Плазмын мембраны бүтэц, химийн найрлага. Эс ба эсийн мембран

Плазмын мембран нь эсийг гаднаас нь хязгаарлаж, эсийн гаднах орчинтой шууд холбогддог тул онцгой байр суурь эзэлдэг. Энэ нь ойролцоогоор 10 нм зузаантай бөгөөд эсийн мембрануудын хамгийн зузаан нь юм. Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь уураг (60% -иас дээш), липид (ойролцоогоор 40%), нүүрс ус (ойролцоогоор 1%) юм. Бусад бүх эсийн мембрануудын нэгэн адил энэ нь ER сувагт нийлэгждэг.

Плазмалеммагийн үйл ажиллагаа.

Тээвэрлэлт.

Плазмын мембран нь хагас нэвчүүлэх чадвартай, i.e. өөр өөр молекулууд өөр өөр хурдтайгаар дамжин өнгөрдөг. Мембранаар бодисыг тээвэрлэх хоёр арга байдаг. идэвхгүй ба идэвхтэй тээвэрлэлт.

Идэвхгүй тээвэрлэлт.Идэвхгүй тээвэрлэлт эсвэл тархалт нь эрчим хүч шаарддаггүй. Цэнэггүй молекулууд концентрацийн градиентийн дагуу тархдаг; цэнэглэгдсэн молекулуудын тээвэрлэлт нь устөрөгчийн протоны концентрацийн градиент ба цахилгаан химийн протоны градиентийг үүсгэхийн тулд мембран дамжуулагч потенциалын зөрүүгээс хамаардаг. Дүрмээр бол мембраны дотоод цитоплазмын гадаргуу нь сөрөг цэнэг агуулдаг бөгөөд энэ нь эерэг цэнэгтэй ионуудыг эсэд нэвтрүүлэхэд тусалдаг. Энгийн ба хөнгөвчлөх гэсэн хоёр төрлийн тархалт байдаг.

Энгийн тархалт нь жижиг төвийг сахисан молекулууд (H 2 O, CO 2, O 2), түүнчлэн гидрофобик бага молекул жинтэй органик бодисын хувьд ердийн зүйл юм. Эдгээр молекулууд нь концентрацийн градиентийг хадгалсан тохиолдолд мембраны уургуудтай ямар ч харилцан үйлчлэлгүйгээр мембраны нүх эсвэл сувгаар дамждаг.

Хөнгөвчлөх тархалт нь гидрофилик молекулуудын онцлог шинж чанар бөгөөд мембранаар дамжуулж, мөн концентрацийн градиентийн дагуу, гэхдээ зарчмын дагуу тусгай мембран зөөгч уургийн тусламжтайгаар дамждаг. uniport.

Тээвэрлэгч уураг нь зөөвөрлөж буй бодисыг нөхөх холбогч төвтэй бөгөөд дамжуулалт нь уургийн бүтцийн өөрчлөлт дагалддаг тул хөнгөвчлөх тархалт нь маш сонгомол байдаг. Хөнгөвчлөх тархалтын боломжит механизмуудын нэг нь дараахь зүйл юм: тээвэрлэх уураг (транслоказа) нь бодисыг холбож, дараа нь мембраны эсрэг талд ойртож, энэ бодисыг ялгаруулж, анхны хэлбэрээ авч, тээвэрлэлтийн функцийг гүйцэтгэхэд бэлэн болно. Уураг өөрөө хэрхэн хөдөлдөг талаар бага мэддэг. Өөр нэг боломжит тээврийн механизм нь хэд хэдэн тээвэрлэгч уургийн оролцоотой байдаг. Энэ тохиолдолд анх холбогдсон нэгдэл нь өөрөө нэг уурагаас нөгөөд шилжиж, мембраны эсрэг талд дуусах хүртэл нэг эсвэл өөр уурагтай дараалан холбогддог.

Идэвхтэй тээвэрлэлт.Концентрацийн градиентийн эсрэг тээвэрлэлт явагдах үед ийм тээвэрлэлт үүсдэг. Энэ нь эсээс эрчим хүчний зарцуулалтыг шаарддаг. Идэвхтэй тээвэрлэлт нь эсийн доторх бодисыг хуримтлуулах үүрэгтэй. Эрчим хүчний эх үүсвэр нь ихэвчлэн ATP байдаг. Идэвхтэй тээвэрлэлтийн хувьд эрчим хүчний эх үүсвэрээс гадна мембраны уургийн оролцоо зайлшгүй шаардлагатай. Амьтны эсийн идэвхтэй тээврийн системүүдийн нэг нь эсийн мембранаар Na, K + ионуудыг тээвэрлэх үүрэгтэй. Энэ системийг нэрлэдэг На + - K*-насос.Энэ нь K + ионы концентраци Na * ионоос өндөр байдаг эсийн доторх орчны найрлагыг хадгалах үүрэгтэй.

Хоёр ионы концентрацийн градиент нь K + эс рүү, Na + гадагш шилжих замаар хадгалагдана. Хоёр тээвэрлэлт нь концентрацийн градиентийн эсрэг явагддаг. Ионы ийм хуваарилалт нь эс дэх усны агууламж, мэдрэлийн эс, булчингийн эсийн өдөөлт, хэвийн эсийн бусад шинж чанарыг тодорхойлдог. Na + -K + -насос нь уураг юм - тээвэрлэх ATPase.Энэ ферментийн молекул нь олигомер бөгөөд мембраныг нэвт шингээдэг. Шахуургын бүрэн мөчлөгийн үед 3 Na + ион нь эсээс эс хоорондын бодис руу, 2 К + ион нь эсрэг чиглэлд ATP молекулын энергийг ашиглан шилждэг. Кальцийн ион (Ca 2+ -ATPases), протоны шахуурга (H + -ATPases) гэх мэт тээвэрлэлтийн системүүд байдаг.

Өөр бодисын концентрацийн градиентийн энергийн улмаас үүссэн бодисыг мембранаар идэвхтэй шилжүүлэхийг нэрлэдэг. симпорт. Энэ тохиолдолд тээврийн ATPase нь хоёр бодисыг холбох төвтэй байдаг. АнтипортЭнэ нь бодисын концентрацийн градиентийн эсрэг хөдөлгөөн юм. Энэ тохиолдолд өөр бодис нь концентрацийн градиентийн дагуу эсрэг чиглэлд хөдөлдөг. Na +, K + -ATPase-ийн үүсгэсэн Na + ионы концентрацийн градиентийн энергийг ашиглан гэдэснээс амин хүчлийг шингээх, анхдагч шээснээс глюкозыг дахин шингээх явцад симпорт ба антипорт (котранспорт) үүсч болно.

Өөр хоёр төрлийн тээвэрлэлт нь эндоцитоз ба экзоцитоз юм.

Эндоцитоз- том тоосонцорыг эсээр барих. Эндоцитозын хэд хэдэн арга байдаг: пиноцитоз ба фагоцитоз. Ихэвчлэн доор байдаг пиноцитозшингэн коллоид тоосонцор эсийн шингээлтийг ойлгох, дор фагоцитоз- корпускулуудыг барих (бусад эс хүртэл илүү нягт, том хэсгүүд). Пино- ба фагоцитозын механизм нь өөр өөр байдаг.

