Տեղեկատվություն

Պլազմային մեմբրանի թափանցելիություն

Պլազմային մեմբրանի թափանցելիություն


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ես դժվարանում եմ հասկանալ, թե ինչու փոքր բևեռային մոլեկուլները կարող են անցնել մեմբրանի հիդրոֆոբ տարածքը, այլ ոչ թե իոնները: Արդյո՞ք բևեռային մոլեկուլները չեն ձգվի դեպի ջրային արտաբջջային միջավայրը և չեն հակված շարժվելու հիդրոֆոբ տարածաշրջանով: (Սա իմ պատճառաբանությունն է, թե ինչու իոնները չեն անցնի:)

Բացի այդ, ինչո՞ւ են լիպիդներում լուծվող մասնիկները անցնում մեմբրանով: Ես հասկանում եմ, որ նրանք կապված են հիդրոֆոբ շրջանի հետ, բայց չեն՞ ցանկանա այնտեղ մնալ ՝ երկու ջրալի շերտերի միջև ընկած: Չէ՞ որ դա երկշերտի կողմնորոշման իմաստն է: Ինչու՞ կշարժվեին լիպիդներում լուծվող մասնիկները ից հիդրոֆոբ շրջանը բջջի ջրային ներքին մասի՞ն: Ավելին, ինչու՞ լիպիդային մոլեկուլները չեն վանվում թաղանթի արտաքին մասի հիդրոֆիլ գլուխներով:


Պասիվ դիֆուզիոն.

Այս հարցը մասնավորապես վերաբերում է պասիվ դիֆուզիային:

Ես կկրկնեմ և կհստակեցնեմ այն, ինչ նշված էր հարցի մեջ:

Պասիվ դիֆուզիոն ներառում է մոլեկուլը, որը լուծվում է թաղանթի մեջ, ցրվում դրա միջով, այնուհետև լուծվում է մյուս կողմի ջրային լուծույթում:

Ձեր հարցի երկրորդ մասին կարելի է կարճ պատասխանել. Այս դիֆուզիոն իրադարձությունը տեղի է ունենում ժամանակ առ ժամանակ և հաճախ բարձր արագությամբ:

Կարևորը միայն փոքր, համեմատաբար հիդրոֆոբ մոլեկուլներն են կարողանում արագորեն ցրվել ֆոսֆոլիպիդ երկշերտով: Այսպիսով, գազերը (օրինակ ՝ O2 և CO2), հիդրոֆոբ մոլեկուլները (օրինակ ՝ բենզոլը) և փոքր բևեռային, բայց չլիցքավորված մոլեկուլները (օրինակ ՝ H2O և էթանոլ) ունակ են ցրվել պլազմայի մեմբրանում: Այլ կենսաբանական մոլեկուլները, սակայն, չեն կարողանում լուծարվել ֆոսֆոլիպիդային երկշերտի հիդրոֆոբ ներսում: Հետևաբար, ավելի մեծ չլիցքավորված բևեռային մոլեկուլները, ինչպիսիք են գլյուկոզան, չեն կարողանում անցնել պլազմային թաղանթը պասիվ դիֆուզիայի միջոցով, ինչպես նաև ցանկացած չափի լիցքավորված մոլեկուլները (ներառյալ փոքր իոնները, ինչպիսիք են H+, Na+, K+ և Cl-):

-Կուպեր, 2000

Հիդրոֆոբ ճարպաթթուները վանում են լիցքը:

Լրացուցիչ կամ բացակայող էլեկտրոնը իոնին տալիս է իր լիցքը: Երկշերտի հիդրոֆիլ գլխի խմբերն են լիցքավորված, իսկ ճարպաթթուների շղթաները ՝ ոչ, և դրանք հետ են մղում լիցքը:

Կան նաև վանող ուժեր հիդրոֆոբ և բևեռային մնացորդների միջև (հետևաբար երկշերտը գոյություն ունի ջրում), սակայն բևեռականությունն ըստ էության սպեկտր է: Համեմատաբար ոչ բևեռային փոքր բևեռային մոլեկուլը բավարար վանողություն չի ունենա դիֆուզիոն դադարեցնելու համար, բայց ավելի մեծ կամ ավելի բևեռային մոլեկուլը կարող է:

Ակտիվ և պասիվ տրանսպորտ.

Չնայած հարցին մեջ նշված չէ, այս իոնները և այլ մոլեկուլները կարող են ներթափանցել թաղանթ սպիտակուցային ուղիներով, որոնք թույլ են տալիս հաճախ մեծ յուրահատկությամբ իոններին և խոշոր մոլեկուլներին անցնել թաղանթը:


Երկշերտի կառուցվածքում կան սպիտակուցներ, որոնք դուրս են գալիս մեմբրանի միջով ՝ որպես կամ մեմբրանային (ամբողջ թաղանթով), արտաքին (դրսից) կամ ներքին (ներսից) սպիտակուցներ: Դրանք գործում են որպես դարպասներ կամ ալիքներ, որոնք թույլ են տալիս բևեռային, ջրում լուծվող նյութեր ներթափանցել: Այս գործընթացը հայտնի է որպես դյուրացված դիֆուզիոն: Ստուգեք այս հոդվածի 11 -րդ էջը

Որոշ իոններ թույլատրվում են, բայց սա ակտիվ տրանսպորտի միջնորդավորված գործընթաց է, որտեղ իոնային ալիքները կամ դարպասները կարգավորում են այն: Սա երևում է նեյրոններում `առանցքի երկայնքով էլեկտրաքիմիական ազդանշանի շարժման ժամանակ, սակայն դա ինքնաբերաբար չի լինում, ի տարբերություն դյուրացված դիֆուզիոնի:

Ինչ վերաբերում է ձեր հարցի երկրորդ մասին, ես կարծում եմ, որ դուք կարող եք ստուգել այս հարցը այստեղ


Պլազմային մեմբրանի գործառույթը

Ողջույն տղերք! Բարի գալուստ Mometrix- ի այս տեսաֆիլմը պլազմային մեմբրանի գործառույթների վերաբերյալ:
Պլազմային թաղանթը շատ կարևոր է բջջի կյանքի համար: Դա այն է, ինչը առանձնացնում է ներբջջային շրջակա միջավայրը ( ցիտոպլազմ) բջիջները արտաբջջային տարածությունից վերածվում են առանձին միավորների, որոնք հայտնի են որպես բջիջներ: Պլազմային թաղանթը նաև կարգավորում է նյութերի տեղաշարժը բջիջից ներս և դուրս և ապահովում է դրա կառուցվածքը բջիջները. Այս տեսանյութում մենք կանդրադառնանք, թե ինչ է կազմում պլազմային թաղանթը և ինչ է այն անում:


Արծաթի իոնները մեծացնում են պլազմային թաղանթների թափանցելիությունը ծխախոտի BY-2 բջիջներում կալցիումի ներբջջային մակարդակի մոդուլյացիայի միջոցով

Արծաթի իոնները մեծացնում են պլազմայի մեմբրանի թափանցելիությունը ջրի և փոքր օրգանական միացությունների համար պլազմայի մեմբրանի կալցիումի ուղիների վրա նրանց խթանող ազդեցության միջոցով `հետագայում բջջային կալցիումի մակարդակների և իոնների հոմեոստազի մոդուլյացիայով: Արծաթի իոնների ազդեցությունը բույսի պլազմայի մեմբրանի վրա մեծապես կապված է էթիլենի ազդանշանի արգելակման հետ `շնորհիվ արծաթի իոնի` էթիլենային ընկալիչում պղնձի կոֆակտորին փոխարինելու ունակության: Արծաթի իոնների և բջջային օքսինի արտահոսքի գործողությունը միացնող կապը ավելի վաղ առաջարկվել էր օքսին հոսքերի կրիչների հետ դրանց հնարավոր անմիջական փոխազդեցության կամ պլազմայի մեմբրանի թափանցելիության վրա ազդելու միջոցով: Օգտագործելով ծխախոտի BY-2 բջիջները ՝ մենք այստեղ ցույց ենք տալիս, որ սինթետիկ օքսինների արտահոսքի կտրուկ աճից բացի 2,4-դիքլորֆենօքսիաթթու (2,4-D) և 1-նաֆթալենային քացախաթթու (NAA), AgNO- ով բուժում3 հանգեցրեց ցիտոկինինի տրանս-զեատինի (tZ), ինչպես նաև օքսինի կառուցվածքային անալոգների ուժեղացված արտահոսքի `տրիպտոֆանի (Trp) և բենզոաթթվի (BA): AgNO-ի կիրառումը3 ուղեկցվում էր ջրի աստիճանական կորստով և պլազմոլիզով: Դիտարկված ազդեցությունները կախված էին արտաբջջային կալցիումի իոնների առկայությունից (Ca 2+), ինչպես ցույց է տրված Ca 2+ հարուստ և Ca 2+ ազատ բուֆերներում տրանսպորտային անալիզների համեմատությամբ և Ca 2+ պլազմային մեմբրանի ինհիբիտորներով բուժման միջոցով ալիքներ Al 3+ և ruthenium red, երկուսն էլ վերացնում են AgNO-ի ազդեցությունը3. Ca 2+ զգայուն ֆլուորեսցենտային ցուցիչի Fluo-4FF, ացետոքսիմեթիլ (AM) էսթերի կոնֆոկալ մանրադիտակը ցույց տվեց, որ Ca 2+-ի արտաբջջային հասանելիությունն անհրաժեշտ է արծաթի իոններին արձագանքելու համար, և որ միայն ներբջջային Ca 2+ լողավազանը բավարար չէ դրա համար։ ազդեցություն. Ընդհանուր առմամբ, մեր տվյալները վկայում են, որ բուսական բջիջներում արծաթի իոնների ազդեցությունը ծագում է կալցիումի ներքին մակարդակների նախնական փոփոխությունից, հնարավոր է ՝ նրանց փոխազդեցությամբ պլազմայի մեմբրանում Ca2+ անանցանելի ալիքների հետ:

Հիմնաբառեր: Օքսին Կալցիում Էթիլեն Արծաթե իոններ obխախոտ BY-2 բջիջներ Տրանսմեմբրանային տրանսպորտ:


Ի՞նչ է մեմբրանային թափանցելիությունը: (նկարներով)

Թաղանթի թափանցելիությունը, ըստ էության, որոշակի նյութերի `օրգանական կամ կիսաօրգանական պատնեշից ներս և դուրս անցնելու ունակությունն է: Ամենից հաճախ դրա մասին խոսվում է կենսաբանության տեսանկյունից, որտեղ թաղանթը բջջային պատ է, իսկ ներս և ներս անցնող նյութերը քիմիական արտադրության տարրեր են, բջջային սնունդ և թափոններ: Հայեցակարգը սրանից ավելի լայն է, սակայն այն ունի որոշ կիրառություններ արդյունաբերության, գիտափորձերի և արտադրության մեջ: Մեմբրանները կարող են ունենալ բազմաթիվ ձևեր և կատարել տարբեր դերեր, երբ խոսքը վերաբերում է որոշ տարրեր դուրս պահելու, մյուսները ներս պահելու մասին: թափանցելի սովորաբար մաղի պես բաց չէ, բայց որոշակի պայմաններում որոշակի նյութերով քիչ թե շատ թափանցելի է:

Բջջային մեմբրանի հիմունքները

Բջջային թաղանթներն ունեն ընտրովի թափանցելիություն, ինչը նշանակում է, որ դրանք թույլ կտան որոշակի նյութերի անցնել ՝ մյուսների դեմ պատնեշ կազմելով: Դա, ըստ էության, բջջի պլազմային մեմբրանի որակ է, որը թույլ է տալիս նյութերը ներթափանցել և դուրս գալ այնտեղից, այնպես որ բջիջը կարող է դուրս մղել թափոնները և դուրս բերել քիմիական նյութերն ու այլ նուրբ սննդանյութերը, որոնք հավաքում է օրգանիզմը: Միևնույն ժամանակ, բջիջին անհրաժեշտ սննդանյութերը կարող են թաղանթով անցնել ներս։

Երբեմն հասկացությունն ամենահեշտն է ընկալել ՝ մտածելով բջիջների մասին որպես մանրադիտակային գործարանների. Դրանք նախագծում, արտադրում և փաթեթավորում են այն նյութերը, որոնք անհրաժեշտ են օրգանիզմին ամեն օր գոյատևելու համար: Aիշտ այնպես, ինչպես գործարանը, բջիջին անհրաժեշտ է միջոց `իր արտադրամասի հումքը, ինչպես սննդամթերքը` իր արտադրամասի ներսում: Երբ նյութը հավաքվում և փաթեթավորվում է, բջիջին անհրաժեշտ է պատրաստի արտադրանքը արյան մեջ տեղափոխելու միջոց, որպեսզի մարմինը կարողանա օգտագործել այն:

Թաղանթը կարելի է համարել առաքման և ընդունման բաժին, որտեղ որոշ բաներ հաստատված են մուտքի և ելքի համար, իսկ մյուսները ՝ ոչ: Շատ դեպքերում թաղանթը ճկուն պլազմա է, որը պատում է բջիջի արտաքին սահմանները: Այն բաժանում է ներբջջային հեղուկը, որը հեղուկ է բջիջների ներսում, արտաբջջային հեղուկից, որը գտնվում է հենց դրսում բջիջների. Այնուամենայնիվ, մեմբրանը պասիվ կամ անհաղթահարելի պատ չէ, քանի որ երկու հեղուկների միջև նյութերի մշտական ​​և դինամիկ փոխանակում է տեղի ունենում:

