүд дээрх рецепторуудтай холбогддог. Дохионы молекулууд - лигандууд -Тэдний рецепторт цоожны түлхүүр шиг таардаг. Мембран рецептор (плазмалемма рецептор) нь гидрофилик молекулууд, пептидийн гормонууд, нейротрансмиттерүүд, цитокинууд, эсрэгбиеүүд, харин цөмийн рецепторуудын хувьд өөхөнд уусдаг молекулууд, стероид ба бамбай булчирхайн дааварууд, витамин D эсийн гадаргуу эсвэл мембраны уураг г рецепторууд юм. полисахарид ба гликопротеины үүрэг гүйцэтгэдэг. Бие даасан бодисуудад мэдрэмтгий хэсгүүд нь эсийн гадаргуу дээр тархсан эсвэл жижиг хэсгүүдэд хуримтлагддаг гэж үздэг. Тиймээс прокариот эс ба амьтны эсийн гадаргуу дээр вирусын тоосонцор холбогдож болох цөөн тооны сайтууд байдаг. Мембран уураг (зөөгч ба суваг) нь зөвхөн тодорхой бодисыг таньж, харилцан үйлчилж, дамжуулдаг. Эсийн рецепторууд нь эсийн гадаргуугаас дотоод хэсэг рүү дохио дамжуулахад оролцдог. Эсийн гадаргуу дээрх рецепторын олон янз байдал, өвөрмөц байдал нь маш их зүйлийг бий болгоход хүргэдэг нарийн төвөгтэй системТаны эсийг танихгүй хүмүүсээс ялгах боломжийг олгодог маркерууд. Ижил төстэй эсүүд хоорондоо харилцан үйлчилдэг, тэдгээрийн гадаргуу нь хоорондоо наалддаг (эгэл биет дэх коньюгаци, олон эст организмд эд үүсэх). Тэмдэглэгээг мэдэрдэггүй эсүүд, мөн тодорхойлогч маркеруудын багцаар ялгаатай эсүүд устгагдах эсвэл татгалздаг. Рецептор-лигандын цогцолбор үүсэх үед трансмембран уураг идэвхждэг: уураг хувиргагч, уураг өсгөгч. Үүний үр дүнд рецептор нь конформацаа өөрчилж, эсэд байрлах хоёрдогч элчтэй харьцдаг. элч.Элч байж болно ионжуулсан кальци, фосфолипаза С, аденилат циклаза, гуанилат циклаза. Мессенжерийн нөлөөн дор синтезд оролцдог ферментүүд идэвхждэг циклийн монофосфатууд - AMPэсвэл GMF.Сүүлийнх нь эсийн цитоплазм дахь хоёр төрлийн уураг киназын ферментийн үйл ажиллагааг өөрчилдөг бөгөөд энэ нь эсийн доторх олон тооны уургийг фосфоржуулахад хүргэдэг.

Тироксин, кортизон, прогестерон зэрэг хэд хэдэн дааврын шүүрлийг нэмэгдүүлж, элэг, булчинд гликогенийн задрал, зүрхний агшилтын давтамж, хүч, остеодеструкци, дахин шингээлтийг нэмэгдүүлдэг cAMP-ийн хамгийн түгээмэл хэлбэр. нефроны хоолой дахь ус.

Аденилат циклазын системийн үйл ажиллагаа маш өндөр байдаг - cAMP-ийн синтез нь арван мянга дахь дохионы олшроход хүргэдэг.

cGMP-ийн үйл ажиллагааны дор нойр булчирхайгаар инсулины шүүрэл, шигүү мөхлөгт эсүүдээр гистамин, тромбоцитоор серотонин нэмэгдэж, гөлгөр булчингийн эдүүд буурдаг.

Ихэнх тохиолдолд рецептор-лигандын цогцолбор үүсэх үед мембраны потенциал өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь эс дэх плазмалемма болон бодисын солилцооны үйл явцын нэвчилтийг өөрчлөхөд хүргэдэг.

3. Эс хоорондын контактууд

плазмын мембраны липопротеины рецептор

Олон эст амьтны организмд плазмолемма үүсэхэд оролцдог эс хоорондын холболтуудэс хоорондын харилцан үйлчлэлийг хангах. Ийм бүтэц нь хэд хэдэн төрөл байдаг.

§ Энгийн холбоо барих.Энгийн холбоо барих нь янз бүрийн гаралтай зэргэлдээх эсийн ихэнх хэсэгт тохиолддог. Энэ нь 15-20 нм-ийн зайд хөрш зэргэлдээх эсийн плазмолеммын нэгдлийг илэрхийлдэг. Энэ тохиолдолд хөрш зэргэлдээх эсийн гликокаликс давхаргын харилцан үйлчлэл үүсдэг.