Ерөнхийдөө хатуу тоосонцор эсвэл шингэний дусал эсэд гаднаас орохыг гетерофаги гэж нэрлэдэг. Энэ үйл явц нь эгэл биетэнд хамгийн өргөн тархсан боловч хүмүүст (бусад хөхтөн амьтдын адил) маш чухал юм. Гетерофаги нь биеийг хамгаалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг (хэсэгчилсэн нейтрофилууд - гранулоцитууд; макрофагоцитууд), ясны эд эсийн бүтцийг өөрчлөх (остеокластууд), бамбай булчирхайн фолликулуудаар тироксин үүсэх, протеин дахь уураг болон бусад макромолекулуудыг дахин шингээхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. үйл явц.

Пиноцитоз.

Гадны молекулууд эсэд орохын тулд эхлээд гликокаликс рецепторууд (гадаргуугийн мембраны уурагтай холбоотой молекулуудын багц) -аар холбогддог (Зураг).

Ийм холболтын газарт клатрин уургийн молекулууд плазмалемма дор байдаг. Плазмын мембран нь гаднаас наалдсан молекулуудтай хамт цитоплазмын тал дээр клатринаар хучигдсан байдаг. Инвагинац нь гүнзгийрч, ирмэг нь ойртож, дараа нь ойртдог. Үүний үр дүнд баригдсан молекулуудыг агуулсан бөмбөлөг плазмалеммагаас салдаг. Түүний гадаргуу дээрх клатрин нь электрон микрографик дээр тэгш бус хил шиг харагддаг тул ийм бөмбөлгийг хил хязгаартай гэж нэрлэдэг.

Клатрин нь эсийн доторх мембранд цэврүүтэхээс сэргийлдэг. Тиймээс хил хязгаартай цэврүүгүүд нь эсийн доторх цитоплазмын агуулгыг ашиглах ёстой хэсгүүдэд чөлөөтэй тээвэрлэгддэг. Ялангуяа стероид гормонууд цөмд ингэж хүрдэг. Гэсэн хэдий ч ихэвчлэн хилтэй цэврүүнүүд плазмалеммагаас салсны дараа удалгүй хилээ хаядаг. Клатрин нь плазмалемма руу дамждаг бөгөөд эндоцитозын урвалд дахин оролцох боломжтой.

Цитоплазм дахь эсийн гадаргуугийн ойролцоо илүү байнгын весикулууд байдаг - эндосомууд. Хилтэй цэврүүнүүд нь клатриныг асгаж, эндосомуудтай нийлж, улмаар эндосомын хэмжээ, гадаргуугийн талбайг нэмэгдүүлдэг. Дараа нь эндосомын илүүдэл хэсэг нь шинэ цэврүү хэлбэрээр хуваагддаг бөгөөд эсэд ямар ч бодис орохгүй, эндосомд үлддэг. Шинэ цэврүү нь эсийн гадаргуу руу шилжиж, мембрантай нийлдэг. Үүний үр дүнд хилийн цэврүү салсан үед үүссэн плазмалемма алдагдлыг сэргээж, түүний рецепторууд мөн плазмалемма руу буцаж ирдэг.

Эндосомууд нь цитоплазмд дүрж, лизосомын мембрантай нийлдэг. Ийм хоёрдогч лизосомын дотор орж ирж буй бодисууд нь янз бүрийн биохимийн өөрчлөлтөд ордог. Процесс дууссаны дараа лизосомын мембран нь хэсгүүдэд задарч, задралын бүтээгдэхүүн ба лизосомын агууламж нь эсийн доторх бодисын солилцооны урвалд орох боломжтой болдог. Жишээлбэл, амин хүчлүүд нь tRNA-тай холбогдож, рибосом руу дамждаг ба глюкоз нь Голги цогцолбор эсвэл агрануляр ER-ийн хоолойд орж болно.

Хэдийгээр эндосомууд нь клатрин хилтэй байдаггүй ч бүгд лизосомтой нийлдэггүй. Тэдний зарим нь нэг эсийн гадаргуугаас нөгөө рүү чиглэсэн байдаг (хэрэв эсүүд нь хучуур эдийн давхарга үүсгэдэг бол). Тэнд эндосомын мембран нь плазмалемматай нийлж, агуулгыг гаднаас нь зайлуулдаг. Үүний үр дүнд бодисууд эсээр дамжин нэг орчноос нөгөөд өөрчлөлтгүйгээр шилждэг. Энэ процессыг нэрлэдэг трансцитоз. Уургийн молекулууд, ялангуяа иммуноглобулиныг мөн трансцитозоор дамжуулж болно.

Фагоцитоз.

Хэрэв том бөөмс гадаргуу дээр эсийн рецепторуудаар танигдах молекулын бүлгүүдтэй бол энэ нь холбогддог. Гадны бөөмсүүд өөрсдөө ийм бүлгүүдийг эзэмшдэг нь үргэлж тохиолддоггүй. Гэсэн хэдий ч бие махбодид орохдоо тэд иммуноглобулины молекулуудаар (опсонин) хүрээлэгдсэн байдаг бөгөөд тэдгээр нь цус болон эс хоорондын орчинд хоёуланд нь үргэлж байдаг. Иммуноглобулиныг фагоцит эсүүд үргэлж хүлээн зөвшөөрдөг.

Гадны бөөмийг бүрхсэн опсонинууд нь фагоцит рецепторуудтай холбогдсны дараа түүний гадаргуугийн цогцолбор идэвхждэг. Актин микрофиламентууд нь миозинтэй харилцан үйлчилж эхэлдэг бөгөөд эсийн гадаргуугийн тохиргоо өөрчлөгддөг. Фагоцитын цитоплазмын өсөлт нь бөөмийн эргэн тойронд тархдаг. Тэд бөөмийн гадаргууг бүрхэж, дээрээс нь нэгтгэдэг. Ургамлын гаднах давхарга нь нэгдэж, эсийн гадаргууг хаадаг.

Гүн ургасан хуудаснууд нь шингэсэн бөөмийн эргэн тойронд мембран үүсгэдэг - a фагосом.Фагосом нь лизосомтой нийлж, тэдгээрийн цогцолбор үүсдэг. гетеролизосом (гетеросом,эсвэл фаголизосом).Үүний дотор бөөмийн баригдсан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн задрал үүсдэг. Лизисийн зарим бүтээгдэхүүнийг гетеросомоос салгаж, эсэд ашигладаг бол зарим нь лизосомын ферментийн үйлчлэлд тохирохгүй байж болно. Эдгээр үлдэгдэл нь үлдэгдэл биеийг үүсгэдэг.

Бүх эсүүд фагоцитоз хийх чадвартай байдаг ч бие махбодид цөөхөн хэд нь энэ чиглэлээр мэргэшсэн байдаг. Эдгээр нь нейтрофилийн лейкоцитууд ба макрофагууд юм.

Экзоцитоз.