Էլեկտրական լիցքերի կարևորությունը

Թափանցելիությունը մեծապես կախված է բջջային թաղանթի կառուցվածքից, որը կազմված է ֆոսֆոլիպիդների երկու մեջք շերտից: Ֆոսֆոլիպիդներն իրենց հերթին կազմված են ֆոսֆորի և լիպիդների շղթաներից, որոնք ըստ էության ճարպեր են: Այս շղթաների քիմիական հատկություններն են, որ հնարավոր են դարձնում որոշակի տարրերի անցումը:

Յուրաքանչյուր ֆոսֆոլիպիդ ունի բևեռային գլուխ, որը էլեկտրական լիցքավորված է և հիդրոֆիլ-ինչը նշանակում է ջուր սիրող-և ոչ բևեռային, չլիցքավորված պոչ, որը հիդրոֆոբ է-ինչը նշանակում է ջրավախ: Գլուխներն ու պոչերը դասավորվում են այնպես, որ գլուխները դուրս են գալիս ջրի մեջ, մինչդեռ պոչերը խուսափում են ջրից՝ շարվելով կենտրոնում: Արդյունքը նման է սենդվիչի, որտեղ հիդրոֆիլ գլուխները երկու կտոր հաց են, իսկ հիդրոֆոբ պոչերը `գետնանուշի կարագը մեջտեղում:

Ոչ բևեռային և լիպիդային լուծվող նյութերը կարող են ցրվել պլազմայի մեմբրանում և դուրս: Լիպիդային լուծվող միջոցները կարող են լուծարվել ճարպերի մեջ: Բևեռային նյութերն ի վիճակի չեն բջջաթաղանթով անցնել, քանի որ գլուխները նրանց հետ կքաշեն, լիցքավորված նյութերը վանում են այլ լիցքավորված նյութեր, ինչպես երկու մագնիսներ: Բջջային թաղանթը անթափանց է նաև այն նյութերի նկատմամբ, որոնք լուծելի չեն լիպիդներում, քանի որ դրանք չեն կարողանում անցնել մեմբրանի լիպիդներով:

Վերահսկում և հավասարակշռություն

Անթափանցելիությունը կարևոր առանձնահատկություն է, քանի որ այն հեշտացնում է բջիջից դուրս և դրսից շարունակական, բայց վերահսկվող երթևեկությունը: Արդյունքում բջիջները կարող են արդյունահանել բոլոր ամինաթթուները, ճարպաթթուները, շաքարները և վիտամինները, որոնք անհրաժեշտ են իրենց ամենօրյա գործառույթներն իրականացնելու համար։ Այն նաև հնարավորություն է տալիս քիմիական սուրհանդակներին, ինչպիսիք են հորմոնները, ներթափանցել բջիջ և անհրաժեշտության դեպքում կամ հրահրել կամ արգելակել բջիջի որոշ գործառույթներ: Այն բանից հետո, երբ բջիջները ստեղծում են հորմոններ, նեյրոհաղորդիչներ, սպիտակուցներ և մարմնին պահանջվող այլ նյութեր, թաղանթը թույլ է տալիս այդ նյութերին դուրս գալ բջջից: Թափոնների արտադրանքը նույնպես շատ դեպքերում կարող է թափանցել:

Պլազմային մեմբրանը նաև դռնապան է գործում, այնպես որ ոչ մի նյութ չի կարող բջիջ ներս ու դուրս մղվել: Պլազմային թաղանթն առանձնանում է ընտրովի թափանցելիությամբ, ինչը նշանակում է, որ այն թույլ է տալիս որոշ նյութերի ներթափանցել, բայց բացառում է մյուսները: Սա կանխում է վնասակար նյութերի ներթափանցումը բջիջ և ապահովում է, որ բջիջը ոչ մի ժամանակ չկորցնի իր հեղուկներից և սպիտակուցներից շատ:

Ոչ բջջային հավելվածներ

Տարբեր տեսակի թաղանթներ օգտագործվում են տարբեր ծրագրերում ՝ քիմիական արտադրությունից մինչև ճարտարագիտություն և դեղաբանություն: Այս պարամետրերում մեմբրանի թափանցելիությունը սովորաբար կապված է որոշակի տարրերի, քիմիական նյութերի կամ սննդամթերքի փակ միջավայրի մեջ թույլատրելու հետ, մինչդեռ մյուսները դուրս են մնում: Հայեցակարգը շատ դեպքերում շատ նման է բջիջներին, սակայն ծածկույթները կարող են լինել բավականին մեծ, հաճախ փակելով ամբողջ տարաները կամ տանկերը: Նրանք նաև սովորաբար արհեստական ​​են, չնայած հաճախ պարունակում են մի շարք օրգանական բաղադրիչներ: Շատ բան կախված է նրանից, թե ինչ է պահվում, ինչ է ներս քաշվում և պատրաստի արտադրանքի անհրաժեշտ քիմիան:


Մեմբրանների նշանակությունը կենդանի օրգանիզմների կենսաբանության մեջ

Բոլոր տեսակի կենդանի էակները բաղկացած են բջիջներից, որոնք հայտնի ամենափոքր բնակեցման միավորներն են, կյանքի ցանկացած էակի ամենափոքր մասերը: Բջիջը ձևաբանական և ֆունկցիոնալ միավոր է, որից կազմված են բոլոր էակները: Ռոբերտ Հուկն առաջինն էր, ով նկատեց աշխատանքային բջիջ՝ օգտագործելով բարդ մանրադիտակ (1655) և առաջին տեսահոլովակի համար օգտագործեց ‘cell ‘ բառը: Երկար տեսահոլովակից հետո Թեոդոր Շվանը մոտեցավ «8216 բջիջների տեսությանը», որն ասում է, որ բջիջները կառուցման հիմնական միավորն են յուրաքանչյուր կյանքի առարկայի մեջ, և յուրաքանչյուր բջիջ ձևավորվում է մեկ այլ բինգ բջիջից:

Կենսաբանական գիտական ​​կարգապահությունը հիմնված է այս կոնկրետ տեսության վրա: Այդ տեսահոլովակով շատ գիտնականներ մեծ ներգրավվածություն են ցուցաբերել բջիջի և դրա կառուցման, նրա սերնդի և պատկանելության մեջ: Հետևաբար, այսօր մենք կարողանում ենք գիտակցել, որ բջիջը էակի կառուցվածքային և գործառական կազմակերպման հիմքն է։ Մասնավորապես, նմանատիպ բջիջները միացված են միմյանց՝ հյուսվածքները կազմակերպելու համար, տարբեր հյուսվածքներ միավորվում են՝ կազմակերպելու մեկ օրգան, տարբեր տեսակի միսեր՝ կազմակերպելու համակարգ, որը կատարում է օրգանական կառուցվածքի հատուկ քարտեզ, և ի վերջո բոլոր համակարգերը միասին ստեղծում են էակ:

Չնայած իրենց մեծ բազմազանությանը, բջիջներն ունեն կազմակերպման ընդհանուր ձև: Այսպիսով, բոլոր բջիջները շրջապատված են թաղանթով, որը կոչվում է ‘ պլազմային թաղանթ ‘: Բջջի ներսը բաղկացած է ցիտոլից, որում գտնվում են բջջային օրգանները։ Եվ այստեղ է, որ կարող է քննարկվել թաղանթների նշանակությունը բնակեցված էակների մեջ:

Պլազմային կամ բջջային թաղանթը բջիջի արտաքին սահմանն է, որն այն բաժանում է արտաքին միջավայրից ՝ շրջապատելով բջջի ներքին անսահմանությունը: Պլազմային մեմբրանը, կարիոնը և ցիտոլը կազմում են կենդանի նյութը: Ինչ վերաբերում է բջջային թաղանթների կառուցվածքին, այն հիմնված է լիպիդային երկշերտի վրա: Լիպիդային երկշերտը յուղոտ սահման է, որը վերահսկում է H2O լուծվող նյութերի անցումը բջջի ներքին անսահմանություն: Յուրաքանչյուր պլազմային թաղանթ բաղկացած է երկու մահճակալից `ֆոսֆոլիպիդներից: Դրանք կառուցված են ֆոսֆատ պարունակող գլխիկից և ճարպաթթուների երկու զգեստներից, որոնք ամրացված են գլիցերինի մեկ խարիսխին: The caput-ը հեշտությամբ և արագ լուծվում է H2O-ում և այդ պատճառով այն կոչվում է հիդրոֆիլ։ Մյուս մանուսում կոստյումները հիդրոֆոբ են: Ավելին, ֆոսֆոլիպիդային երկշերտերի մոլեկուլների միջև կապերը թույլ են, այնպես որ յուրաքանչյուր ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլ ազատորեն շարժվում է երկշերտում և որոշ դեպքերում՝ անկողնից մահճակալ ցատկելու համար:

Յուրաքանչյուր բջջային թաղանթ, բացի սպիտակուցի բաղադրիչից, ունի իր զանգվածի մոտ կեսը: Թաղանթային սպիտակուցները տարբերվում են ՝ կախված բջիջի տեսակից: Թաղանթային սպիտակուցները կարող են ներառվել բջջաթաղանթի մեջ (ներկառուցված թաղանթային սպիտակուցներ) կամ թաղանթի ամբողջ հաստությունը (տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ) ծակել: Մեմբրանային սպիտակուցները կարող են կողային կերպով տարածվել բջջի մակերևույթի վրա ՝ վերցնելով բջջային թաղանթի հեղուկ խճանկարային կառուցվածքի տեսության պատրաստումը: Բջջային թաղանթում սպիտակուցների հիմնական գործառույթը այլ կառուցվածքային բաղադրիչ լինելն է կամ ֆունկցիոնալ գործառույթի իրականացումը: (նկարազարդման, բջիջից նյութերի մուտքի և թողարկման վերահսկման, կամ տեղեկատվության և հաղորդագրությունների արտաբջջայինից բջջային անվերջ տեղափոխման համար:

Որպես հավելում, հեղուկ խճանկարի տեսական հաշիվը պնդում է, որ թաղանթը բաղկացած է մի քանի տեսակի մոլեկուլներից (ֆոսֆոլիպիդներ, խոլեստերին, սպիտակուցներ և սախարիդներ), որոնք անփոփոխ ժեստով են և լողում են հեղուկի վրա: Բացի այդ, մարմնական բջիջների մեմբրանները կարող են կցվել ածխաջրերի մոլեկուլներին, որոնք հիմնականում տեղակայված են բջջային թաղանթային համակարգի ներկանալիկուլյար մասում և պլազմային մեմբրանի արտաքին մակերեսին, որը կոչվում է գլիկոկալիքս: Ածխաջրածին թաղանթները տեսանելի են՝ օգտագործելով իմունոհիստոքիմիական տեխնիկան լեկտինների դեմ, որոնք աշխատանքային սպիտակուցներ են, որոնք կարող են կցվել սախարիդների հատուկ խմբերին:

Բջջային թաղանթի հիմնական պատկանելիությունը հեղուկությունն ու ճկունությունն են: Դա պայմանավորված է թաղանթային ֆոսֆոլիպիդներով `չհագեցած ճարպաթթուների առկայությամբ, որոնք կանխում են հիդրոֆոբ զգեստների զգեստները միմյանց մոտենալը: Բջջային թաղանթների դիտարկմամբ պարզվել է խոլեստերինի մոլեկուլների առկայությունը 1: 1 հարաբերությամբ ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլների հետ: Խոլեստերինը սահմանափակում է հաջորդ ֆոսֆոլիպիդների շարժումը `դրանով իսկ նվազեցնելով հեղուկությունը և բարձրացնելով թաղանթների կայունությունը:

Պլազմային թաղանթների քարտեզներից մեկը ընտրովի թափանցելիությունն է, որը վերահսկում է նյութերի շարժը և բջիջի ներսում որոշ նյութերի ներթափանցման ունակությունը, իսկ մյուսները ՝ ոչ: Եթե ​​թաղանթն անթափանց լիներ բոլոր նյութերի համար, ուրեմն այն չէր կարող ընդունել ոչ անհրաժեշտ նյութերը բջջի դիմացկունության համար, ոչ էլ վերցնել այն անպետք նյութերը, որոնք կարող են օգտակար լինել այլ բջիջների համար, հատկապես երբ խոսքը վերաբերում է բազմաբջիջ էակներին: Եթե ​​թաղանթը թափանցելի լինի բոլոր նյութերի համար, այն կհանգեցնի բջիջին վնասակար նյութերի մուտքին և դժվար կլինի պահպանել բջիջին անհրաժեշտ նյութերի ճիշտ կոնցենտրացիաները, քանի որ վերջապես բջիջը դիֆուզիոն երևույթի պատճառով կհամապատասխանի միջավայրը. Պլազմային մեմբրանը, բացի այդ, կարգավորում է արտաքին և ներքին միջավայրից ստացված հաղորդագրությունների ճանաչումն ու արձագանքը: Բջիջների միջև հաղորդակցությունը կարծես սպասարկվում է բջջային թաղանթներում հայտնաբերված լիպոիդների որոշակի կատեգորիայի կողմից՝ գլիկոլիպիդները: Հետևաբար, բջջի ներմուծման ևս մեկ քարտեզը բջիջներից նյութերի կլանումն ու վերացումն է `ճյուղեր (կեղծ պոդոդիա) և ինդենտուրա պատրաստելով:

Պլազմային թաղանթների ներմուծման մեկ այլ բաժին է բջիջների ներսում և դուրս նյութերի անցումը: Տրանզիտը կարող է լինել կամ անգործուն, ինչը նշանակում է, որ բջջային թաղանթով նյութերի շարժումը չի պահանջում բջջից էներգիայի կլանում: Կամ տրանզիտը կարող է ակտիվ լինել, ինչը նշանակում է, որ նյութերի շարժումը իսկապես պահանջում է բջջից էներգիայի որոշակի կլանում: Դիֆուզիան ոչ ակտիվ տարանցման հետևանք է, որն իրականում նյութերի շարժումն է այն մասերից, որտեղ դրանց կոնցենտրացիան բարձր է դեպի երկրներ, որտեղ կոնցենտրացիան քիչ է և ներդաշնակ է կենտրոնացման թեքությանը: Նյութերի ոչ ակտիվ տարանցման մեկ այլ հետևանք է պարզ դիֆուզիան, որը մոլեկուլների շարժումն է մի կողմից մյուս թաղանթային ֆոսֆոլիպիդների մեմբրանի միջով կամ սպիտակուցային ուղիներով, կախված կոնցենտրացիայի թեքությունից: Օժանդակ դիֆուզիոն նյութերի շարժումն է, որոնք ներդաշնակվում են դրանց համակենտրոնացման գրադիենտին ՝ մասնագիտացված միջմեմբրանային սպիտակուցների միջոցով, որոնք կոչվում են սպիտակուցակիրներ: Նյութերի ոչ ակտիվ տարանցումը կարող է նաև առաջացնել օսմոզ, որը բջիջների կյանքի և ֆունկցիոնալության ներմուծման ամենաարդյունավետ գործընթացներից մեկն է, որի միջոցով պլազմայի մեմբրանը, թույլ տալով H2O մոլեկուլների անցումը, նվազեցնում կամ կանխում է նյութերի անցումն իրենց չափին: ավելի մեծ, քան տվյալ շեմը կամ լիպոֆովան:Այս ներբջջային նյութի հետևանքները չեն ներթափանցում արտաբջջային միջավայր: Մասնավորապես, մեկ առանձնահատկությունն այն է, որ երբ արտաբջջային միջավայրն ունի ավելի մեծ կոնցենտրացիա, քան բջիջում կարող է ներթափանցել H2O ներբջջային նյութը, այլապես H2O- ն բջիջից դուրս է գալիս արտաբջջային միջավայր, այնպես որ ամեն մի հոլովակ ամեն ինչ հավասարակշռված է:

Գազը, փոքր և ոչ բևեռ մոլեկուլները և H2O-ը կարող են անցնել թաղանթային ֆոսֆոլիպիդների միջով: Մեծ չափի մոլեկուլները, բևեռային մոլեկուլները և իոնները չեն կարող անցնել մեմբրանի ֆոսֆոլիպիդների միջով: Հետևաբար, խոսելով ակտիվ տարանցման մասին, սպիտակուցային ալիքները հիդրոֆիլ ալիքներ են, որոնք ձևավորվում են բջջային մեմբրանի որոշակի տրանսմեմբրանային սպիտակուցներով և մասնագիտացված են, որպեսզի թույլ տան պարզ դիֆուզիոն տիպի բևեռային մոլեկուլ կամ իոն, որը կարող է շարունակվել նյութերի ակտիվ տարանցման ընթացքում և դուրս գալ: բջիջը: Չնայած, կան ներբջջային և արտաբջջային տարանցման ևս երկու տեսակ և կոչվում են էնդոցիտոզ և էկզոցիտոզ: Բջջի ներս մեծ մոլեկուլներ տեղափոխելու համար բջիջը կիրառում է էնդոցիտոզ կամ էկզոցիտոզ կոչվող ընթացակարգ: Էնդոցիտոզի դեպքում տեղի է ունենում կլանում, որը ձևավորվում է բջիջում մտնող մոլեկուլի շուրջը (պսևդոպոդիա կոչվող ցիտոլի կանխատեսումների շուրջ): Այնուհետև, ծծվելուց հետո, կիստան մտնում է բջիջի ներսը: Էկզոցիտոզը հակառակ ընթացակարգն է, որով մոլեկուլը (կամ մոլեկուլները) հեռանում են բջիջից: Երբ էնդոցիտոզով բջջի ներսում մտնում է հիմնականում մեծ, պինդ նյութ, այլ ընթացակարգ է, որը կոչվում է ֆագոսիտոզ (սնուցում սպիտակ արյան բջիջներում):

Երբ բջջի պլազմային թաղանթը սխալվում է, կարող են առաջանալ մի քանի անհանգստություն էակին, օրինակ՝ կիստիկական ֆիբրոզը, որը ընտանեկան անհանգստություն է: Cyիստիկ ֆիբրոզով հիվանդները, ցիստրոնների հատուկ ամրակ (քրոմոսոմ 7 -ում) նորմալ չեն աշխատում: Istիստրոնների այս կապը օգնում է պատվիրել, թե ինչպես են բջջային թաղանթները դուրս գալիս մուտքի միջից և Na և քլորիդ իոնների (աղերի) հարցը: Կիստի ֆիբրոզի համար ցիստրոնի բազմաթիվ տարբեր աննորմալություններ (մուտանտներ) կան, բայց սկզբունքորեն դա մեծապես առաջանում է Na- ի և Cl- ի բջջային թաղանթի սխալ ուղղությունից: Արդյունքում, տուժած սորտերի մսի բջիջները թերի են այն ձևով, որով նրանք կլանում և արտազատում են Na և Cl: Հիմնականում բջիջները կլանում են չափազանց շատ Na, որին հաջորդում է H2O-ի ներծծումը, ինչից հետո բջիջներից դուրս մնացած իսկապես փոքր H2O: Սա բջիջներից դուրս լորձաթաղանթային արտազատուկը կամ ջրային սեկրեցները դարձնում է իսկապես մածուկի նման (պատկերազարդման համար՝ թոքերի օդային միջանցքներում):

Ամփոփելու համար նշենք, որ բոլոր էակները բաղկացած են բջիջներից և բջջից ստացված գործառույթներից: Բոլոր բջիջները կառուցված են նույն քիմիական միացություններից և ցուցադրում են նյութափոխանակության նմանատիպ պրոցեդուրաներ: Էակների քարտեզը էության յուրաքանչյուր բջիջի կորպորատիվ գործողության և փոխազդեցության հետևանք է: Յուրաքանչյուր բջիջ առաջանում է բինգ բջիջը բաժանելով: Մյուս մանուսում պլազմային թաղանթը բարակ սահմանն է անշունչ գործի և կյանքի միջև և, բացի այդ, սահմանում է բջիջը դեպի արտաքին միջավայր: Ներդաշնակվելով վերին տեղեկատվության հետ՝ բջջային թաղանթները իսկապես կարևոր նշանակություն ունեն յուրաքանչյուր կենդանի էակի համար: Կյանքի հրաշքը մի էակի մեջ ամեն ինչի համակցումն ու համախմբումն է, բայց ամեն ինչ, անշուշտ, բջիջների էության շնորհիվ է, որոնք ինքնավար գործում են պարզապես անկախ անկախ էակների պես: Բջջային թաղանթները, բացի դասակարգից, կարևոր նշանակություն ունեն բջջի քարտեզի համար, և դրանց գործառնությունը անգնահատելի է յուրաքանչյուր կենդանի էակի համար:


Բովանդակություն

Մինչ 1665 թվականին Ռոբերտ Հուկի բջիջների հայտնաբերումը հանգեցրեց Բջիջների տեսության առաջարկի, Հուկը մոլորեցրեց բջիջների թաղանթի տեսությունը, ըստ որի բոլոր բջիջները պարունակում էին կոշտ բջջային պատ, քանի որ այդ ժամանակ միայն բույսերի բջիջներն էին դիտվում: [9] Մանրադիտակները 150 տարուց ավելի կենտրոնացել են բջջային պատի վրա մինչև մանրադիտակային առաջընթաց գրանցելը: 19-րդ դարի սկզբին բջիջները ճանաչվեցին որպես առանձին միավորներ, չկապված և կապված առանձին բջիջների պատերով այն բանից հետո, երբ պարզվեց, որ բույսերի բջիջները կարող են առանձնացվել: Այս տեսությունը ընդգրկեց կենդանիների բջիջները `առաջարկելով բջիջների պաշտպանության և զարգացման ունիվերսալ մեխանիզմ: 19-րդ դարի երկրորդ կեսին մանրադիտակը դեռևս այնքան զարգացած չէր, որպեսզի կարողանար տարբերակել բջջային թաղանթները և բջջային պատերը։ Այնուամենայնիվ, որոշ միկրոսկոպիստներ այս պահին ճիշտ որոշեցին, որ չնայած անտեսանելիին, կարելի է եզրակացնել, որ բջջային թաղանթները գոյություն ունեն կենդանիների բջիջներում `բաղադրիչների ներբջջային տեղաշարժի պատճառով, բայց ոչ արտաքին, և որ թաղանթները բջջի պատին համարժեք բջջային պատին չեն: Նաև եզրակացվեց, որ բջջային թաղանթները բոլոր բջիջների կենսական բաղադրիչները չեն: Շատերը հերքեցին բջջային թաղանթի գոյությունը դեռ 19 -րդ դարի վերջին: 1890 թ. -ին, Բջիջների տեսության թարմացումով, նշվեց, որ բջջային թաղանթներ գոյություն ունեն, բայց դրանք ընդամենը երկրորդական կառույցներ են: Միայն օսմոզով և թափանցելիությամբ ավելի ուշ ուսումնասիրություններով բջջային թաղանթները ավելի մեծ ճանաչում ձեռք բերեցին: [9] 1895 թվականին Էռնեստ Օվերտոնը առաջարկեց, որ բջջային թաղանթները կազմված են լիպիդներից: [10]

Լիպիդային երկշերտ հիպոթեզը, որն առաջարկվել է 1925 թվականին Գորթեր և Գրենդելների կողմից [11], ենթադրություններ է առաջացրել բջջային թաղանթի երկշերտ կառուցվածքի նկարագրության մեջ ՝ հիմնվելով բյուրեղագրական հետազոտությունների և օճառի պղպջակների դիտարկումների վրա: Փորձելով ընդունել կամ մերժել վարկածը, հետազոտողները չափել են թաղանթի հաստությունը: [9] 1925 թվականին Ֆրիկեն որոշեց, որ էրիթրոցիտների և խմորիչ բջիջների թաղանթների հաստությունը տատանվում է 3.3 -ից 4 նմ -ի միջև, հաստությունը համատեղելի է լիպիդային միաշերտի հետ: Այս ուսումնասիրություններում օգտագործված դիէլեկտրական հաստատունի ընտրությունը կասկածի տակ է դրվել, սակայն ապագա թեստերը չեն կարող հերքել նախնական փորձի արդյունքները: Անկախորեն, լեպտոսկոպը ստեղծվել է շատ բարակ թաղանթները չափելու համար `համեմատելով նմուշից արտացոլված լույսի ինտենսիվությունը հայտնի հաստության մեմբրանի ստանդարտի ինտենսիվության հետ: Գործիքը կարող է լուծել pH- ի չափումներից և մեմբրանի սպիտակուցների առկայությունից կախված հաստությունները, որոնք տատանվում էին 8,6 -ից մինչև 23,2 նմ, իսկ ստորին չափումները հաստատում էին լիպիդային երկշերտ հիպոթեզը: Ավելի ուշ՝ 1930-ականներին, թաղանթային կառուցվածքի մոդելը ընդհանուր համաձայնությամբ ձևավորվեց որպես Դավսոնի և Դանիելլիի (1935) պաուկիմոլեկուլյար մոդելը։ Այս մոդելը հիմնված էր յուղերի և էխինոդերմալ ձվերի միջև մակերեսային լարվածության ուսումնասիրությունների վրա: Քանի որ մակերեսային լարվածության արժեքները շատ ավելի ցածր էին, քան սպասվում էր նավթ -ջուր միջերեսի համար, ենթադրվում էր, որ ինչ -որ նյութ պատասխանատու է բջիջների մակերևույթում միջերեսային լարվածության նվազեցման համար: Առաջարկվեց, որ լիպիդային երկշերտը գտնվում է սպիտակուցի երկու բարակ շերտի միջև: Paucimolecular մոդելը անմիջապես հայտնի դարձավ, և այն գերիշխեց բջջային թաղանթների ուսումնասիրությունների վրա հաջորդ 30 տարիների ընթացքում, մինչև այն դարձավ Սինգերի և Նիկոլսոնի հեղուկ խճանկարային մոդելի մրցակիցը (1972): [12] [9]

Չնայած բջջային մեմբրանի բազմաթիվ մոդելներին, որոնք առաջարկվել էին մինչև հեղուկ խճանկարային մոդելը, այն մնում է բջջային թաղանթի հիմնական արխետիպը 1970-ական թվականներին իր սկզբնավորումից շատ հետո: [9] Թեև հեղուկ խճանկարի մոդելը արդիականացվել է ժամանակակից հայտնագործությունները մանրամասնելու համար, սակայն հիմունքները մնացել են անփոփոխ. որոնք ընդգրկում են երկշերտը ամբողջությամբ կամ մասնակիորեն ունեն հիդրոֆոբ ամինաթթուներ, որոնք փոխազդում են ոչ բևեռային լիպիդային ներսի հետ: Հեղուկ խճանկարային մոդելը ոչ միայն ապահովում էր մեմբրանի մեխանիկայի ճշգրիտ ներկայացումը, այլև ուժեղացնում էր հիդրոֆոբ ուժերի ուսումնասիրությունը, որը հետագայում կվերածվեր կենսաբանական մակրոմոլեկուլների նկարագրության էական նկարագրական սահմանափակման: [9]