§ Хатуу (хаалтын) холбоо барих.Ийм холболттой бол хоёр плазмолеммын гаднах давхарга нь аль болох ойрхон байна. Конвергенц нь маш нягт бөгөөд хөрш зэргэлдээ хоёр эсийн плазмын мембраны хэсгүүдийг нэгтгэж байгаа юм шиг байна. Мембрануудын нэгдэл нь ойр хавьтлын бүх хэсэгт тохиолддоггүй, харин мембрануудын цэгүүдийн нэгдэл юм. Хатуу контактын үүрэг нь эсийг бие биетэйгээ механикаар холбох явдал юм. Энэ хэсэг нь макромолекулууд ба ионуудыг нэвчүүлдэггүй тул эс хоорондын цоорхойг хааж, хязгаарладаг (мөн тэдэнтэй хамт үнэндээ. дотоод орчинорганизм) гадаад орчноос.

§ Наалдсан цэг, эсвэл десмосом.Десмосом нь 0.5 микрон хүртэл диаметртэй жижиг талбай юм. Десмосомын бүсэд цитоплазмын хажуу талд нимгэн фибрилүүдийн хэсэг байдаг. Десмосомын функциональ үүрэг нь эс хоорондын механик холболтод голчлон оролцдог.

§ Ховилтой контакт, эсвэл nexus.Энэ төрлийн контакттай хөрш зэргэлдээх эсийн плазмолемма нь 0.5-3 микрон урттай 2-3 нм-ийн зайд тусгаарлагддаг. Плазмолеммын бүтцэд тусгай уургийн цогцолбор (коннексон) байрладаг. Эсийн плазмын мембран дээрх нэг коннексон нь хөрш эсийн плазмын мембран дээрх коннексонтой яг эсрэгцэж байна. Үүний үр дүнд нэг эсээс нөгөө эс рүү суваг үүсдэг. Коннексонууд нь агшиж, дотоод сувгийн диаметрийг өөрчилдөг бөгөөд ингэснээр эсийн хооронд молекулуудын тээвэрлэлтийг зохицуулахад оролцдог. Энэ төрлийн нэгдэл нь бүх эд эсийн бүлгүүдэд байдаг. Цоорхой уулзварын функциональ үүрэг нь ион ба жижиг молекулуудыг эсээс эс рүү шилжүүлэх явдал юм. Тиймээс зүрхний булчинд ионы нэвчилтийг өөрчлөх үйл явцад суурилдаг сэтгэлийн хөөрөл нь эсээс эс рүү дамждаг.

§ Синаптик холбоо буюу синапс.Синапсууд нь нэг элементээс нөгөөд өдөөх эсвэл дарангуйлах үйлдлийг нэг талын дамжуулах тусгай зориулалттай хоёр эсийн холбоо барих хэсэг юм. Энэ төрлийн холболт нь мэдрэлийн эд эсийн онцлог шинж чанартай бөгөөд хоёр мэдрэлийн эсүүд болон нейрон болон бусад элементүүдийн хооронд үүсдэг. Эдгээр эсийн мембранууд нь эс хоорондын зайгаар тусгаарлагдсан байдаг - ойролцоогоор 20-30 нм өргөнтэй синаптик ан цав. Нэг эсийн синаптик контактын талбайн мембраныг пресинаптик, нөгөөг нь постсинаптик гэж нэрлэдэг. Пресинаптик мембраны ойролцоо, их хэмжээниймедиатор агуулсан жижиг вакуолууд (синаптик цэврүү). Мэдрэлийн импульс дамжих үед синаптик цэврүүнүүд нь зуучлагчийг синапсийн ан цав руу гадагшлуулдаг. Зуучлагч нь постсинаптик мембраны рецепторын хэсгүүдтэй харилцан үйлчилдэг бөгөөд энэ нь эцэстээ мэдрэлийн импульс дамжуулахад хүргэдэг. Синапсууд нь мэдрэлийн импульс дамжуулахаас гадна харилцан үйлчилж буй хоёр эсийн гадаргуугийн хооронд хатуу холболтыг бий болгодог.