Энэ нь эсээс бодисыг зайлуулах явдал юм. Нэгдүгээрт, том молекулын нэгдлүүдийг Голги цогцолборт тээвэрлэх цэврүү хэлбэрээр тусгаарладаг. Сүүлийнх нь микротубулуудын оролцоотойгоор эсийн гадаргуу руу чиглэгддэг. Цэврүүтний мембран нь плазмалеммд шингэсэн байдаг ба цэврүүцэрт агуулагдах эд эсийн гадна талд гарч ирдэг (Зураг) Цэврүү нь нэмэлт дохиогүйгээр плазмалемматай нэгдэж чаддаг. Үүнийг экзоцитоз гэж нэрлэдэг бүрдүүлэгч.Ингэж өөрийн бодисын солилцооны ихэнх бүтээгдэхүүнийг эсээс гаргаж авдаг. Гэсэн хэдий ч хэд хэдэн эсүүд нь тусгай нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэхэд зориулагдсан байдаг - биеийн бусад хэсэгт хэрэглэдэг шүүрэл. Нууц бүхий тээвэрлэлтийн цэврүү нь плазмалемматай нэгдэхийн тулд гаднаас дохио өгөх шаардлагатай. Зөвхөн дараа нь нэгдэх үйл явц болж, нууцыг задлах болно. Үүнийг экзоцитоз гэж нэрлэдэг тохируулах боломжтой. Нууцыг арилгахад тусалдаг дохионы молекулуудыг нэрлэдэг либерин (сугалах хүчин зүйлүүд),мөн гадагшлуулахаас сэргийлдэг хүмүүс - статинууд.

Хүлээн авагчийн үйл ажиллагаа.

Тэдгээрийг голчлон плазмалеммын гадаргуу дээр байрлах гликопротеиноор хангадаг бөгөөд тэдгээрийн лигандуудтай холбогдох чадвартай байдаг. Лиганд нь цоожны түлхүүр мэт өөрийн рецептортой тохирдог. Лигандыг рецептортой холбох нь полипептидийн бүтцийн өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Трансмембран уургийн энэхүү өөрчлөлтөөр эсийн гаднах болон дотоод орчны хооронд харилцаа холбоо үүсдэг.

Рецепторын төрлүүд.

Уургийн ионы сувагтай холбогдсон рецепторууд. Тэд дохионы молекултай харилцан үйлчилдэг бөгөөд энэ нь ион дамжих сувгийг түр нээж эсвэл хаадаг. (Жишээ нь, нейротрансмиттерийн ацетилхолиныг хүлээн авагч нь ионы суваг үүсгэдэг 5 дэд нэгжээс бүрдэх уураг юм. Ацетилхолин байхгүй үед суваг нь хаагдаж, бэхлэгдсэний дараа нээгдэж, натрийн ионууд дамжин өнгөрөх боломжийг олгодог).

Каталитик рецепторууд. Эдгээр нь эсийн гаднах хэсэг (рецептор өөрөө) ба эсийн доторх цитоплазмын хэсгээс бүрддэг бөгөөд энэ нь пролинказын ферментийн үүрэг гүйцэтгэдэг (жишээлбэл, өсөлтийн гормоны рецепторууд).

G уургийн хосолсон рецепторууд. Эдгээр нь мембрантай холбоотой фермент (аденилат циклаза) эсвэл ионы суваг руу дохио дамжуулдаг лиганд харилцан үйлчилдэг рецептор ба G уураг (гуанозин трифосфаттай холбоотой зохицуулалтын уураг) -аас бүрдэх трансмембран уураг юм. Үүний үр дүнд циклийн AMP буюу кальцийн ионууд идэвхждэг. (Аденилатциклазын систем ингэж ажилладаг. Жишээ нь элэгний эсүүдэд инсулин гормоны рецептор байдаг. Рецепторын эсийн дээд хэсэг нь инсулинтэй холбогддог. Энэ нь эсийн доторх хэсэг - аденилатциклаза ферментийг идэвхжүүлдэг. Энэ нь нийлэгжүүлдэг. Эдгээр эсвэл бусад бодисын солилцооны ферментийг идэвхжүүлэх, дарангуйлдаг янз бүрийн эсийн доторх үйл явцын хурдыг зохицуулдаг ATP-ийн циклик AMP).

Физик хүчин зүйлсийг хүлээн авдаг рецепторууд. Жишээлбэл, фоторецепторын уураг родопсин. Гэрэл шингээх үед түүний хэлбэр өөрчлөгдөж, мэдрэлийн импульсийг өдөөдөг.

Плазмын мембран

Эсийн мембраны зураг. Жижиг хөх, цагаан бөмбөлөгүүд нь липидийн гидрофилик толгойтой тохирч, тэдгээрт наалдсан шугамууд нь гидрофобик сүүлтэй тохирдог. Зураг дээр зөвхөн салшгүй мембраны уураг (улаан бөмбөлөг ба шар мушгиа) харуулж байна. Мембран доторх шар зууван цэгүүд - холестерины молекулууд Мембраны гадна талын шар ногоон өнгийн гинж - гликокаликс үүсгэдэг олигосахаридын гинж

Биологийн мембран нь төрөл бүрийн уураг агуулдаг: интеграл (мембраныг нэвтлэх), хагас интеграл (нэг төгсгөлд гаднах эсвэл дотоод липидийн давхаргад дүрэгдсэн), гадаргуу (мембрангийн гадна талд эсвэл дотор талд байрладаг). Зарим уураг нь эсийн доторх эсийн мембран ба эсийн араг яс, гадна талын эсийн хана (хэрэв байгаа бол) хоорондын холбоо барих цэг юм. Зарим нэгдмэл уургууд нь ионы суваг, янз бүрийн тээвэрлэгч, хүлээн авагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Биомембрануудын үүрэг

• саад - хүрээлэн буй орчинтой зохицуулалттай, сонгомол, идэвхгүй, идэвхтэй бодисын солилцоог хангадаг. Жишээлбэл, пероксисомын мембран нь цитоплазмыг эсэд аюултай хэт исэлээс хамгаалдаг. Сонгомол нэвчилт гэдэг нь мембраны янз бүрийн атом эсвэл молекулуудыг нэвтрүүлэх чадвар нь тэдгээрийн хэмжээ, цахилгаан цэнэг, химийн шинж чанараас хамаарна гэсэн үг юм. Сонгомол нэвчилт нь эсийн болон эсийн тасалгааг хүрээлэн буй орчноос тусгаарлаж, шаардлагатай бодисоор хангадаг.

• тээвэрлэлт - бодисыг эс рүү болон эс рүү зөөвөрлөх нь мембранаар дамждаг. Мембранаар дамжин тээвэрлэх нь: шим тэжээлийг хүргэх, бодисын солилцооны эцсийн бүтээгдэхүүнийг зайлуулах, янз бүрийн бодис ялгаруулах, ионы градиент үүсгэх, эсийн ферментийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай рН ба эс дэх ионы концентрацийг зохих түвшинд байлгах.

Зарим шалтгааны улмаас фосфолипидын давхар давхаргыг даван туулах чадваргүй хэсгүүд (жишээлбэл, гидрофиль шинж чанараас шалтгаалан, дотор нь мембран нь гидрофобик бөгөөд гидрофиль бодисыг нэвтрүүлэхийг зөвшөөрдөггүй, эсвэл том хэмжээтэй байдаг тул) эс нь тусгай зөөвөрлөгч уураг (зөөгч) ба сувгийн уургуудаар эсвэл эндоцитозоор дамжин мембранд нэвтэрч чаддаг.

Идэвхгүй тээвэрлэлтийн үед бодисууд тархалтаар эрчим хүчний хэрэглээгүйгээр липидийн давхар давхаргаар дамждаг. 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.