Շատ դարեր շարունակ, մեջբերված գիտնականները համաձայն չէին այն կառուցվածքի նշանակության հետ, որը նրանք տեսնում էին որպես բջջային թաղանթ: Գրեթե երկու դար շարունակ թաղանթները տեսել են, բայց հիմնականում դա անտեսել են որպես բջջային ֆունկցիա ունեցող կարևոր կառույց: Միայն 20 -րդ դարում էր, որ բջջային թաղանթի նշանակությունը, ինչպես ընդունված էր: Վերջապես, երկու գիտնականներ Գորթեր և Գրենդել (1925) պարզեցին, որ թաղանթը «լիպիդների վրա հիմնված» է: Դրանից հետո նրանք առաջ քաշեցին այն գաղափարը, որ այս կառույցը պետք է լինի այնպիսի ձևավորման մեջ, որը նմանակում է շերտերը: Հետագա ուսումնասիրությունից հետո պարզվեց, որ համեմատելով բջիջների և լիպիդների մակերևույթների գումարը, գնահատվեց 2:1 հարաբերակցությունը, որն ապահովում է այսօր հայտնի երկշերտ կառուցվածքի առաջին հիմքը: Այս հայտնագործությունը սկիզբ դրեց բազմաթիվ նոր ուսումնասիրությունների, որոնք առաջացան գլոբալ գիտական ​​ուսումնասիրությունների տարբեր ոլորտներում՝ հաստատելով, որ բջջային թաղանթի կառուցվածքն ու գործառույթները լայնորեն ընդունված են: [9]

Տարբեր գրողների կողմից կառույցը տարբեր կերպ անվանվել է որպես էկտոպլաստ (դե Վրիես, 1885), [13] Պլազմաուտ (պլազմայի մաշկ, Պֆեֆեր, 1877, 1891), [14] Hautschicht (մաշկի շերտ, Pfeffer, 1886, որն օգտագործվում է այլ իմաստով Hofmeister-ի կողմից, 1867), պլազմատիկ թաղանթ (Pfeffer, 1900), [15] պլազմային թաղանթ, ցիտոպլազմային թաղանթ, բջջային ծրար և բջջային թաղանթ։ [16] [17] Որոշ հեղինակներ, ովքեր չէին հավատում, որ բջջի մակերևույթում կա ֆունկցիոնալ թափանցելի սահման, նախընտրեցին բջջի արտաքին շրջանի համար օգտագործել պլազմալեմմա տերմինը (մշակել է Mast, 1924): [18] [19] [20] :

Բջջային թաղանթները պարունակում են մի շարք կենսաբանական մոլեկուլներ, մասնավորապես `լիպիդներ և սպիտակուցներ: Կազմը սահմանված չէ, բայց անընդհատ փոփոխվում է հեղուկության և շրջակա միջավայրի փոփոխության համար, նույնիսկ տատանվում է բջիջների զարգացման տարբեր փուլերում: Մասնավորապես, մարդու առաջնային նեյրոնային բջիջների թաղանթում խոլեստերինի քանակությունը փոխվում է, և կազմի այս փոփոխությունն ազդում է հոսունության վրա զարգացման փուլերում: [21]

Նյութը ներկառուցված է թաղանթում կամ ջնջվում է դրանից ՝ տարբեր մեխանիզմներով.

  • Ներբջջային բշտիկների միաձուլումը մեմբրանի հետ (էկզոցիտոզ) ոչ միայն արտազատում է վեզիկուլի բովանդակությունը, այլև ներառում է բշտիկային թաղանթի բաղադրամասերը բջջային թաղանթին: Թաղանթը կարող է բլբլեր ձևավորել արտաբջջային նյութի շուրջ, որը սեղմվում է և վերածվում բշտիկների (էնդոցիտոզ):
  • Եթե ​​թաղանթը շարունակական է թաղանթային նյութից պատրաստված խողովակաձեւ կառուցվածքով, ապա խողովակից նյութը կարող է շարունակաբար քաշվել թաղանթ:
  • Չնայած ջրային փուլում մեմբրանի բաղադրիչների կոնցենտրացիան ցածր է (մեմբրանի կայուն բաղադրիչները ջրի մեջ ցածր լուծելիություն ունեն), լիպիդային և ջրային փուլերի միջև տեղի է ունենում մոլեկուլների փոխանակում:

Լիպիդներ

Բջջային թաղանթը բաղկացած է երեք դասի ամֆիպաթիկ լիպիդներից՝ ֆոսֆոլիպիդներ, գլիկոլիպիդներ և ստերոլներ։ Յուրաքանչյուրի քանակը կախված է բջիջի տեսակից, սակայն շատ դեպքերում ֆոսֆոլիպիդներն ամենաառատն են, որոնք հաճախ նպաստում են պլազմայի մեմբրանների բոլոր լիպիդների ավելի քան 50% -ին: [22] [23] Գլիկոլիպիդներին բաժին է ընկնում ընդամենը մոտ 2% րոպեական քանակություն, իսկ մնացածը կազմում են ստերոլները: RBC ուսումնասիրություններում պլազմային մեմբրանի 30%-ը լիպիդ է: Այնուամենայնիվ, էուկարիոտիկ բջիջների մեծամասնության համար պլազմային թաղանթների բաղադրությունը կազմում է մոտ կես լիպիդներ և կես սպիտակուցներ ըստ քաշի:

Ֆոսֆոլիպիդների և գլիկոլիպիդների ճարպային շղթաները սովորաբար պարունակում են ածխածնի ատոմների զույգ քանակ, սովորաբար 16-ից 20-ի սահմաններում: 16 և 18 ածխածնային ճարպաթթուներն ամենատարածվածն են: Ճարպաթթուները կարող են լինել հագեցած կամ չհագեցած, կրկնակի կապերի կոնֆիգուրացիայով գրեթե միշտ «cis»: Fattyարպաթթուների շղթաների չհագեցածության երկարությունն ու աստիճանը մեծ ազդեցություն ունեն մեմբրանի հեղուկության վրա, քանի որ չհագեցած լիպիդները առաջացնում են խճճվածություն ՝ կանխելով ճարպաթթուների սերտ փաթեթավորումը միասին, այդպիսով նվազեցնելով թաղանթի հալման ջերմաստիճանը (մեծացնելով հեղուկությունը): [22] [23] Որոշ օրգանիզմների կարողությունը կարգավորելու իրենց բջջային թաղանթների հեղուկությունը՝ փոփոխելով լիպիդային բաղադրությունը, կոչվում է հոմեովսկոզային ադապտացիա։

Ամբողջ թաղանթը միացված է հիդրոֆոբ պոչերի ոչ կովալենտային փոխազդեցության միջոցով, սակայն կառուցվածքը բավականին հեղուկ է և ամուր ամրացված չէ տեղում: Ֆիզիոլոգիական պայմաններում բջջաթաղանթում գտնվող ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլները գտնվում են հեղուկ բյուրեղային վիճակում: Դա նշանակում է, որ լիպիդային մոլեկուլներն ազատ են ցրվելու և ցուցադրելու արագ կողային դիֆուզիոն այն շերտի երկայնքով, որում դրանք առկա են: [22] Այնուամենայնիվ, ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլների փոխանակումը երկշերտի ներբջջային և արտաբջջային թերթիկների միջև շատ դանդաղ գործընթաց է։ Լիպիդային լաստանավները և կավեոլաները խոլեստերինով հարստացված միկրոտիրույթների օրինակներ են բջջային թաղանթում: [23] Բացի այդ, լիպիդի մի մասն ուղղակիորեն շփվելով ինտեգրալ թաղանթային սպիտակուցների հետ, որը սերտորեն կապված է սպիտակուցի մակերեսին, կոչվում է օղակաձև լիպիդային թաղանթ, որը իրեն պահում է որպես սպիտակուցային համալիրի մի մաս:

Կենդանական բջիջներում խոլեստերինը սովորաբար հայտնաբերվում է տարբեր աստիճաններով ցրված բջջային թաղանթներում, թաղանթային լիպիդների հիդրոֆոբ պոչերի միջև ընկած անկանոն տարածություններում, որտեղ այն տալիս է թաղանթին ամրացնող և ամրացնող ազդեցություն: [4] Բացի այդ, կենսաբանական մեմբրաններում խոլեստերինի քանակը տատանվում է օրգանիզմների, բջիջների տեսակների և նույնիսկ առանձին բջիջների միջև: Խոլեստերինը, որը կենդանիների պլազմային թաղանթների հիմնական բաղադրիչն է, կարգավորում է ընդհանուր թաղանթի հեղուկությունը, ինչը նշանակում է, որ խոլեստերինը վերահսկում է բջջային թաղանթների տարբեր բաղադրիչների շարժը՝ ելնելով իր կոնցենտրացիաներից: [4] Բարձր ջերմաստիճաններում խոլեստերինը խոչընդոտում է ֆոսֆոլիպիդային ճարպաթթուների շղթաների շարժմանը ՝ առաջացնելով փոքր մոլեկուլների թափանցելիության նվազում և թաղանթի հեղուկության նվազում: Հակառակը ճիշտ է խոլեստերինի դերի համար ավելի ցուրտ ջերմաստիճաններում: Խոլեստերինի արտադրությունը և, հետևաբար, կոնցենտրացիան, կարգավորվում է (ավելանում է) ի պատասխան սառը ջերմաստիճանի: Coldուրտ ջերմաստիճանում խոլեստերինը խանգարում է ճարպաթթուների շղթայի փոխազդեցությանը: Գործելով որպես հակասառեցնող նյութ՝ խոլեստերինը պահպանում է թաղանթի հեղուկությունը։ Սառը եղանակի կենդանիների մոտ խոլեստերինն ավելի շատ է, քան տաք եղանակի կենդանիները։ Խոլեստերինի պակաս ունեցող բույսերում ստերոլներ կոչվող միացությունները կատարում են նույն գործառույթը, ինչ խոլեստերինը: [4]

Ֆոսֆոլիպիդներ, որոնք ձևավորում են լիպիդային վեզիկուլներ

Լիպիդային վեզիկուլները կամ լիպոսոմները մոտավորապես գնդաձեւ գրպաններ են, որոնք պարփակված են լիպիդային երկշերտով: [24] Այս կառուցվածքները օգտագործվում են լաբորատորիաներում՝ ուսումնասիրելու քիմիական նյութերի ազդեցությունը բջիջներում՝ այդ քիմիական նյութերն ուղղակիորեն բջջ հասցնելով, ինչպես նաև ավելի շատ պատկերացում կազմելով բջջային թաղանթների թափանցելիության մասին։ Լիպիդային վեզիկուլները և լիպոսոմները ձևավորվում են ՝ սկզբում կասեցնելով լիպիդը ջրային լուծույթում, այնուհետև խառնելով խառնուրդը սոնիկացիայի միջոցով, որի արդյունքում առաջանում է բշտիկ: Վեզիկուլի ներսից դեպի շրջակա լուծույթ արտահոսքի արագությունը չափելով՝ հետազոտողին թույլ է տալիս ավելի լավ հասկանալ թաղանթի թափանցելիությունը: Վեզիկուլները կարող են ձևավորվել բշտիկի ներսում գտնվող մոլեկուլներով և իոններով ՝ ձևավորելով լուծույթի մեջ առկա ցանկալի մոլեկուլով կամ իոնով: Սպիտակուցները կարող են նաև ներծծվել մեմբրանի մեջ՝ լվացող միջոցների առկայության դեպքում ցանկալի սպիտակուցները լուծելու և դրանք ֆոսֆոլիպիդներին կցելու միջոցով, որոնցում ձևավորվում է լիպոսոմը: Դրանք հետազոտողներին տալիս են թաղանթային սպիտակուցի տարբեր գործառույթներ ուսումնասիրելու գործիք:

Ածխաջրեր

Պլազմային թաղանթները պարունակում են նաև ածխաջրեր, հիմնականում գլիկոպրոտեիններ, բայց որոշ գլիկոլիպիդներով (ցերեբրոզիդներ և գանգլիոզիդներ): Ածխաջրերը կարևոր են էուկարիոտներում բջջային բջիջների ճանաչման դերում, դրանք տեղակայված են բջջի մակերևույթում, որտեղ նրանք ճանաչում են հյուրընկալող բջիջները և կիսում տեղեկատվությունը: ոչ մի գլիկոզիլացում տեղի չի ունենում բջջի մեմբրանների վրա, ավելի շուտ, ընդհանուր առմամբ, գլիկոզիլացումը տեղի է ունենում պլազմային մեմբրանի արտաբջջային մակերեսին: Գլիկոկալիքսը կարևոր հատկություն է բոլոր բջիջներում, հատկապես միկրովիլիներով էպիթելիայում: Վերջին տվյալները ցույց են տալիս, որ գլիկոկալիկսը մասնակցում է բջիջների սոսնձմանը, լիմֆոցիտների կուտակմանը [25] և շատ ուրիշների: Նախավերջին շաքարը գալակտոզն է, իսկ վերջնական շաքարը սիալաթթուն է, քանի որ շաքարի ողնաշարը փոփոխված է Գոլջիի ապարատում: Սիալաթթուն կրում է բացասական լիցք ՝ ապահովելով արտաքին պատնեշ լիցքավորված մասնիկներին:

Սպիտակուցներ

Տիպ Նկարագրություն Օրինակներ
Ինտեգրալ սպիտակուցներ
կամ տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ
Ընդգրկում է մեմբրանը և ունի հիդրոֆիկ ցիտոսոլային տիրույթ, որը փոխազդում է ներքին մոլեկուլների հետ, հիդրոֆոբ թաղանթով տարածվող տիրույթ, որը խարսխում է այն բջջային թաղանթում, և հիդրոֆիլ արտաբջջային տիրույթ, որը փոխազդում է արտաքին մոլեկուլների հետ: Հիդրոֆոբ տիրույթը բաղկացած է α, ուղղանկյուններից և β թերթ սպիտակուցային մոտիվներից մեկ, բազմակի կամ համակցությունից: Իոնային ալիքներ, պրոտոնային պոմպեր, G սպիտակուցով զուգակցված ընկալիչ
Լիպիդային խարսխված սպիտակուցներ Կովալենտորեն կապված է միայնակ կամ բազմակի լիպիդային մոլեկուլների հետ, որոնք հիդրոֆոբիկ կերպով ներդնում են բջջային թաղանթ և խարսխում սպիտակուցը: Սպիտակուցը ինքնին չի շփվում թաղանթի հետ: G սպիտակուցներ
Ծայրամասային սպիտակուցներ Կցված է մեմբրանի անբաժանելի սպիտակուցներին կամ կապված է լիպիդային երկշերտի ծայրամասային շրջանների հետ: Այս սպիտակուցները հակված են միայն ժամանակավոր փոխազդեցության ունենալ կենսաբանական թաղանթների հետ, և երբ դրանք արձագանքում են, մոլեկուլը բաժանվում է ՝ իր աշխատանքը շարունակելու համար ցիտոպլազմայում: Որոշ ֆերմենտներ, որոշ հորմոններ

Բջջային թաղանթն ունի սպիտակուցների մեծ պարունակություն՝ սովորաբար թաղանթի ծավալի մոտ 50%-ը [26] Այս սպիտակուցները կարևոր են բջջի համար, քանի որ պատասխանատու են տարբեր կենսաբանական գործունեության համար։ Խմորիչ գեների մոտավորապես մեկ երրորդը հատուկ նրանց համար է, և այս թիվը նույնիսկ ավելի բարձր է բազմաբջիջ օրգանիզմներում: [24] Մեմբրանի սպիտակուցները բաղկացած են երեք հիմնական տեսակից՝ ինտեգրալ սպիտակուցներ, ծայրամասային սպիտակուցներ և լիպիդներով խարսխված սպիտակուցներ։ [4]

Ինչպես ցույց է տրված հարակից աղյուսակում, ինտեգրալ սպիտակուցները ամֆիպաթիկ տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ են: Ինտեգրալ սպիտակուցների օրինակներ են `իոնային ջրանցքները, պրոտոնային պոմպերը և g- սպիտակուցային զուգորդված ընկալիչները: Իոնային ալիքները թույլ են տալիս անօրգանական իոններին, ինչպիսիք են նատրիումը, կալիումը, կալցիումը կամ քլորը, ցրելու իրենց էլեկտրաքիմիական գրադիենտը լիպիդային երկշերտ շերտով `մեմբրանի հիդրոֆիլ ծակոտիներով: Բջիջների (այսինքն ՝ նյարդային բջիջների) էլեկտրական վարքը վերահսկվում է իոնային ալիքներով: [4] Պրոտոնային պոմպերը սպիտակուցային պոմպեր են, որոնք ներկառուցված են լիպիդային երկշերտում, ինչը թույլ է տալիս պրոտոններին անցնել թաղանթով ՝ մեկ ամինաթթվի կողային շղթայից մյուսը փոխանցվելով: Գործընթացներ, ինչպիսիք են էլեկտրոնների փոխադրումը և ATP- ի առաջացումը, օգտագործում են պրոտոնային պոմպեր: [4] G-protein- ի զուգակցված ընկալիչը մեկ պոլիպեպտիդ շղթա է, որը յոթ անգամ հատում է լիպիդային երկշերտը ՝ արձագանքելով ազդանշանային մոլեկուլներին (այսինքն ՝ հորմոններին և նյարդային հաղորդիչներին): G-սպիտակուցով զուգակցված ընկալիչները օգտագործվում են այնպիսի գործընթացներում, ինչպիսիք են բջջից բջիջ ազդանշանը, cAMP-ի արտադրության կարգավորումը և իոնային ալիքների կարգավորումը: [4]

Բջջային թաղանթը, ենթարկվելով արտաքին միջավայրի, բջիջ -բջիջ հաղորդակցության կարևոր վայր է: Որպես այդպիսին, մեմբրանի մակերեսին առկա են սպիտակուցային ընկալիչների և նույնականացման սպիտակուցների մեծ տեսականի, ինչպիսիք են անտիգենները: Մեմբրանային սպիտակուցների գործառույթները կարող են ներառել նաև բջիջ -բջիջ շփումը, մակերևույթի ճանաչումը, ցիտոսկլետոնի շփումը, ազդանշանը, ֆերմենտային ակտիվությունը կամ նյութերի տեղափոխումը մեմբրանով:

Թաղանթային սպիտակուցների մեծ մասը պետք է ինչ -որ կերպ ներդնել թաղանթ: [27] Որպեսզի դա տեղի ունենա, ամինաթթուների N- վերջավոր «ազդանշանային հաջորդականությունը» սպիտակուցներն ուղղում է էնդոպլազմային ցանց, որը սպիտակուցները ներդնում է լիպիդային երկշերտի մեջ: Ներդրվելուց հետո սպիտակուցներն այնուհետև տեղափոխվում են իրենց վերջնական նպատակակետ վեզիկուլներում, որտեղ վեզիկուլը միաձուլվում է թիրախային թաղանթին:

Բջջային թաղանթը շրջապատում է կենդանի բջիջների ցիտոպլազմը՝ ֆիզիկապես առանձնացնելով ներբջջային բաղադրիչները արտաբջջային միջավայրից։ Բջջային թաղանթը նաև դեր է խաղում բջիջներին ձև տալու համար բջջային կմախքը խարսխելու, ինչպես նաև արտաբջջային մատրիցային և այլ բջիջներին ամրացնելու համար ՝ դրանք հյուսվածքներ ձևավորելու համար: Սնկերը, բակտերիաները, արխեայի մեծամասնությունը և բույսերը նույնպես ունեն բջջային պատ, որը մեխանիկական աջակցություն է ապահովում բջիջին և բացառում է ավելի մեծ մոլեկուլների անցումը:

Բջջային մեմբրանը ընտրովի թափանցելի է և ունակ է կարգավորել բջիջ մտնող և դուրս եկող նյութերը ՝ դրանով իսկ հեշտացնելով գոյատևման համար անհրաժեշտ նյութերի տեղափոխումը: Նյութերի տեղաշարժը մեմբրանի վրայով կարող է լինել կամ «պասիվ» ՝ տեղի ունենալով առանց բջջային էներգիայի ներմուծման, կամ «ակտիվ» ՝ բջիջից պահանջելով էներգիա ծախսել այն փոխադրելու համար: Մեմբրանը նաև պահպանում է բջջային ներուժը։ Այսպիսով, բջջային թաղանթը գործում է որպես ընտրովի ֆիլտր, որը թույլ է տալիս միայն որոշ բաներ ներս մտնել կամ դուրս գալ բջիջից դուրս: Բջիջն օգտագործում է մի շարք տրանսպորտային մեխանիզմներ, որոնք ներառում են կենսաբանական թաղանթներ.

1. Պասիվ օզմոզ և դիֆուզիոն. Որոշ նյութեր (փոքր մոլեկուլներ, իոններ), ինչպիսիք են ածխաթթու գազը (CO)2) և թթվածին (Օ2), կարող է շարժվել պլազմային թաղանթով դիֆուզիոն միջոցով, որը պասիվ փոխադրման գործընթաց է։ Քանի որ թաղանթը որոշակի մոլեկուլների և իոնների համար արգելք է գործում, դրանք կարող են առաջանալ տարբեր կոնցենտրացիաներում մեմբրանի երկու կողմերում: Դիֆուզիոն տեղի է ունենում, երբ փոքր մոլեկուլներն ու իոնները ազատորեն շարժվում են բարձր կոնցենտրացիայից ցածր կոնցենտրացիայի, որպեսզի հավասարակշռեն թաղանթը: Այն համարվում է պասիվ փոխադրման գործընթաց, քանի որ այն էներգիա չի պահանջում և շարժվում է մեմբրանի յուրաքանչյուր կողմից ստեղծված կոնցենտրացիայի գրադիենտի միջոցով: [28] Նման կոնցենտրացիայի գրադիենտը կիսաթափանցելի թաղանթի վրայով ստեղծում է ջրի օսմոտիկ հոսք: Օսմոզը, կենսաբանական համակարգերում ներառում է լուծիչ, որը շարժվում է կիսաթափանցիկ թաղանթով, ինչպես պասիվ դիֆուզիան, քանի որ լուծիչը դեռ շարժվում է կոնցենտրացիայի գրադիենտով և էներգիա չի պահանջում: Թեև ջուրը բջիջների ամենատարածված լուծիչն է, այն կարող է լինել նաև այլ հեղուկներ, ինչպես նաև գերակշռող հեղուկներ և գազեր: [29]

2. Թաղանթային սպիտակուցային ուղիներ և փոխադրողներ. Տրանսեմբրանային սպիտակուցները տարածվում են մեմբրանների լիպիդային երկշերտի միջով, որոնք գործում են մեմբրանի երկու կողմերում `դրա միջով մոլեկուլները տեղափոխելու համար: [30] Սնուցիչները, ինչպիսիք են շաքարները կամ ամինաթթուները, պետք է մտնեն բջիջ, իսկ նյութափոխանակության որոշ արտադրանքներ ՝ բջիջից: Այդպիսի մոլեկուլները կարող են պասիվորեն ցրվել սպիտակուցային ուղիներով, ինչպիսիք են ակվապորինները դյուրացված դիֆուզիոնում կամ թաղանթով պոմպվել են մեմբրանային փոխադրիչների միջոցով: Սպիտակուցային ալիքների սպիտակուցներ, որոնք նույնպես կոչվում են թույլ է տալիս, սովորաբար բավականին կոնկրետ են, և նրանք ճանաչում և տեղափոխում են սահմանափակ քանակությամբ քիմիական նյութեր, որոնք հաճախ սահմանափակվում են մեկ նյութով: Տրանսմեմբրանային սպիտակուցի մեկ այլ օրինակ է բջջային մակերևույթի ընկալիչը, որը թույլ է տալիս բջջային ազդանշանային մոլեկուլներին հաղորդակցվել բջիջների միջև: [30]

3. Էնդոցիտոզ. էնդոցիտոզը գործընթաց է, որի ընթացքում բջիջները կլանում են մոլեկուլները՝ կլանելով դրանք: Պլազմային մեմբրանը ստեղծում է մի փոքր դեֆորմացիա դեպի ներս, որը կոչվում է ինվազինացիա, որի մեջ գրավվում է փոխադրվող նյութը: Այս ներթափանցումը առաջանում է բջիջների մեմբրանի արտաքին սպիտակուցներից, որոնք գործում են որպես ընկալիչներ և խմբավորվում են դեպրեսիաների մեջ, որոնք ի վերջո նպաստում են մեմբրանի ցիտոսոլիկ կողմում ավելի շատ սպիտակուցների և լիպիդների կուտակմանը: [31] Դեֆորմացիան այնուհետև դուրս է մղվում բջջի ներսի թաղանթից ՝ առաջացնելով գրավված նյութը պարունակող բշտիկ: Էնդոցիտոզը պինդ մասնիկների («բջիջների ուտում» կամ ֆագոցիտոզ), փոքր մոլեկուլների և իոնների («բջիջների խմում» կամ պինոցիտոզ) և մակրոմոլեկուլների ներքինացման ներքին ուղին է: Էնդոցիտոզը էներգիա է պահանջում և, հետևաբար, ակտիվ տրանսպորտի ձև է:

4. Էկզոցիտոզ. Ինչպես նյութը կարող է ներթափանցվել բջիջ `բշտիկի ներթափանցման և ձևավորման միջոցով, այնպես էլ վեզիկուլի թաղանթը կարող է միաձուլվել պլազմային մեմբրանի հետ` դրա բովանդակությունը դուրս մղելով շրջակա միջավայր: Սա էկզոցիտոզի գործընթացն է: Էկզոցիտոզը տեղի է ունենում տարբեր բջիջներում՝ հեռացնելու էնդոցիտոզով բերված նյութերի չմարսված մնացորդները, արտազատելու այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են հորմոնները և ֆերմենտները, և նյութն ամբողջությամբ տեղափոխում է բջջային պատնեշով: Էկզոցիտոզի գործընթացում չմարսված թափոններ պարունակող սննդային վակուոլը կամ Գոլջիի ապարատից բողբոջած արտազատվող վեզիկուլը ցիտոկմախքի միջոցով առաջինը տեղափոխվում է բջջի ներսից դեպի մակերես: Վեզիկուլային թաղանթը շփվում է պլազմայի մեմբրանի հետ: Երկու երկշերտ շերտերի լիպիդային մոլեկուլները վերադասավորվում են, և այդպիսով երկու թաղանթները միաձուլվում են: Միաձուլված թաղանթում ձևավորվում է անցուղի, և վեզիկուլները դրա պարունակությունը արտանետում են բջիջից դուրս:

Պրոկարիոտները բաժանվում են երկու տարբեր խմբերի ՝ Արխեայի և Բակտերիաների, որոնցից բակտերիաները հետագայում բաժանվում են գրամ-դրական և գրամ-բացասական: Գրամ-բացասական բակտերիաներն ունեն և՛ պլազմային թաղանթ, և՛ արտաքին թաղանթ, որոնք բաժանված են պերիպլազմայով, սակայն մյուս պրոկարիոտները ունեն միայն պլազմային թաղանթ: Այս երկու թաղանթները տարբերվում են բազմաթիվ առումներով: Գրամ-բացասական բակտերիաների արտաքին թաղանթը տարբերվում է մյուս պրոկարիոտներից ՝ երկշերտի արտաքին մասը կազմող ֆոսֆոլիպիդների և ներքինը կազմող լիպոպրոտեինների և ֆոսֆոլիպիդների պատճառով: [32] Արտաքին թաղանթը, որպես կանոն, ունի ծակոտկեն հատկություն ՝ թաղանթային սպիտակուցների առկայության պատճառով, օրինակ ՝ գրամ-բացասական պորինների, որոնք ծակոտիներ առաջացնող սպիտակուցներ են: Ներքին, պլազմային թաղանթը նույնպես ընդհանուր առմամբ սիմետրիկ է, մինչդեռ արտաքին թաղանթը ասիմետրիկ է վերը նշված սպիտակուցների պատճառով: Նաև պրոկարիոտային թաղանթների համար կան բազմաթիվ բաներ, որոնք կարող են ազդել հեղուկության վրա: Հեղուկության վրա ազդող հիմնական գործոններից մեկը ճարպաթթուների բաղադրությունն է: Օրինակ, երբ մանրէները Staphylococcus aureus աճեցվել է 37 ◦ C ջերմաստիճանում 24 ժամվա ընթացքում, մեմբրանը գելանման վիճակի փոխարեն ցուցադրել է ավելի հեղուկ վիճակ: Սա հաստատում է այն հայեցակարգը, որ ավելի բարձր ջերմաստիճաններում թաղանթն ավելի հեղուկ է, քան ցուրտ ջերմաստիճանում: Երբ մեմբրանը դառնում է ավելի հեղուկ և պետք է ավելի կայունանա, այն կստեղծի ավելի երկար ճարպաթթուների շղթաներ կամ հագեցած ճարպաթթուների շղթաներ, որոնք կօգնեն կայունացնել թաղանթը: [33] Բակտերիաները նույնպես շրջապատված են բջջային պատով, որը բաղկացած է պեպտիդոգլիկանից (ամինաթթուներ և շաքարներ)։ Որոշ էուկարիոտիկ բջիջներ նույնպես ունեն բջջային պատեր, բայց ոչ մեկը, որը պատրաստված է պեպտիդոգլիկանից: Գրամ բացասական բակտերիաների արտաքին թաղանթը հարուստ է լիպոպոլիսախարիդներով, որոնք համակցված պոլի- կամ օլիգոսախարիդ և ածխաջրածին լիպիդային շրջաններ են, որոնք խթանում են բջիջների բնական անձեռնմխելիությունը: [34] Արտաքին թաղանթը սթրեսի պայմաններում կամ վիրուսության պահանջների դեպքում կարող է դուրս գալ պերիպլազմային ելուստներից ՝ հանդիպելով հյուրընկալող թիրախային բջիջին, և, հետևաբար, նման բլբերը կարող են գործել որպես վիրուսային օրգանոիդներ: [35] Բակտերիալ բջիջները բերում են բազմաթիվ օրինակներ բազմազան եղանակների, որոնցով պրոկարիոտիկ բջջային թաղանթները հարմարեցվում են օրգանիզմի խորանին համապատասխանող կառույցներով: Օրինակ ՝ որոշ բակտերիալ բջիջների մակերևույթին պատկանող սպիտակուցներն օգնում են նրանց սահող շարժմանը: [36] Շատ գրամ-բացասական բակտերիաներ ունեն բջջային թաղանթներ, որոնք պարունակում են ATP-ով պայմանավորված սպիտակուցներ արտահանող համակարգեր։ [36]

Հեղուկ խճանկարի մոդել

Ըստ S. J. Singer-ի և G. L. Nicolson-ի (1972) հեղուկ խճանկարի մոդելի, որը փոխարինեց Դավսոնի և Դանիելլիի նախկին մոդելին, կենսաբանական թաղանթները կարելի է համարել որպես երկչափ հեղուկ, որտեղ լիպիդների և սպիտակուցների մոլեկուլները քիչ թե շատ հեշտությամբ ցրվում են: [37] Չնայած թաղանթների հիմքը կազմող լիպիդային երկշերտերն իսկապես ինքնին ստեղծում են երկչափ հեղուկներ, սակայն պլազմայի մեմբրանը պարունակում է նաև մեծ քանակությամբ սպիտակուցներ, որոնք ավելի շատ կառուցվածք են ապահովում: Նման կառույցների օրինակ են սպիտակուցա-սպիտակուցային համալիրները, պիկետներն ու ցանկապատերը, որոնք առաջացել են ակտինի վրա հիմնված ցիտոսկլետոնից, և պոտենցիալ լիպիդային լաստանավերը:

Լիպիդային երկշերտ

Լիպիդային երկշերտերը ձևավորվում են ինքնահավաքման գործընթացում: Բջջային թաղանթը հիմնականում բաղկացած է ամֆիպաթիկ ֆոսֆոլիպիդների բարակ շերտից, որոնք ինքնաբերաբար դասավորվում են այնպես, որ հիդրոֆոբ «պոչի» շրջանները մեկուսացված են շրջակա ջրից, մինչդեռ հիդրոֆիլ «գլխի» շրջանները փոխազդում են ստացված երկշերտի ներբջջային (ցիտոզոլային) և արտաբջջային երեսների հետ։ . Սա ձևավորում է շարունակական, գնդաձև լիպիդային երկշերտ: Հիդրոֆոբ փոխազդեցությունները (հայտնի է նաև որպես հիդրոֆոբ ազդեցություն) լիպիդային երկշերտերի ձևավորման հիմնական շարժիչ ուժերն են: Հիդրոֆոբ մոլեկուլների փոխազդեցության աճը (առաջացնելով հիդրոֆոբ շրջանների կլաստերավորում) թույլ է տալիս ջրի մոլեկուլներին ավելի ազատ կապվել միմյանց հետ՝ մեծացնելով համակարգի էնտրոպիան: Այս բարդ փոխազդեցությունը կարող է ներառել ոչ կովալենտային փոխազդեցություններ, ինչպիսիք են վան դեր Վալսը, էլեկտրաստատիկ և ջրածնային կապերը:

Լիպիդային երկշերտերն ընդհանրապես անթափանց են իոնների և բևեռային մոլեկուլների նկատմամբ: Լիպիդային երկշերտ հիդրոֆիլ գլուխների և հիդրոֆոբ պոչերի դասավորությունը կանխում է բևեռային լուծույթների (օրինակ ՝ ամինաթթուներ, նուկլեինաթթուներ, ածխաջրեր, սպիտակուցներ և իոններ) տարածումը մեմբրանում, սակայն ընդհանուր առմամբ թույլ է տալիս հիդրոֆոբ մոլեկուլների պասիվ տարածում: Սա բջիջին հնարավորություն է տալիս վերահսկելու այդ նյութերի շարժումը տրանսմեմբրանային սպիտակուցային բարդույթների միջոցով, ինչպիսիք են ծակոտիները, ալիքները և դարպասները: Flippases-ը և scramblases-ը խտացնում են ֆոսֆատիդիլ սերինը, որը բացասական լիցք է կրում ներքին թաղանթի վրա: NANA- ի հետ միասին, սա լրացուցիչ արգելք է ստեղծում մեմբրանով շարժվող լիցքավորված մասերի համար:

Մեմբրանները կատարում են բազմազան գործառույթներ էուկարիոտիկ և պրոկարիոտիկ բջիջներում: Կարևոր դերը կարգավորելն է նյութերի շարժը դեպի բջիջ և դուրս: Ֆոսֆոլիպիդային երկշերտ կառուցվածքը (հեղուկ խճանկարային մոդել) հատուկ թաղանթային սպիտակուցներով պայմանավորված է մեմբրանի ընտրովի թափանցելիությամբ և պասիվ և ակտիվ տրանսպորտային մեխանիզմներով: Բացի այդ, պրոկարիոտների և էուկարիոտների միտոքոնդրիայի և քլորոպլաստների մեմբրանները հեշտացնում են ATP- ի սինթեզը քիմիոզմոզի միջոցով: [38]

Մեմբրանի բևեռականություն

Բևեռացված բջջի գագաթային թաղանթը պլազմային թաղանթի մակերեսն է, որը նայում է դեպի ներս դեպի լույսը: Սա հատկապես ակնհայտ է էպիթելային և էնդոթելային բջիջներում, բայց նկարագրում է նաև այլ բևեռացված բջիջներ, ինչպիսիք են նեյրոնները: Բեւեռացված բջիջի բազոլարային թաղանթը պլազմային մեմբրանի մակերեսն է, որը կազմում է նրա բազալային եւ կողային մակերեսները: Այն նայում է դեպի դուրս՝ դեպի միջաստղը և հեռու՝ լուսանցքից։ Basolateral membran- ը բարդ արտահայտություն է, որը վերաբերում է «բազալ (հիմք) թաղանթ» և «կողային (կողային) թաղանթ» տերմիններին, որոնք, հատկապես էպիթելային բջիջներում, կազմով և ակտիվությամբ նույնական են: Սպիտակուցները (օրինակ ՝ իոնային ալիքները և պոմպերը) ազատ են բջջային բազալից դեպի կողային մակերևույթ կամ հակառակը ՝ հեղուկ խճանկարի մոդելին համապատասխան: Ամուր հանգույցները միանում են էպիթելային բջիջներին իրենց գագաթային մակերեսի մոտ՝ կանխելու սպիտակուցների միգրացիան բազալոտային թաղանթից դեպի գագաթային թաղանթ: Հետևաբար բազալային և կողային մակերեսները մնում են մոտավորապես համարժեք [ պարզաբանում է պետք ] միմյանց, սակայն տարբերվում են գագաթային մակերեսից:

Մեմբրանային կառուցվածքներ

Բջջային թաղանթը կարող է ձևավորել տարբեր տեսակի «գերմեմբրանային» կառույցներ, ինչպիսիք են քարանձավը, հետսինապսային խտությունը, պոդոսոմը, ինվադոպոդիան, կիզակետային կպչումը և տարբեր տեսակի բջջային հանգույցներ: Այս կառույցները սովորաբար պատասխանատու են բջիջների սոսնձման, հաղորդակցության, էնդոցիտոզի և էկզոցիտոզի համար: Դրանք կարող են պատկերացվել էլեկտրոնային մանրադիտակով կամ ֆլուորեսցենտային մանրադիտակով: Դրանք կազմված են հատուկ սպիտակուցներից ՝ ինտեգրիններից և կադերիններից:

Բջջային կմախք

Cիտոսկլետոնը գտնվում է ցիտոպլազմայի բջջային թաղանթի տակ և ապահովում է թաղանթային սպիտակուցների խարիսխի փայտամածը, ինչպես նաև ձևավորում է բջիջից տարածվող օրգանոիդներ: Իրոք, բջջաթաղանթային տարրերը լայնորեն և սերտորեն փոխազդում են բջջաթաղանթի հետ: [39] Սպիտակուցները խարսխելը դրանք սահմանափակում է որոշակի բջջային մակերևույթով, օրինակ ՝ ողնաշարավոր աղիքները ծածկող էպիթելի բջիջների գագաթային մակերևույթով և սահմանափակում է, թե որքան հեռու դրանք կարող են ցրվել երկշերտ շերտում: Բջջային կմախքը ի վիճակի է ձևավորելու հավելվածի նման օրգանոիդներ, ինչպիսիք են թարթիչները, որոնք բջջաթաղանթով ծածկված միկրոձողերի վրա հիմնված ընդարձակումներ են, և ֆիլոպոդիաները, որոնք ակտինի վրա հիմնված ընդարձակումներ են: Այս ընդլայնումները պատված են թաղանթով և դուրս են գալիս բջջի մակերևույթից, որպեսզի զգան արտաքին միջավայրը և/կամ կապ հաստատեն ենթաշերտի կամ այլ բջիջների հետ: Էպիթելի բջիջների գագաթային մակերեսները խիտ են ակտինի վրա հիմնված մատների նման ելուստներով, որոնք հայտնի են որպես միկրովիլիներ, որոնք մեծացնում են բջիջների մակերեսը և դրանով իսկ մեծացնում սննդանյութերի կլանման արագությունը: Բջջային կմախքի և բջջային թաղանթի տեղայնացված անջատումը հանգեցնում է բշտիկի ձևավորմանը:

Ներբջջային թաղանթներ

Բջջի մեմբրանի ներսում բջջի բովանդակությունը կազմված է թաղանթով կապված բազմաթիվ օրգանոիդներից, որոնք նպաստում են բջիջի ընդհանուր գործառույթին: Յուրաքանչյուր օրգանելի ծագումը, կառուցվածքը և գործառույթը հանգեցնում են բջջի կազմի մեծ տատանումների՝ յուրաքանչյուր օրգանելի հետ կապված անհատական ​​յուրահատկության պատճառով:

  • Համարվում է, որ միտոքոնդրիան և քլորոպլաստները առաջացել են բակտերիայից, որոնք հայտնի են որպես էնդոսիմբիոտիկ տեսություն: Այս տեսությունը ծագեց այն մտքից, որ Պարակոկուս եւ Ռոդոպսիուդոմոնաս, բակտերիաների տեսակները, կիսում են նմանատիպ գործառույթները միտոքոնդրիայի և կապույտ-կանաչ ջրիմուռների կամ ցիանոբակտերիաների հետ, ունեն նույն գործառույթները քլորոպլաստների հետ: Էնդոսիմբիոտիկ տեսությունը առաջարկում է, որ էվոլյուցիայի ընթացքում էուկարիոտ բջիջը կլանել է այս 2 տեսակի բակտերիաները, ինչը հանգեցրել է էուկարիոտ բջիջների մեջ միտոքոնդրիայի և քլորոպլաստների ձևավորման: Այս կլանումը հանգեցրեց այս օրգանոիդների 2 թաղանթային համակարգերի, որոնցում արտաքին թաղանթը ծագում էր հյուրընկալողի պլազմային թաղանթից, իսկ ներքինը `էնդոսիմբիոնտի պլազմային թաղանթն էր: Հաշվի առնելով, որ միտոքոնդրիան և քլորոպլաստները երկուսն էլ պարունակում են իրենց սեփական ԴՆԹ -ն, դա լրացուցիչ հաստատում է, որ այս երկու օրգանոիդներն էլ առաջացել են էուկարիոտ բջիջի ներսում ծաղկած բակտերիաներից: [40]
  • Էուկարիոտ բջիջներում միջուկային թաղանթը բաժանում է միջուկի պարունակությունը բջջի ցիտոպլազմայից։ [41] Միջուկային թաղանթը ձևավորվում է ներքին և արտաքին թաղանթով ՝ ապահովելով նյութերի խիստ կարգավորումը միջուկում և դուրս: Նյութերը շարժվում են ցիտոզոլի և միջուկի միջև միջուկային մեմբրանի միջուկային ծակոտիների միջով: Եթե ​​բջջի միջուկը ավելի ակտիվ է տառադարձման մեջ, ապա նրա թաղանթը կունենա ավելի շատ ծակոտիներ: Միջուկի սպիտակուցային կազմը կարող է շատ տարբեր լինել ցիտոսոլից, քանի որ շատ սպիտակուցներ չեն կարողանում անցնել ծակոտիներով դիֆուզիոն միջոցով: Միջուկային մեմբրանի ներսում ներքին և արտաքին թաղանթները տարբերվում են սպիտակուցային կազմով, և միայն արտաքին թաղանթն է շարունակական էնդոպլազմիկ ցանցաթաղանթի (ER) թաղանթով: Ինչպես ER-ը, արտաքին թաղանթը նույնպես ունի ռիբոսոմներ, որոնք պատասխանատու են երկու թաղանթների միջև ընկած տարածություն սպիտակուցներ արտադրելու և փոխադրելու համար: Միջուկային թաղանթն ապամոնտաժվում է միտոզի վաղ փուլերում և նորից հավաքվում միտոզի հետագա փուլերում: [42]
  • ER- ն, որը էնդոմեմբրանային համակարգի մի մասն է, որը կազմում է բջիջի ընդհանուր մեմբրանային բովանդակության շատ մեծ մասը: ER- ն խողովակների և պարկերի փակ ցանց է, և դրա հիմնական գործառույթները ներառում են սպիտակուցների սինթեզ և լիպիդային նյութափոխանակություն: Գոյություն ունեն ER- ի 2 տեսակ ՝ հարթ և կոպիտ: Կոշտ ER- ի մեջ կան ռիբոսոմներ, որոնք օգտագործվում են սպիտակուցների սինթեզի համար, մինչդեռ հարթ ER- ն ավելի շատ օգտագործվում է բջիջներում տոքսինների և կալցիումի կարգավորման համար: [43]
  • Գոլջիի ապարատը ունի երկու փոխկապակցված կլոր Գոլջի ջրամբարներ: Սարքի խցիկները ձևավորում են բազմաթիվ խողովակային-ցանցային ցանցեր, որոնք պատասխանատու են կազմակերպման, կույտի միացման և բեռնափոխադրումների համար, որոնք ցուցադրում են խաղողի նման լարային բշտիկներ `50-60 նմ-ից: Սարքը բաղկացած է երեք հիմնական խցիկներից, տափակ սկավառակի տեսքով ցիստեռնից ՝ խողովակավոր-ցանցային ցանցերով և բշտիկներով: [44]

Տատանումներ

Բջջային թաղանթն ունի տարբեր լիպիդային և սպիտակուցային կազմեր բջիջների առանձին տիպերում և, հետևաբար, կարող է ունենալ որոշակի անուններ բջիջների որոշակի տեսակների համար:

    մկանային բջիջներում. սարկոլեմա կոչվում է մկանային բջիջների բջջային թաղանթին: [45] Չնայած սարկոլեմման նման է այլ բջջային թաղանթներին, այն ունի այլ գործառույթներ, որոնք առանձնացնում են այն։ Օրինակ, սարկոլեման փոխանցում է սինապսային ազդանշաններ, օգնում է առաջացնել գործողությունների ներուժ և շատ ներգրավված է մկանների կծկման մեջ: [46] Ի տարբերություն այլ բջջային թաղանթների, սարկոլեման կազմում է փոքր խողովակներ, որոնք կոչվում են T-tubules, որոնք անցնում են մկանային բջիջների ամբողջության միջով: Պարզվել է նաև, որ միջին սարկոլեմման ունի 10 նմ հաստություն՝ ի տարբերություն ընդհանուր բջջային թաղանթի 4 նմ հաստության: [47][45]
  • Oolemma- ն ձվաբջիջների բջջային թաղանթն է. Ձվաբջիջների oolemma- ն (չհասունացած ձվի բջիջները) համահունչ չեն լիպիդային երկշերտին, քանի որ դրանք չունեն երկշերտ և չեն բաղկացած լիպիդներից: [48] ​​Ավելի շուտ, կառուցվածքն ունի ներքին շերտ ՝ պարարտացման ծրար, իսկ արտաքին ՝ վիտելինային շերտից, որը կազմված է գլիկոպրոտեիններից, սակայն թաղանթներում իրենց գործառույթների համար դեռ կան ալիքներ և սպիտակուցներ: . Մասնագիտացված պլազմային թաղանթը նյարդային բջիջների աքսոնների վրա, որը պատասխանատու է գործողության ներուժի առաջացման համար: Այն բաղկացած է հատիկավոր, խիտ փաթեթավորված լիպիդային երկշերտից, որը սերտորեն համագործակցում է սպեկտրինի և ակտինի բջջային կմախքի բաղադրիչների հետ: Այս ցիտոկմախքի բաղադրիչները ունակ են կապվելու և փոխազդելու աքսոլեմայի տրանսմեմբրանային սպիտակուցների հետ: [49] [50]

Թաղանթի թափանցելիությունը մեմբրանի միջոցով մոլեկուլների պասիվ տարածման արագությունն է:Այս մոլեկուլները հայտնի են որպես թափանցող մոլեկուլներ: Թափանցելիությունը հիմնականում կախված է մոլեկուլի էլեկտրական լիցքից և բևեռականությունից և ավելի փոքր չափով ՝ մոլեկուլի մոլային զանգվածից: Բջջային թաղանթի հիդրոֆոբ բնույթի պատճառով էլեկտրականորեն չեզոք փոքր մոլեկուլները թաղանթով ավելի հեշտ են անցնում, քան լիցքավորված, մեծերը: Լիցքավորված մոլեկուլների բջջային թաղանթով անցնելու անկարողությունը հանգեցնում է նյութերի pH բաժանման մարմնի հեղուկ բաժանմունքներում:


Պլազմայի մեմբրան. Կառուցվածքը և գործառույթը Հեշտ նշումներ

The պլազմային թաղանթ, Բջջային թաղանթ, ցիտոպլազմային թաղանթ եւ թափանցելի թաղանթ հավաքականորեն դրանք նույն թաղանթն են, որոնք շրջապատում են բջիջը և բջջի բաղադրամասերը: Յուրաքանչյուր կենդանի բջիջ արտաքինից ծածկված է ա բարակ թափանցիկ, էլեկտրոնային մանրադիտակային, պլաստիկ, վերականգնող եւ կիսաթափանցիկ թաղանթ կանչեց Բջջային թաղանթ (կոչ պլազմային թաղանթ կամ պլազմալեմա): Այն կոչվում էր “բջջային” թաղանթ կողմից “Նագելի” և “Կրամեր” բայց զանգահարվեց պլազմալեմա կողմից “Գութան&# 8221.

Պլազմայի մեմբրանի քիմիական կազմը.

Կենսաքիմիական -ի վերլուծություն, պլազմային թաղանթ ցույց տվեց, որ պլազմային թաղանթ քիմիապես ձևավորված է դրանցից քիմիական որոնք ներկայացնում ենք ստորև.

Լիպիդային 42% Ամենատարածված լիպիդային բաղադրիչներն են ֆոսֆոլիպիդ (Որից 55-70% -ը հիմնական ֆոսֆոլիպիդ է լեցիտին): Այլ չաղ նյութերն են ստերոլներ օրինակը ստերոլ է խոլեստերին, սֆինգոլիպիդներ, գլիկոլիպիդներ եւ cerebrosides.

Սպիտակուցներ : 58-59%.

Ածխաջրեր Մոտ 1% (հիմնականում հեքսոզա, hexosamine, սիալաթթու, ֆրուկտոզա).

Ֆերմենտներ : Ֆերմենտների տեսակները (առավելագույնը ընդհանուր ֆերմենտ է ATPase որն օգնում է ակտիվ տրանսպորտ): Այլ սովորաբար հայտնաբերված ֆերմենտներ են ֆոսֆատազներ, նուկլեազներ եւ այլն

Պլազմային մեմբրանի կառուցվածքը.

Կառուցվածքը բացատրելու տարբեր մոդելներ պլազմային թաղանթ ժամանակ առ ժամանակ ներկայացվում է ՝ կախված տվյալ պահին առկա տեղեկատվությունից: Դրանցից մի քանիսը հետևյալն են.

1. Լիպիդային և լիպիդային երկշերտ մոդելներ.

Այն առաջարկվել է ‘-ի կողմիցԷռնեստ Օվերտոն‘ դյույմ 1900. Նա առաջինն էր, ով առաջարկեց ա լիպիդային թաղանթ մեջ բջիջ. Նա դա առաջարկեց բջջային թաղանթներ կազմված են մեկ շերտ -ից լիպիդներ. Էվերտ Գորթեր եւ “Ֆրանսուա Գրենդել” մեջ 1925 արդյունահանված լիպիդներ ից ՌԲԿ (էրիթրոցիտներ) ուրվական (հեմդիզացված դատարկ ՌԲԿ) և առաջարկեց դա Բջջային թաղանթ կազմված են հեղուկի երկու շերտից, որոնցում հիդրոֆոբիկ ինտերֆեյս ներքուստ:

Բջջային թաղանթի լիպոպրոտեինային մոդել

2. Շերտավոր մոդելներ.

Այս մոդելները հիմնված են երկուսի առկայության վրա սպիտակուցներ եւ լիպիդներ ինչպես հստակ շերտեր մեջ Բջջային թաղանթ.

(i) Սենդվիչի մոդել.

“ Դանիելի ” եւ “Davson ” դրանց հիման վրա մակերեսային լարվածություն եւ ֆիզիոլոգիական ուսումնասիրություններ, որոնք ենթադրում են, որ ա Բջջային թաղանթ ունի չորս շերտ -ից մոլեկուլները, երկու կենտրոնական -ից ֆոսֆոլիպիդներ եւ երկու արտաքին -ից սպիտակուցներ ինչպես Պ-բ-Լ-Պ. Սրանք երկու շերտ -ից ֆոսֆոլիպիդներ երկու կողմից սենդվված են հիդրատացված շերտով ալֆա-գլոբուլային սպիտակուցներ. The ոչ բևեռային հիդրոֆոբ -ի ծայրերը երկու լիպիդային շերտ դեպի կենտրոն են:

(ii) միավորի մեմբրանային մոդել.

David.Դեյվիդ Ռոբերտսոն ուսումնասիրել է, ուլտրակառույց մի շարք կենսաբջիջներ (Բջջային թաղանթ, միջուկային թաղանթ և այլն) և հասկացան, որ այս բոլորը մեմբրաններ նման են իրենց ուլտրակառույց բացառությամբ նրանց հաստությունը. The հաստությունը կախված է համամասնությունը և տեսակները ֆոսֆոլիպիդներ և հարաբերական դասավորությունը ֆոսֆոլիպիդներ եւ սպիտակուցներ. Սա յուրահատուկություն է հաղորդում յուրաքանչյուրին թաղանթ. Նա հորինված տերմին 'միավոր թաղանթԵվ հայտարարեց, որ յուրաքանչյուրը բիոմեմբրան կազմված է մեկից (օրինակ. պլազմային թաղանթ, լիզոսոմային թաղանթ) կամ ավելի միավոր մեմբրան (օրինակ միտոքոնդրիալ թաղանթ , միջուկային թաղանթ եւ պլաստիդային թաղանթներ).