§ Плазмодесмата.Энэ төрлийн эс хоорондын холбоо нь ургамалд байдаг. Plasmodesmata нь хоёр зэргэлдээ эсийг холбодог нимгэн хоолой хэлбэртэй суваг юм. Эдгээр сувгийн голч нь ихэвчлэн 40-50 нм байдаг. Плазмодесма нь эсийг тусгаарладаг эсийн ханаар дамждаг. Залуу эсүүдэд плазмодесматын тоо маш их байж болно (нэг эсэд 1000 хүртэл). Эсийн хөгшрөлтийн үед эсийн хананы зузаан нэмэгдэж, хагарснаас болж тэдгээрийн тоо буурдаг. Плазмодесматын функциональ үүрэг нь шим тэжээл, ион болон бусад нэгдлүүдийг агуулсан уусмалын эс хоорондын эргэлтийг хангах явдал юм. Плазмодесматаар дамжин эсүүд ургамлын вирусээр халдварладаг.

Плазмын мембраны тусгай бүтэц

Олон тооны амьтны эсийн плазмолемма нь янз бүрийн бүтэцтэй (микровилли, цилиа, туг) ургалт үүсгэдэг. Ихэнх тохиолдолд олон амьтны эсүүд гадаргуу дээр байдаг микровилли.Плазмолеммагаар хязгаарлагдсан цитоплазмын эдгээр ургалт нь бөөрөнхий оройтой цилиндр хэлбэртэй байдаг. Микровилли нь эпителийн эсийн шинж чанартай боловч бусад эд эсийн эсүүдэд бас байдаг. Микровиллийн диаметр нь 100 нм орчим байдаг. Тэдний тоо, урт нь янз бүрийн төрлийн эсийн хувьд өөр өөр байдаг. Микровиллигийн ач холбогдол нь эсийн гадаргуугийн талбайн мэдэгдэхүйц өсөлтөд оршдог. Энэ нь шингээлтэнд оролцдог эсүүдэд онцгой ач холбогдолтой юм. Тиймээс, гэдэсний хучуур эдэд 1 мм-ээр 22х10 хүртэлх хэмжээтэй гадаргуутай 8 микровилли.

Мембран нь уураг шингэсэн липидийн молекулуудын хоёр давхаргаас (хоёр давхарга) бүрдэнэ. Зарим липид ба уургийн молекулууд нүүрс устай байдаг. Тэдний цөөн нь бий. Мембраны зузаан нь ойролцоогоор 10 нм (0.00001 мм). Мембраны гол хэсэг нь фосфолипидын молекулуудын тасралтгүй давхарга юм. Тэр нь шингэндавхарга нь уургийн молекулуудын янз бүрийн бүтэц, функцүүдийн молекулуудад дүрэгдсэн байдаг. Уургууд нь липидийн давхаргыг бүрэн бүрхдэггүй, харин дангаар нь эсвэл бүлгээрээ байрладаг. Ерөнхийдөө энэ нь төстэй юм мозайк(Зураг 2. B. C). Үүнтэй холбогдуулан одоогоор хүлээн зөвшөөрөгдсөн мембраны загварыг дуудаж байна шингэн мозайк... Уургууд нь чадвартай байдаг хөдөллипидийн давхарга дээр. Липидийн давхаргын молекулууд бас хөдөлдөг. Мембран молекулуудын хөдөлгөөн нь сүүлийн үеийн физик-химийн шинж чанарыг өөрчилдөг нь тодорхой бөгөөд энэ нь эргээд өөрчлөгддөг. функциональ шинж чанаруудмембранууд. Ихэнх эсийн плазмын мембран нь хамгийн тохиромжтой бөмбөг хэлбэртэй байдаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний эсрэгээр, энэ нь хэлбэр, хэмжээгээ байнга өөрчилдөг олон цухуйсан, хонхорхойтой. Хүлээн авсан сүүлийн үедүр дүн нь мембраны бүтцийн онолд зарим өөрчлөлт оруулсан. Бүх мембраны уургууд хөдөлгөөн хийх чадвартай байдаггүй бөгөөд мембраны зарим хэсэг нь сонгодог липидийн давхар давхаргаас бүтцээрээ ялгаатай болохыг харуулсан.