Идэвхтэй тээвэрлэлт нь концентрацийн градиентийн эсрэг явагддаг тул эрчим хүч шаарддаг. Мембран дээр тусгай шахуургын уураг байдаг бөгөөд үүнд ATPase нь калийн ионуудыг (K+) эсэд идэвхтэй шахаж, натрийн ионуудыг (Na+) гадагшлуулдаг.

• матриц - мембраны уургийн тодорхой харьцангуй байрлал, чиг баримжаа, тэдгээрийн оновчтой харилцан үйлчлэлийг баталгаажуулдаг;

• механик - эсийн бие даасан байдал, түүний эсийн доторх бүтэц, түүнчлэн бусад эсүүдтэй (эдэд) холболтыг баталгаажуулдаг. Эсийн хана нь механик үйл ажиллагааг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг ба амьтдын хувьд эс хоорондын бодис юм.

• эрчим хүч - хлоропласт дахь фотосинтез ба митохондри дахь эсийн амьсгалын үед уурагууд оролцдог мембрануудад энерги дамжуулах системүүд ажилладаг;

• рецептор - мембранд сууж буй зарим уураг нь рецептор (эс нь тодорхой дохиог хүлээн авдаг молекулууд) юм.

Жишээлбэл, цусанд эргэлдэж буй гормонууд нь зөвхөн эдгээр даавартай тохирох рецептортой зорилтот эсүүдэд үйлчилдэг. Нейротрансмиттер (мэдрэлийн импульсийн дамжуулалтыг хангадаг химийн бодисууд) нь зорилтот эсийн тусгай рецепторын уурагтай холбогддог.

• ферментийн - мембраны уураг нь ихэвчлэн фермент юм. Жишээлбэл, гэдэсний хучуур эдийн эсийн сийвэнгийн мембран нь хоол боловсруулах ферментийг агуулдаг.

• биопотенциал үүсгэх, дамжуулах хэрэгжилт.

Мембраны тусламжтайгаар эсэд ионуудын тогтмол концентрацийг хадгалдаг: эсийн доторх K+ ионы концентраци нь гаднахаас хамаагүй өндөр, Na+ -ийн концентраци хамаагүй бага байдаг нь маш чухал, учир нь энэ нь эсийн доторх ионуудын агууламжийг баталгаажуулдаг. мембран дээрх боломжит зөрүүг хадгалах, мэдрэлийн импульс үүсгэх.

• эсийн тэмдэглэгээ - мембран дээр маркерын үүрэг гүйцэтгэдэг эсрэгтөрөгч байдаг - эсийг тодорхойлох боломжийг олгодог "шошго". Эдгээр нь "антен" үүрэг гүйцэтгэдэг гликопротейн (өөрөөр хэлбэл салаалсан олигосахаридын хажуугийн гинж бүхий уураг) юм. Хажуугийн гинжин хэлхээний тоо томшгүй олон тохиргоотой тул эсийн төрөл бүрт тусгай тэмдэглэгээ хийх боломжтой. Тэмдэглэгээний тусламжтайгаар эсүүд бусад эсийг таньж, тэдэнтэй хамтран ажилладаг, тухайлбал, эрхтэн, эд эсийг үүсгэдэг. Энэ нь мөн дархлааны системд гадны эсрэгтөрөгчийг таних боломжийг олгодог.

Биомембраны бүтэц, найрлага

Мембранууд нь фосфолипид, гликолипид, холестерин гэсэн гурван ангиллын липидээс бүрдэнэ. Фосфолипид ба гликолипид (нүүрс ус агуулсан липидүүд) нь цэнэглэгдсэн гидрофилик толгойтой холбогдсон хоёр урт гидрофобик нүүрсустөрөгчийн сүүлээс бүрдэнэ. Холестерол нь липидийн гидрофобик сүүлний хоорондох чөлөөт орон зайг эзэлж, гулзайлгахаас сэргийлж, мембраныг хатуу болгодог. Тиймээс холестерины агууламж багатай мембран нь илүү уян хатан, холестерин ихтэй нь илүү хатуу, эмзэг байдаг. Холестерол нь мөн туйлын молекулуудыг эсээс эс рүү шилжүүлэхээс сэргийлдэг "зогсоогч" үүрэг гүйцэтгэдэг. Мембраны чухал хэсэг нь түүнд нэвтэрч, мембраны янз бүрийн шинж чанарыг хариуцдаг уурагуудаас бүрддэг. Тэдний найрлага, чиг баримжаа нь янз бүрийн мембрануудад өөр өөр байдаг.

Эсийн мембранууд нь ихэвчлэн тэгш бус байдаг, өөрөөр хэлбэл давхаргууд нь липидийн найрлага, бие даасан молекулыг нэг давхаргаас нөгөөд шилжүүлэх замаар ялгаатай байдаг. flip flop) хэцүү.

Мембран эрхтэнүүд

Эдгээр нь гиалоплазмаас мембранаар тусгаарлагдсан цитоплазмын хаалттай дан эсвэл хоорондоо холбогдсон хэсгүүд юм. Нэг мембрантай органеллуудад эндоплазмын торлог бүрхэвч, Гольджи аппарат, лизосом, вакуоль, пероксисом; давхар мембран руу - цөм, митохондри, пластид. Эсийн гадна тал нь плазмын мембран гэж нэрлэгддэг мембранаар хязгаарлагддаг. Төрөл бүрийн органеллуудын мембраны бүтэц нь липид ба мембраны уургийн найрлагад ялгаатай байдаг.

Сонгомол нэвчилт

Эсийн мембран нь сонгомол нэвчилттэй байдаг: глюкоз, амин хүчил, өөх тосны хүчил, глицерин, ионууд аажмаар тархдаг бөгөөд мембранууд өөрсдөө тодорхой хэмжээгээр энэ үйл явцыг идэвхтэй зохицуулдаг - зарим бодисууд дамжин өнгөрдөг боловч бусад нь тийм биш юм. Бодис эс рүү эсвэл эсээс гадагш нэвтрэх дөрвөн үндсэн механизм байдаг: тархалт, осмос, идэвхтэй тээвэрлэлт, экзо- эсвэл эндоцитоз. Эхний хоёр процесс нь идэвхгүй шинж чанартай, i.e. эрчим хүчний хэрэглээг шаарддаггүй; Сүүлийн хоёр нь эрчим хүчний хэрэглээтэй холбоотой идэвхтэй үйл явц юм.

Идэвхгүй тээвэрлэлтийн үед мембраны сонгомол нэвчилт нь тусгай сувгууд - салшгүй уурагуудаас үүдэлтэй байдаг. Тэд мембран руу нэвтэрч, нэг төрлийн гарц үүсгэдэг. K, Na, Cl элементүүд нь өөрийн гэсэн сувагтай. Концентрацийн градиенттай харьцуулахад эдгээр элементийн молекулууд эсийн дотор болон гадагш хөдөлдөг. Цочрох үед натрийн ионы суваг нээгдэж, эс рүү гэнэт орох нь бий.

ЭС

Эс- гистологийн гол элемент. Эукариот эс нь гурван үндсэн хэсгээс бүрдэнэ: сийвэнгийн мембран, цөм ба цитоплазмын бүтэцтэй эсийн нэгжүүд (органелл, нэгдлүүд). Эсийн тасалгаа, олон эрхтэний нэг хэсэг болох биологийн мембран нь эсийн зохион байгуулалтад чухал үүрэгтэй. Эсийн мембран нь үндсэндээ ижил төстэй зохион байгуулалттай байдаг. Аливаа эс нь гаднаасаа плазмын мембранаар хязгаарлагддаг.

ПЛАЗМЫН МЕМБРАН

Шингэн мозайк загварын дагуу плазмын мембран, уураг, липидийн мозайк зохион байгуулалттай плазмын мембран. Мембраны хавтгайд уургууд нь хажуугийн хөдөлгөөнтэй байдаг. Захын уураг, эсийн араг ясны элементүүд, зэргэлдээх эсийн мембран дахь молекулууд, эсийн гаднах бодисын бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харилцан үйлчлэлийн үр дүнд интеграл уураг нь мембранд дахин тархдаг. Плазмын мембраны үндсэн үүрэг: сонгомол нэвчилт, эс хоорондын харилцан үйлчлэл, эндоцитоз, экзоцитоз.

Химийн найрлага.

Плазмын мембран нь липид, холестерин, уураг, нүүрс уснаас бүрдэнэ.

Липидүүд(фосфолипид, сфинголипид, гликолипид) нь мембраны массын 45% -ийг бүрдүүлдэг.

Фосфолипид.Фосфолипидын молекул нь туйл (гидрофиль) хэсэг (толгой) ба аполяр (гидрофобик) давхар нүүрсустөрөгчийн сүүлээс бүрдэнэ. Усны үе шатанд фосфолипидын молекулууд автоматаар сүүлийг сүүл рүү нэгтгэж, давхар давхарга (хос давхарга) хэлбэрээр биологийн мембраны хүрээ үүсгэдэг. Тиймээс мембранд фосфолипидын сүүл нь хоёр давхаргад, толгойнууд нь гадагш чиглэсэн байдаг.

Сфинголипид- урт гинжин суурь агуулсан липидүүд (сфингозин эсвэл ижил төстэй бүлэг); Сфинголипидууд нь мэдрэлийн утаснуудын миелин бүрхүүл, Шванн эсийн өөрчлөгдсөн плазмалемма давхарга, төв мэдрэлийн тогтолцооны олигодендроглиоцитуудад их хэмжээгээр агуулагддаг.

Гликолипид- олигосахарид агуулсан липидийн молекулууд хос давхаргын гадна хэсэгт байрладаг бөгөөд тэдгээрийн чихрийн үлдэгдэл нь эсийн гадаргуу руу чиглэгддэг. Гликолипид нь гаднах нэг давхаргын липидийн молекулуудын 5% -ийг бүрдүүлдэг.

ХолестеролЭнэ нь зөвхөн биологийн мембраны бүрэлдэхүүн хэсэг болохоос гадна холестерины үндсэн дээр стероид гормонуудын нийлэгжилт явагддаг - бэлгийн даавар, глюкокортикоидууд, минералокортикоидууд.

Хэрэммембраны массын 50 гаруй хувийг эзэлдэг. Плазмолемма уураг нь салшгүй болон захын гэж хуваагддаг.

Интеграл мембран уураг липидийн давхар давхаргад бат бэх оршдог. Интеграл мембраны уургийн жишээ - ионы сувгийн уургуудТэгээд рецепторын уураг(мембран рецепторууд). Уургийн молекул нь мембраны бүхэл бүтэн зузааныг дайран өнгөрч, гадна болон дотор талын аль алинд нь цухуйсан байдаг. трансмембран уураг.

Захын мембраны уураг (фибрилляр ба бөмбөрцөг) нь эсийн мембраны гадаргуугийн аль нэгэнд (гадаад эсвэл дотоод) байрладаг ба салшгүй мембраны уурагтай ковалент бус холбоотой байдаг. Мембраны гаднах гадаргуутай холбоотой захын мембраны уургийн жишээнд рецептор ба наалдсан уургууд орно. Мембраны дотоод гадаргуутай холбоотой захын мембраны уургийн жишээ нь цитоскелетонтой холбоотой уураг (жишээлбэл, дистрогликан, 4.1-р бүлэг уураг, уураг киназа С), хоёр дахь элчийн системийн уураг юм.

Нүүрс ус(гол төлөв олигосахаридууд) нь мембраны гликопротейн ба гликолипидын нэг хэсэг бөгөөд түүний массын 2-10% -ийг эзэлдэг. Эсийн гадаргуугийн нүүрс устай харилцан үйлчилнэ лектин.Галын мембраны гликопротейн ба гликолипидтэй ковалентаар холбогдсон олигосахаридын гинж нь эсийн мембраны гаднах гадаргуу дээр цухуйж, 5 нм зузаантай гадаргуугийн бүрхүүл үүсгэдэг. гликокаликс.Гликокаликс нь эс хоорондын таних, эс хоорондын харилцан үйлчлэл, париетал хоол боловсруулах үйл явцад оролцдог.

СОНГОН НЭВТРҮҮЛЭГЧ

Трансмембран сонгомол нэвчилт нь эсийн гомеостаз, эс дэх ион, ус, фермент, субстратын оновчтой агууламжийг хадгалж байдаг. Сонгомол мембраны нэвчилтийг хэрэгжүүлэх арга замууд: идэвхгүй тээвэрлэлт, хялбар тархалт, идэвхтэй тээвэрлэлт. Хоёр давхаргат цөмийн гидрофобик шинж чанар нь физик-химийн үүднээс янз бүрийн бодисыг (ялангуяа туйлт ба туйлтгүй) мембранаар шууд нэвтрүүлэх боломжийг (эсвэл боломжгүй) тодорхойлдог.

Поляр бус бодисууд (жишээлбэл, холестерин ба түүний деривативууд) нь биологийн мембранд чөлөөтэй нэвтэрдэг. Энэ шалтгааны улмаас туйлын нэгдлүүдийн эндоцитоз ба экзоцитоз (жишээлбэл, пептидийн гормонууд) нь мембраны цэврүүтүүдийн тусламжтайгаар үүсдэг ба стероид гормоны шүүрэл нь ийм цэврүүтүүдийн оролцоогүйгээр явагддаг. Үүнтэй ижил шалтгаанаар туйлын бус молекулуудын рецепторууд (жишээлбэл, стероид гормонууд) эсийн дотор байрладаг.

Туйлт бодисууд (жишээ нь уураг ба ионууд) биологийн мембранд нэвтэрч чадахгүй. Тийм ч учраас туйлын молекулуудын рецепторууд (жишээлбэл, пептидийн гормонууд) плазмын мембранд суурилагдсан бөгөөд хоёр дахь элч нь эсийн бусад хэсгүүдэд дохио дамжуулдаг. Үүнтэй ижил шалтгаанаар туйлын нэгдлүүдийн мембран дамжуулалтыг биологийн мембранд суурилуулсан тусгай системээр гүйцэтгэдэг.