Фосфолипидын молекул нь хоёр сүүлтэй толгой хэлбэртэй (Зураг 2А). Толгой (глицерин) нь усанд уусдаг, гидрофил, сүүл (өөхний хүчил) нь усанд уусдаггүй, гидрофобик юм. Тиймээс усанд байх нь молекулууд аяндааусан үетэй холбоотой тодорхой байр суурь эзэлдэг. Усны молекулуудаас түлхэж, сүүл нь липидийн давхаргын гүнд байрладаг бөгөөд усанд уусдаг толгойнууд нь гадаад болон дотоод усны орчинд (Зураг 2. B) тулгардаг. Липидийн давхар давхаргыг матриц гэж нэрлэдэг. Эсийн мембранд липид байгаа нь онцгой анхаарал татдаг бөгөөд сүүл нь CH 2 бүлгээр (- CH = CH - CH = CH - CH -) байрладаг давхар холбоо бүхий өөх тосны хүчлүүдийг агуулдаг. Ийм тосны хүчлийг ханаагүй гэж нэрлэдэг. Эдгээр хүчил нь бүх амьд биетийн биед байнга оршдог реактив хүчилтөрөгчийн төрлүүдийн (ROS) үйлчлэлд хамгийн мэдрэмтгий байдаг. Ялангуяа янз бүрийн өвчний улмаас тэдний тоо нэмэгддэг. Энэ нь сөрөг үр дагаварт хүргэж болзошгүй бөгөөд бид үүнийг доор авч үзэх болно.

Матрицад (Зураг 2С) суулгагдсан уургууд нь янз бүрийн байдлаар байрладаг. Липидийн давхаргын дотор ба гадна гадаргуу дээр зарим нь мембраны ойролцоо эсвэл гадаргуугийн уураг, бусад нь мембранд хагас живсэн байдаг - хагас интеграл уураг, бусад нь бүхэлдээ мембраныг нэвт шингээдэг - салшгүй уураг. Ихэвчлэн хагас интеграл ба интеграл уургууд нь бие биенээсээ ялгахад хэцүү байдаг тул дотоод уургууд гэсэн нэг нэр томъёогоор нэгддэг. Интеграл уураг нь ихэвчлэн мембранд байдаг. Тэдгээрийг нэг молекул хэлбэрээр төлөөлж, аль нэг функцийг гүйцэтгэдэг эсвэл уургийн бүлэг (чуулга) хэлбэрээр гүйцэтгэж болно. Тус чуулгын гишүүн бүр тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр цогцолборууд нь нэг буюу хэд хэдэн төгсгөлийн функцийг гүйцэтгэдэг.

Цагаан будаа. 2. Плазмын мембраны бүдүүвч бүтэц.

Мембран дотор ажилладаг салшгүй болон гадаргуугийн ферментийн уургууд нь байрлалаа байнга өөрчилдөг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Зарим тохиолдолд тодорхой мембраны уураг ямар төрөлд (гадаргуу эсвэл салшгүй хэсэг) хамаарахыг тодорхойлоход хэцүү байдаг. Жишээлбэл, мембран дээр хуримтлагдсан фосфолипаза А фермент нь гадаргуугийн уураг боловч дараа нь идэвхжиж, салшгүй уураг болж, хоёр давхаргат липидүүдтэй харилцан үйлчилж, тэдгээрээс арахидоны хүчил үүсгэдэг (Зураг 3). Сүүлийнх нь мембраныг орхиж, янз бүрийн эмгэг процессыг хөгжүүлэхэд оролцдог бусад идэвхтэй нэгдлүүд болж хувирдаг.

Na +, K + - ATP-ase Adrenoreceptor Adenylate cyclase

Ca 2+ -ATP-ase

Фосфолипаза

Na +, K + Ca 2+ арахидоны

хүчил G-уураг Гликоген

Цагаан будаа. 3. Зарим мембраны уургийг нутагшуулах таамаглалын схем

Эсрэгээрээ, мембранаар дамжин бодисын хөдөлгөөнд оролцдог уурагууд - жишээлбэл, Na +, K + - ATP-ase эсвэл Ca 2+ -ATP-ase-ийн тархалтыг хөнгөвчлөхөд оролцдог уургууд нь дүрмээр бол салшгүй уургийн үүрэг гүйцэтгэдэг (Зураг 3) байрлалаа өөрчилдөггүй. Эцэст нь хэлэхэд, бид өмнө нь хэлсэнчлэн, мембранд нэг даалгавраар нэг чуулгад холбогдсон хэд хэдэн уургийн нарийн төвөгтэй цогцолборуудыг байрлуулж болно. Эдгээр цогцолборууд нь мембранаар дамжуулан мэдээллийн дохиог дамжуулахад оролцдог уураг агуулдаг (Зураг 3). Сүүлийнх нь адренерг рецептор, G-уураг, аденилат циклаза гэсэн гурван уураг агуулсан цогцолборыг агуулдаг. Эдгээр бүх уураг нь эсийн хэвийн үйл ажиллагаа, эмгэгийн үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай. Үүнийг бид доор хэлэлцэх болно.

Липид, уурагаас гадна мембран нь нүүрс ус агуулдаг боловч тэдгээр нь бие даасан бүрэлдэхүүн хэсэг биш, харин липид (гликолипид) эсвэл уургийн (гликопротейн) бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд байрладаг. Нүүрс ус нь плазмалеммын гаднах гадаргуу дээр байрладаг.