ЭС ХОНОГИЙН МЭДЭЭЛЛИЙН ХАРИУЦЛАГА

Төрөл бүрийн дохиог хүлээн авч, хувиргах эс нь хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Плазмын мембран нь физик (жишээлбэл, фоторецептор дахь гэрлийн кванттар), химийн (жишээлбэл, амт ба үнэрлэх молекул, рН), механик (жишээлбэл, механик рецептор дахь даралт эсвэл суналт) хүрээлэн буй орчны өдөөлт, мэдээллийн дохиог хэрэглэх газар юм. жишээлбэл, гормон, нейротрансмиттер ) биеийн дотоод орчноос. Плазмалеммагийн оролцоотойгоор хөрш зэргэлдээ эсүүд болон эсийн гаднах бодисын бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй эсийг таних, нэгтгэх (жишээлбэл, эс хоорондын холбоо) үүсдэг (жишээлбэл, наалдамхай контактууд, эсийн зорилтот шилжилт хөдөлгөөн, нейроонтогенез дэх аксоны чиглэсэн өсөлт). Мэдээллийн эс хоорондын харилцан үйлчлэл нь дараах үйл явдлын дарааллыг хангасан схемд багтдаг.

Дохио → рецептор → (хоёр дахь элч) → хариу үйлдэл

Дохио.Эсээс эс рүү дохио дамжуулах нь зарим эсэд үүсдэг, ялангуяа бусад эсүүдэд нөлөөлдөг дохионы молекулууд (эхний элч) -ээр дамждаг. зорилтот эсүүд.Дохиоллын молекулуудын нөлөөллийн өвөрмөц байдлыг зорилтот эсүүдэд агуулагдах бодисоор тодорхойлно рецепторууд,зөвхөн өөрийн ligandуудыг холбодог. Бүх дохионы молекулууд (лигандууд) нь физик-химийн шинж чанараас хамааран туйл (илүү нарийвчлалтай, гидрофилик) ба аполяр (илүү нарийвчлалтай, өөхөнд уусдаг) гэж хуваагддаг.

РецепторуудТэд үүрэнд ирж буй дохиог бүртгэж, хоёр дахь элч рүү дамжуулдаг. Мембран болон цөмийн рецепторууд байдаг.

Мембран рецепторууд - гликопротеинууд. Тэд ионы сувгийн уургийн (жишээлбэл, n-холинергик рецептор) хэлбэрийг өөрчлөх замаар плазмын мембраны нэвчилтийг хянадаг, эсэд молекулуудын нэвтрэлтийг зохицуулдаг (жишээлбэл, холестерол), эсийн гаднах бодисын молекулуудыг цитоскелетал элементүүдтэй холбодог. жишээ нь, интегрин), мэдээллийн дохио байгаа эсэхийг бүртгэх (жишээлбэл, нейротрансмиттер, гэрлийн квант, үнэрлэх молекул, эсрэгтөрөгч, цитокин, пептидийн гормон). Мембран рецепторууд эсэд орж буй дохиог бүртгэж, эцсийн үр нөлөөг зуучлах эсийн доторх химийн нэгдлүүдэд дамжуулдаг. хоёр дахь зуучлагчид). Функциональ хувьд мембран рецепторууд нь ионы сувагтай холбоотой, G уургаар дамжин ажилладаг катализаторуудад хуваагддаг.

Цөмийн рецепторууд – стероид даавар (эрдэс ба глюкокортикоид, эстроген, прогестерон, тестостерон), ретиноид, бамбай булчирхайн даавар, цөсний хүчил, витамин D 3-ийн рецепторын уураг. Рецептор бүр нь лаганд холбох бүс ба тодорхой ДНХ-ийн дараалалтай харилцан үйлчилдэг бүстэй байдаг. Өөрөөр хэлбэл, цөмийн рецепторууд нь лиганд идэвхжсэн транскрипцийн хүчин зүйл юм. Хүний геномд 30 гаруй цөмийн рецептор байдаг бөгөөд тэдгээрийн лигандууд нь таних шатандаа (өнчин рецепторууд) байдаг.

Нэмэлт рецептор бага молекул жинтэй дохио. Зарим жижиг молекулын дохио (жишээлбэл, азотын исэл ба нүүрстөрөгчийн дутуу исэл) рецептороор дамжихгүйгээр зорилтот эсэд үйлчилдэг.

Азотын исэл (ҮГҮЙ) - NO синтаза ферментийн оролцоотойгоор L-аргининаас үүссэн эс хоорондын харилцан үйлчлэлийн хийн зуучлагч. Зорилтот эсүүд дэх гуанилат циклазыг идэвхжүүлдэг бөгөөд энэ нь хоёр дахь элчийн түвшин нэмэгдэхэд хүргэдэг - q GMF.

Нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, CO). CO нь дохионы молекулын хувьд дархлаа, зүрх судасны болон захын мэдрэлийн системд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хоёр дахь зуучлагчид.Эс доторх дохионы молекулууд (хоёр дахь элч) нь мембраны рецептороос эсийн дохионы хариу үйлдлийг зуучлах эффекторууд (гүйцэтгэх молекулууд) руу мэдээлэл дамжуулдаг. Гэрэл, үнэр, гормон болон бусад химийн дохио (лиганд) гэх мэт өдөөгч нь эсийн доторх хоёр дахь элчийн түвшинг өөрчилснөөр зорилтот эсэд хариу урвал үүсгэдэг. Хоёрдахь (эс доторх) зуучлагчдыг нэгдлүүдийн том ангиллаар төлөөлдөг. Үүнд циклик нуклеотид (cAMP ба cGMP), инозитол трифосфат, диацилглицерол, Са 2+ орно.

Зорилтот эсийн хариу үйлдэл.Эсийн үйл ажиллагаа нь генетикийн мэдээллийн хэрэгжилтийн янз бүрийн түвшинд (жишээлбэл, транскрипц, орчуулгын дараах өөрчлөлт) хийгддэг бөгөөд маш олон янз байдаг (жишээлбэл, үйл ажиллагааны горимыг өөрчлөх, үйл ажиллагааг өдөөх эсвэл дарах, синтезийг дахин програмчлах гэх мэт). дээр).

ЭНДОЦИТОЗ.

Эндоцитоз гэдэг нь эсэд ус, бодис, тоосонцор, бичил биетнийг шингээх (дотооджуулах) юм. Эндоцитозын хувилбарууд нь пиноцитоз, фагоцитоз, клатринаар бүрхэгдсэн цэврүү үүсэх рецептороор дамждаг эндоцитоз, кавеолагийн оролцоотой клатрин-бие даасан эндоцитоз юм.

Пиноцитоз- жижиг бөмбөлөг үүсэх шингэн ба ууссан бодисыг шингээх үйл явц. Пиноцитозыг эсийн мембраны тодорхой хэсгийг нэвтлэн нүх, дараа нь эс хоорондын шингэн агуулсан цэврүү үүсэх үед эсийн гаднах шингэн ба түүнд агуулагдах бодисыг шингээх өвөрмөц бус арга гэж үздэг.

Рецептороор дамждаг эндоцитозЭнэ нь плазмалемма дахь тусгай рецепторуудаар холбогддог эсийн гаднах шингэнээс тодорхой макромолекулуудыг шингээх замаар тодорхойлогддог. Рецептороор дамжсан эндоцитозын үйл явдлын дараалал нь дараах байдалтай байна: лигандын мембран рецептортой харилцан үйлчлэл → хилтэй нүхний гадаргуу дээрх лиганд-рецепторын цогцолборын концентраци → клатринаар хүрээлэгдсэн цэврүү үүсэх → хилтэй цэврүүт живэх. эс рүү. GTPase-ийн идэвхжил бүхий химомеханик уураг динамин нь плазмын мембран ба хилийн цэврүүтний уулзварт үүсдэг. молекулын булаг бөгөөд энэ нь GTP хуваагдах үед бөмбөлгийг шулуун болгож, плазмалеммагаас холдуулдаг. Үүний нэгэн адил эс нь трансферрин, холестерин болон бусад олон молекулуудыг шингээдэг.