Эсийн мембран (плазмын мембран) нь эсийг хүрээлдэг нимгэн, хагас нэвчдэг мембран юм.

Эсийн мембраны үүрэг, үүрэг

Үүний үүрэг нь зарим чухал бодисыг эсэд нэвтрүүлэх, бусад нь орохоос сэргийлж дотоод орчны бүрэн бүтэн байдлыг хамгаалах явдал юм.

Энэ нь зарим организм болон бусадтай холбогдох үндэс суурь болдог. Тиймээс плазмын мембран нь эсийн хэлбэрийг мөн хангадаг. Мембраны өөр нэг үүрэг бол эсийн өсөлтийг тэнцвэржүүлэх замаар зохицуулах явдал юм.

Эндоцитозын үед бодисыг шингээх үед липид, уураг эсийн мембранаас гадагшилдаг. Экзоцитозын үед липид, уураг агуулсан цэврүүнүүд эсийн мембрантай нэгдэж, эсийн хэмжээ нэмэгддэг. , мөөгөнцрийн эсүүд нь плазмын мембрантай байдаг. Жишээлбэл, дотоод хэсгүүд нь хамгаалалтын мембранаар бүрхэгдсэн байдаг.

Эсийн мембраны бүтэц

Плазмын мембран нь ихэвчлэн уураг ба липидийн холимогоос бүрдэнэ. Бие дэх мембраны байршил, үүрэгээс хамааран липидүүд нь мембраны 20-80 хувийг бүрдүүлдэг ба үлдсэн хэсэг нь уураг байдаг. Липидүүд нь мембраныг уян хатан болгоход тусалдаг бол уураг нь удирдаж, хадгалж байдаг химийн найрлагаэсүүд, мөн мембранаар молекулуудыг тээвэрлэхэд тусалдаг.

Мембран липидүүд

Фосфолипид нь плазмын мембраны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Эдгээр нь липидийн давхар давхаргыг үүсгэдэг бөгөөд толгойн гидрофил (ус татдаг) хэсгүүд нь усан цитозол болон эсийн гаднах шингэнийг эсэргүүцэхийн тулд аяндаа зохион байгуулагддаг бол сүүлний гидрофоб (усны зэвүүн) хэсэг нь цитозол болон эсийн гаднах шингэнээс хол байдаг. Липидийн давхар давхарга нь хагас нэвчилттэй тул цөөхөн хэдэн молекулууд мембранаар дамжин тархах боломжийг олгодог.

Холестерол нь амьтны эсийн мембраны өөр нэг липидийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Холестерины молекулууд нь мембран фосфолипидын хооронд сонгомол байдлаар тархдаг. Энэ нь фосфолипидийг хэт их хэмжээгээр дүүргэхээс сэргийлж эсийн мембраны хатуу байдлыг хадгалахад тусалдаг. Ургамлын эсийн мембранд холестерин байдаггүй.

Гликолипид нь эсийн мембраны гаднах гадаргуу дээр байрладаг бөгөөд тэдгээртэй нүүрс усны гинжээр холбогддог. Эдгээр нь эсэд биеийн бусад эсийг танихад тусалдаг.

Мембран уураг

Эсийн мембран нь хоёр төрлийн холбогдох уураг агуулдаг. Захын мембраны уургууд нь гаднах шинж чанартай бөгөөд бусад уурагтай харилцан үйлчлэлцдэг. Интеграл мембраны уургууд нь мембранд ордог бөгөөд ихэнх нь түүгээр дамждаг. Эдгээр трансмембран уургийн хэсгүүд нь хоёр талдаа байрладаг.

Плазмын мембраны уургууд нь хэд хэдэн өөр үүрэг гүйцэтгэдэг. Бүтцийн уураг нь эсийг дэмжиж, хэлбэр дүрсийг өгдөг. Мембран рецепторын уураг нь гормон, нейротрансмиттер болон бусад дохионы молекулуудаар дамжуулан эсийг гадаад орчинтойгоо харилцахад тусалдаг. Бөмбөрцөг уургууд гэх мэт зөөвөрлөх уураг нь хялбар тархалтаар молекулуудыг эсийн мембранаар дамжуулдаг. Гликопротейн нь нүүрс усны гинжин хэлхээтэй байдаг. Тэд молекулуудын солилцоо, тээвэрлэлтэнд туслахын тулд эсийн мембранд суулгагдсан байдаг.

Органелл мембранууд

Зарим эсийн органеллууд нь хамгаалалтын мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг. Гол,