Клатрин-бие даасан эндоцитоз.Клатрин-бие даасан эндоцитозоор дамжуулан олон объект, молекулууд, жишээлбэл, хувиргах өсөлтийн хүчин зүйлийн рецептор TGFβ, хорт бодис, вирус гэх мэт шингэдэг. Клатрин-бие даасан эндоцитозын нэг зам нь 50-80 нм диаметртэй шингээлт юм - caveolae. Caveolae нь ихэнх эсийн төрлийн шинж чанартай байдаг; ялангуяа эндотелийн эсүүдэд маш олон байдаг бөгөөд тэдгээр нь том макромолекулуудыг тээвэрлэхэд оролцдог.

Фагоцитоз– том тоосонцорыг шингээх (жишээлбэл, бичил биетэн эсвэл эсийн хог хаягдал). Фагоцитозыг тусгай эсүүд - фагоцитууд (макрофаг, нейтрофил) гүйцэтгэдэг. Фагоцитозын үед том эндоцитын весикулууд үүсдэг. фагосомууд.Фагосомууд нь лизосомтой нийлж үүсдэг фаголизосомууд. Фагоцитоз нь пиноцитозоос ялгаатай нь фагоцитуудын плазмалемма дахь рецепторуудад үйлчилдэг дохиог өдөөдөг. Фагоцитозжуулсан бөөмийг эсэргүүцдэг хэвлийн булчингууд ийм дохио болдог.

ЭКСоцитоз

Экзоцитоз (шүүрэл) нь эсийн доторх шүүрлийн цэврүү (жишээ нь, синаптик) ба шүүрлийн мөхлөгүүд плазмалемматай нэгдэж, тэдгээрийн агууламж эсээс ялгарах үйл явц юм. Экзоцитозын үед дараах дараалсан үе шатуудыг ялгаж салгаж болно: цэврүүт плазмолемаль орон зайд шилжих, холболт тогтоох ба (англи хэлнээс - залгах) плазмалемма хэсэг рүү, мембраны нэгдэл, мөхлөгт агуулагдах бодис (цэврүү) ялгарах. ) ба мөхлөгт мембраныг сэргээх (тусгаарлах).

Мембран бөмбөлгүүд эсээс зайлуулах ёстой бодисуудыг агуулдаг (шүүрэл, экзоцитоз). Ийм цэврүүнүүд Голги цогцолборт үүсдэг.

Мөхлөгүүд - электрон нягт агууламжтай шүүрлийн цэврүүтүүд, тэдгээр нь хромаффин эсүүд (катехоламинууд), шигүү мөхлөгт эсүүд (гистамин) болон зарим дотоод шүүрлийн эсүүдэд (даавар) байдаг.

Бүтцийн болон зохицуулалттай шүүрэл.Шээс ялгаруулах үйл явц нь аяндаа, зохицуулалттай байж болно. Цэврүүтүүдийн нэг хэсэг нь эсийн мембрантай байнга нийлдэг (үндсэн шүүрэл), нөгөө хэсэг нь плазмалемма дор хуримтлагддаг боловч цэврүү болон мембраны нэгдэх үйл явц нь зөвхөн дохионы нөлөөн дор явагддаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн үүсдэг. цитозол дахь Ca 2+ концентрацийг нэмэгдүүлэх (зохицуулалттай экзоцитоз).

Шээсний төрлүүд.

Нууцлалын төрлүүдийг (мерокрин, эсвэл эккрин, апокрин, холокрин) цаашид авч үзэх болно.

Трансцитоз- макромолекулуудыг эсээр дамжуулж, эндоцитозоос экзоцитоз руу хурдан бөгөөд үр дүнтэй шилждэг. Трансцитоз нь ихэвчлэн кавеолагийн оролцоотойгоор явагддаг. Caveolae нь салангид зөөвөрлөгч цэврүүтүүдийг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь эсийн орой ба суурь хэсгүүдийн хооронд дамждаг бөгөөд эргэлт бүрт (тээвэрлэлтийн тойрог) салгах-хуваах процессыг явуулдаг. Трансцитоз нь жишээлбэл, эндотелийн эсийн онцлог шинж чанартай бөгөөд макромолекулууд нь судасны хөндийгөөс эд эсэд дамждаг.

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

Бүтэц

Плазмын мембран нь уураг, нүүрс ус, липид гэсэн гурван үндсэн төрлийн молекулаас бүрдэнэ. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцаа янз бүрийн эсийн төрлүүдэд өөр өөр байж болно.

1972 онд эрдэмтэн Николсон, Сингер нар цитоплазмын мембраны бүтцийн шингэн мозайк загварыг санал болгосон. 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.

1. Липидүүд нь хоёр давхаргад байрладаг бөгөөд эсийн хананы суурь болдог;
2. Липидийн молекулуудын гидрофилик төгсгөлүүд нь дотогшоо, гидрофобик төгсгөлүүд нь гадагшаа байрладаг;
3. Энэ бүтэц дотор липидүүд шигтгээ шиг нэвтэрдэг уургийн давхарга байдаг;
4. Уургаас гадна бага хэмжээний нүүрс ус байдаг - гексосууд;

Энэхүү биологийн систем нь маш хөдөлгөөнтэй байдаг. Уургийн молекулууд нь липидийн давхаргын нэг тал руу чиглэж, эсвэл чөлөөтэй хөдөлж, байрлалаа өөрчилж болно.

Функцүүд

Бүтцийн хувьд зарим ялгааг үл харгалзан бүх эсийн сийвэнгийн мембран 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 бодисыг зөөвөрлөх хэд хэдэн төрлийн механизм байдаг.

1. тархалт;
2. осмос;
3. экзоцитоз;
4. Эндоцитоз;

Тархалт ба осмос нь эрчим хүчний зарцуулалт шаарддаггүй бөгөөд идэвхгүй явагддаг; бусад төрлийн тээвэрлэлт нь эрчим хүчний хэрэглээтэй холбоотой идэвхтэй процессууд юм.

Идэвхгүй тээвэрлэлтийн үед эсийн мембраны энэ шинж чанар нь тусгай салшгүй уураг байдагтай холбоотой юм. Ийм сувгийн уургууд нь плазмалемма руу нэвтэрч, дотор нь хэсгүүдийг үүсгэдэг. Кальци, кали, хлорын ионууд концентрацийн градиенттай харьцуулахад ийм сувгаар дамждаг.

Бодисын тээвэрлэлт

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

Плазмалеммагаар бодис дамжуулах дараахь механизмуудыг тайлбарлав.

1. Идэвхгүй - тархалт ба осмос;
2. Идэвхтэй;
3. 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, липид дэх 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 мембраныг нэвтлэн суваг үүсгэдэг. Бүх тээвэрлэгч уургууд нь суваг үүсгэгч ба тээвэрлэгч гэж хуваагддаг. Цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн нэвтрэлт нь мембраны потенциалын ачаар хөнгөвчилдөг.

Идэвхтэй

Электрохимийн градиентийн эсрэг эсийн мембранаар бодисыг зөөвөрлөхийг идэвхтэй тээвэрлэлт гэж нэрлэдэг. Ийм тээвэрлэлт нь тусгай уургийн оролцоотой үргэлж явагддаг бөгөөд эрчим хүч шаарддаг. Тээврийн уургууд нь тээвэрлэж буй бодистой холбогддог тусгай бүсүүдтэй байдаг. Ийм газрууд их байх тусам дамжуулалт илүү хурдан, илүү эрчимтэй явагддаг. Уураг шилжүүлэх үедтээвэрлэгч нь бүтцийн өөрчлөлтөд ордог бөгөөд энэ нь түүний үүргийг гүйцэтгэх боломжийг олгодог.

Мембран савлагаатай

Их хэмжээний масстай органик бодисын молекулууд нь мембранаар үүсгэгддэг хаалттай бөмбөлөгүүд - цэврүүцэрүүд үүсэх замаар мембранаар дамждаг.

Цэврүүт тээвэрлэлтийн өвөрмөц онцлог нь тээвэрлэгдсэн макро хэсгүүд нь эсийн бусад молекулууд эсвэл түүний 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 зөөвөрлөж буй хэсгүүдийн эргэн тойронд вакуоль гэж нэрлэгддэг цэврүү үүсгэдэг. Пиноцитоз ба фагоцитозын үед вакуолуудын хэмжээ ихээхэн ялгаатай байдаг.

Пиноцитозын явцад шингэн нь эсэд шингэдэг. Фагоцитоз нь том тоосонцор, эсийн эрхтэний хэсгүүд, тэр ч байтугай бичил биетний шингээлтийг баталгаажуулдаг.

Экзоцитоз

Эксоцитозыг ихэвчлэн эсээс бодисыг зайлуулах гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд вакуолууд плазмалемма руу шилждэг. Дараа нь вакуоль ба плазмалеммын хана байнахамтдаа наалдаж, дараа нь нэгдэж эхэлнэ. Вакуольд агуулагдах бодисууд хүрээлэн буй орчинд шилждэг.

Зарим энгийн организмын эсүүдийм үйл явцыг хангахын тулд хатуу тодорхойлсон бүсүүдтэй байна.

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

Эсийн гадна тал нь ойролцоогоор 6-10 нм зузаантай плазмын мембранаар (эсвэл гаднах эсийн мембран) хучигдсан байдаг.

Эсийн мембран нь уураг ба липидийн (гол төлөв фосфолипид) нягт хальс юм. Липидийн молекулууд нь эмх цэгцтэй байрладаг - гадаргууд перпендикуляр, хоёр давхаргад байрладаг бөгөөд ингэснээр устай эрчимтэй харилцан үйлчилдэг (гидрофобик) хэсгүүд нь гадагш чиглэсэн, усанд идэвхгүй (гидрофобик) хэсгүүд нь дотогшоо чиглэсэн байдаг.

Уургийн молекулууд нь хоёр талдаа липидийн хүрээний гадаргуу дээр тасралтгүй давхаргад байрладаг. Тэдгээрийн зарим нь липидийн давхаргад дүрж, зарим нь дамжин өнгөрч, ус нэвчдэг хэсгүүдийг үүсгэдэг. Эдгээр уургууд нь янз бүрийн функцийг гүйцэтгэдэг - тэдгээрийн зарим нь фермент, бусад нь тодорхой бодисыг хүрээлэн буй орчноос цитоплазм руу шилжүүлэх, эсрэг чиглэлд оролцдог тээврийн уураг юм.

Эсийн мембраны үндсэн үүрэг

Биологийн мембраны үндсэн шинж чанаруудын нэг нь сонгомол нэвчилт (хагас нэвчилт) юм.- Зарим бодисууд тэдгээрээр амархан, бүр илүү өндөр концентраци руу дамждаг.Иймээс ихэнх эсийн доторх Na ионуудын агууламж хүрээлэн буй орчинтой харьцуулахад хамаагүй бага байдаг. Эсрэг хамаарал нь K ионуудын хувьд ердийн зүйл юм: эсийн доторх концентраци нь гаднахаас өндөр байдаг. Иймд Na ионууд үргэлж эсэд нэвтэрч, К ионууд үргэлж гадагшлах хандлагатай байдаг. Эдгээр ионуудын концентрацийг тэнцүүлэх нь мембранд шахуургын үүрэг гүйцэтгэдэг тусгай систем байдаг тул Na ионыг эсээс шахаж, K ионуудыг нэгэн зэрэг шахдаг.

Na ионуудын гаднаас дотогшоо шилжих хандлага нь элсэн чихэр, амин хүчлийг эс рүү зөөвөрлөхөд ашиглагддаг. Na ионыг эсээс идэвхтэй арилгаснаар глюкоз, амин хүчлүүд түүнд нэвтрэх нөхцөл бүрддэг.

Олон эсэд бодисууд нь фагоцитоз ба пиноцитозоор шингэдэг. At фагоцитозуян хатан гаднах мембран нь баригдсан бөөмс унадаг жижиг хонхор үүсгэдэг. Энэ завсарлага нэмэгдэж, гаднах мембраны хэсэгээр хүрээлэгдсэн бөөмс нь эсийн цитоплазмд дүрнэ. Фагоцитозын үзэгдэл нь амеба болон бусад зарим эгэл биетэн, түүнчлэн лейкоцит (фагоцит) -ийн онцлог шинж юм. Эсүүд эсэд шаардлагатай бодис агуулсан шингэнийг ижил төстэй байдлаар шингээдэг. Энэ үзэгдлийг нэрлэсэн пиноцитоз.

Янз бүрийн эсийн гаднах мембранууд нь уураг, липидийн химийн найрлага, харьцангуй агууламжаараа ихээхэн ялгаатай байдаг. Энэ нь янз бүрийн эсийн мембраны физиологийн үйл ажиллагааны олон янз байдал, эс, эд эсийн амьдралд гүйцэтгэх үүргийг тодорхойлдог эдгээр шинж чанарууд юм.

Эсийн эндоплазмын торлог бүрхэвч нь гаднах мембрантай холбогддог. Гаднах мембраны тусламжтайгаар янз бүрийн төрлийн эс хоорондын холбоог гүйцэтгэдэг, жишээлбэл. бие даасан эс хоорондын харилцаа холбоо.

Олон төрлийн эсүүд нь гадаргуу дээр олон тооны цухуйсан, атираа, микровилли байдаг гэдгээрээ онцлог юм. Эдгээр нь эсийн гадаргуугийн талбайг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх, бодисын солилцоог сайжруулах, бие даасан эсүүд болон бие биенийхээ хоорондын холбоог бэхжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

Ургамлын эсүүд эсийн мембраны гадна талд шилэн (целлюлоз) -аас тогтсон оптик микроскопоор тодорхой харагдах зузаан мембрантай байдаг. Тэд ургамлын эдэд (мод) хүчтэй дэмжлэгийг бий болгодог.

Зарим амьтны эсүүд нь эсийн мембраны дээд хэсэгт байрлах хэд хэдэн гадаад бүтэцтэй бөгөөд хамгаалалтын шинж чанартай байдаг. Үүний нэг жишээ бол шавьжны эд эсийн хитин юм.

Эсийн мембраны үүрэг (товчхон)