Նկ. Միավոր թաղանթային մոդել

Այս մոդելը նշում է, որ կենսաբջիջ է ա դիպոպրոտեինային եւ եռաթերթիկ. Համամասնությունը լիպիդներ դեպի սպիտակուցներ տատանվում է 1: 0-08-ից I: 4-ի սահմաններում: Սպիտակուցի մոլեկուլներ երկարաձգվում են (բետա-սպիտակուցներ կամ մանրաթելային) և ոչ գնդաձև: Յուրաքանչյուրը ֆոսֆոլիպիդ է ա բեւեռային մոլեկուլ հետ հիդրոֆիլ ղեկավար գլիցերին եւ հիդրոֆոբիկ պոչ -ից երկու ճարպաթթուների շղթա. Ղեկավարները ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլներ ուղղված են դեպի հակառակ ուղղություններ մինչդեռ պոչերը երկու շերտերը կանգնած են միմյանց դեմ: - ի միջին հաստությունը կենսաբջիջներ է 75-100 Ա որոնցում յուրաքանչյուրը սպիտակուցային շերտ է 15-30 Ա մինչդեռ ֆոսֆոլիպիդային երկշերտ է 35-45 Ա. Դուրս ֆոսֆոլիպիդային երկշերտ, բևեռային գլուխը մոտ է 5 Ա մինչդեռ ոչ բևեռային պոչերը մոտ են 25 Ա հաստ.

3. Հեղուկ մոզաիկա մոդել.

Երգչուհի եւ Նիկոլսոնը (1975) հայտարարեց, որ պլազմային թաղանթ կազմված է «սպիտակուցային այսբերգներ մեջ լիպիդների ծով. Դա է լիպոպրոտեինային եւ եռաշերտ. Ֆոսֆոլիպիդային երկշերտ է հոսող բնության մեջ, որում ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլներ ցույց տալ երկու տեսակի շարժումներ.

Նկ. Պլազմային մեմբրանի հեղուկ-խճանկարային մոդել

(ես) Անցումային շարժումներ (մոլեկուլները փոխում են իրենց դիրքերը նույն շերտի ներսում):

(ii) Ֆլիպ-ֆլոպ շարժումներ (երկու շերտերի մոլեկուլները կարող են փոխանակվել):

Սպիտակուցներ են գնդիկավոր և դրանք երկու տեսակի են

(ես) Արտաքուստ կամ ծայրամասային սպիտակուցներ Սրանք դրսում են արտաքին եւ ներքին -ի մակերեսները ֆոսֆոլիպիդային երկշերտ. Սրանք թույլ են կցված ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլներ ուստի դրանք հեշտությամբ բաժանելի են: Այս ձևերը 70% որ սպիտակուցներ օր. Ացետիլ-քոլինեստրազ, ATPase եւ այլն

(ii) Ներքին կամ անբաժանելի սպիտակուցներ : Սրանք մասամբ կամ ամբողջությամբ ներդրված են ֆոսֆոլիպիդային երկշերտ. Սրանք խստորեն պահպանվում են ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլներ այնպես որ դրանք հեշտությամբ բաժանելի չեն: Այս ձևերը 30% որ սպիտակուցներ օր. ցիտոքրոմ օքսիդազ (միտոքոնդրիալ թաղանթ), ռոդոպսին (ցանցաթաղանթային գավազանների բջիջներ) և այլն:

Ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլ.

Ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլ է ա բեւեռային մոլեկուլ եւ ունի երկու կոնկրետ վերջ & # 8211 հիդրոֆիլ ղեկավար գլիցերին եւ հիդրոֆոբ պոչ -ից երկու ճարպաթթու շղթաներ. Ղեկավարները ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլներ -ից երկու շերտ միաժամանակ ուղղված են հակառակ ուղղություններով պոչերը երկու շերտերը կանգնած են միմյանց դեմ: Ածխաջրածին մոլեկուլներ (հատկապես օլիգոսախարիդներ) նույնպես կապված են արտաքին մակերեսի հետ Բջջային թաղանթ.

Պլազմային մեմբրանի կառուցվածքը.

(ես) Միկրոկիլլի Դրանք բարակ ելուստներ են ազատ մակերևույթից պլազմային թաղանթ. Դրանք մեծացնում են մակերեսը:

(ii) Դեզոսոմ Երկու կողային բջիջ, որտեղ միավորվում են, շատերը մանրաթելեր առաջանում և տարածվում են ցիտոպլազմայում: Սրանք կոչվում են դեզմոսոմ.

(iii) Կիլյա Սրանք փոքր կանխատեսումներ են արտաքին մակերեսի վրա պլազմային թաղանթ. Նրանք բաժանված են երեք մասՑողուն, Բազալային ափսե եւ Բազալ մարմին.

Ցողուն ունի երկու կենտրոնական եւ ինը ծայրամասային մանրաթելեր.

Պլազմային մեմբրանի գործառույթները.

Պլազմային թաղանթ կամ պլազմալեմա կատարում է մի շարք գործառույթները. Այն վերահսկում է բջջայինը կիսաթափանցելիություն, ռեզորբացիա, արտազատում եւ սեկրեցիա. Բջջային թաղանթ ներկայացնում է փոխադրման ընտրովի ուղի նյութեր ներսում և դրսում բջիջը, վերահսկող բջիջ ձև և բջիջ գործունեությունը: Տրանսպորտից բացի, Բջջային թաղանթ նաև կարևոր դեր է խաղում բջիջների ճանաչում և պատրաստման մեջ բջջային հոդեր (կապը միջև բջիջները): Այս գործառույթները հետևյալն են.

Օսմոզ:

The օսմոզ է դիֆուզիոն -ից ջրի մոլեկուլներ միջոցով Բջջային թաղանթ ից ցածր օսմոտիկ ճնշում դեպի բարձր օսմոտիկ ճնշումե. Պլազմային թաղանթ հանդես է գալիս որպես ա կիսաթափանցիկ թաղանթ թույլ տալով շարժումը ջրի մոլեկուլներ մեջ եւ դուրս.

Պինոցիտոզ և ֆագոցիտոզ.

Պինոցիտոզ եւ Ֆագոցիտոզ են ինվագինացիա -ից պլազմային թաղանթ ձևավորել ա վակուոլ, որը անցնում է բջիջը ձեւավորել սննդի վակուոլ. The “կլանում -ից պինդ մասնիկներ ա բջիջ միջոցով գէլ թաղանթ կոչվում է որպես ֆագոցիտոզ, մինչդեռ պինոցիտոզ, է հեղուկ նյութեր ներառված են բջիջ կողմից պլազմային թաղանթ.

Ակտիվ տրանսպորտ:

Մեջ ակտիվ տրանսպորտ, է շարժում -ից մոլեկուլները դեմ է համակենտրոնացում, գրադիենտ, փողկապ. այն մոլեկուլները կամ իոններ տեղափոխել ավելի ցածր համակենտրոնացում նկատմամբ ավելի բարձր համակենտրոնացում. Բայց մեջ պասիվ տրանսպորտ, շարժում մոլեկուլների իոններ ից ավելի բարձր դեպի ավելի ցածր համակենտրոնացում և այստեղ էներգիա չկա պահանջվում է

Պլազմային թաղանթ նվազեցնում է մակերեսային լարվածություն.

Լիպիդային մոլեկուլներ տալ թաղանթ այն էլեկտրական գույք.

Biogenesis (կամ պլազմայի մեմբրանի ծագումը).

Երկու մեկնաբանություն առաջադրվել են բացատրելու համար ծագումը -ից պլազմային թաղանթ.

  • The պլազմային թաղանթ համարվում է անկախ օրգանելլ որը ինքնավար ընդլայնվում է աճը -ից բջիջը.
  • Ավելի ընդունված տեսակետ-The պլազմային թաղանթ ձևավորվում է դրա ինքնահավաքման արդյունքում քիմիական բաղադրիչներ, է լիպիդներ եւ սպիտակուցներ. The մոնոմերներ կամ կառուցվածքային բլոկ -ից լիպիդներ եւ սպիտակուցներ ից ցիտոպլազմ ենթարկվել պոլիմերացում ձեւավորումը մեծ մոլեկուլներ. Սրանք մակրոմոլեկուլներ հավաքվել միասին և կազմակերպվել ՝ ձևավորելու համար պլազմային թաղանթ.

Վերը նշվածը տեսություն աջակցություն է ստանում այն ​​դիտարկումից, որ ա նոր պլազմային թաղանթ ձևավորվում է այնտեղ, որտեղ ավերված է։

Բջջային մեմբրանով տեղափոխում.

Թափանցելիություն և փոխադրում.

Տրված նյութի փոխադրումը միջով պլազմային թաղանթ կախված է ՝ (i) ծակոտիների չափից պլազմային թաղանթ և (ii) չափը և գանձում մոլեկուլները այդ մասին նյութ. Մեմբրանի մասին ասում են.

(ես) թափանցելի տվյալ նյութին, եթե այդ նյութը հեշտությամբ անցնում է միջով թաղանթ.

(ii) Անջրանցիկ եթե նյութը չի անցնում թաղանթով:

(iii) Կիսաթափանցիկ (կամ ընտրովի թափանցելի) եթե թաղանթ թույլ է տալիս ոմանց, բայց ոչ բոլորը անցնել դրա միջով:

Բոլորը կենսաբանական թաղանթներ են ընտրովի թափանցելի. Արձագանքելով շրջակա միջավայրի պայմանները (կամ բջջային կարիքները), Բջջային թաղանթ կարող է խոչընդոտ հանդիսանալ ա որոշակի նյութ մի ժամանակ, բայց կարող է ակտիվորեն նպաստել դրա անցմանը մեկ այլ ժամանակ: Կարգավորելով քիմիական երթևեկությունը դեպի բջիջ՝ պլազմային թաղանթ կատարում է երեք հիմնական գործառույթ:

(i) վերահսկում ներբջջային ֆիզիոլոգիական համար իդեալական պայմաններ բջիջ գործում է:

(ii) Պահպանում է տատանում նյութերի կոնցենտրացիայի մեջ և իոններ ներսում ներբջջային հեղուկ եւ դրսում (արտաբջջային հեղուկ) որ բջիջ.

(iii) Պահպանում է հավասարակշռություն միջեւ օսմոտիկ ճնշում -ից ներբջջային հեղուկ եւ ինտերստիցիալ հեղուկ.

Նյութերի տեղափոխում պլազմային թաղանթով.

Նյութերի փոխադրում միջով պլազմային թաղանթ բջիջ մուտք գործելը կարող է իրականացվել հետևյալ մեթոդներով.

Ա. Transportրի տեղափոխում 1. Օսմոզով

Բ. Իոնների և մոլեկուլների փոխադրումը 2. Պասիվ տրանսպորտի միջոցով

Գ. Մեծ մոլեկուլների տեղափոխում 4. Էնդոցիտոզով

D. Պինդ մասնիկների փոխադրումը (i) պինոցիտոզով

E. նյութերի արտազատում 5. Էնեյոցիտոզով:

Եթե ​​դուք հետաքրքրված եք կենսաբանությամբ, կարդացեք նաև այս գրառումը – Սերմնաբջիջների կառուցվածքը, Էսսե սերմնաբջիջների մասին


Բովանդակություն

Ասիմետրիա Խմբագրել

Լիպիդային երկշերտը բաղկացած է երկու շերտից ՝ արտաքին և ներքին թերթիկից: [1] Երկշերտ շերտերի բաղադրիչները անհավասարաչափ բաշխված են երկու մակերևույթների միջև ՝ արտաքին և ներքին մակերևույթների միջև անհամաչափություն ստեղծելու համար: [2] Այս անհամաչափ կազմակերպությունը կարևոր է բջիջների գործառույթների համար, ինչպիսիք են բջջային ազդանշանը: [3] Կենսաբանական թաղանթի անհամաչափությունն արտացոլում է թաղանթի երկու թերթիկի տարբեր գործառույթները: [4] Ինչպես երեւում է ֆոսֆոլիպիդ երկշերտ հեղուկ մեմբրանի մոդելում, թաղանթի արտաքին թերթիկն ու ներքին թերթիկը իրենց կազմի մեջ անհամաչափ են: Որոշ սպիտակուցներ և լիպիդներ հանգստանում են թաղանթի միայն մեկ մակերեսին, այլ ոչ թե մյուսին:

• Պլազմայի մեմբրանը և ներքին թաղանթներն ունեն ցիտոսոլիկ և էկզոպլազմիկ դեմքեր: Էվկարիոտիկ բջիջներում նոր ֆոսֆոլիպիդները արտադրվում են էնդոպլազմիկ ցանցաթաղանթի մեմբրանի այն հատվածին կապված ֆերմենտներով, որոնք նայում են դեպի ցիտոսոլը: [5] Այս ֆերմենտները, որոնք օգտագործում են ազատ ճարպաթթուներ որպես հիմք, նստեցնում են բոլոր նոր պատրաստված ֆոսֆոլիպիդները երկշերտի ցիտոսոլիկ կեսին: Որպեսզի մեմբրանը, որպես ամբողջություն, հավասարաչափ աճի, նոր ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլների կեսը պետք է փոխանցվի հակառակ միաշերտին: Այս փոխանցումը կատալիզացվում է ֆլիպազներ կոչվող ֆերմենտների միջոցով: Պլազմային մեմբրանում ֆլիպազները ընտրովի փոխանցում են հատուկ ֆոսֆոլիպիդներ, այնպես որ յուրաքանչյուր միաշերտում կենտրոնանում են տարբեր տեսակներ: [5]

Այնուամենայնիվ, ընտրովի ֆլիպպազների օգտագործումը լիպիդային երկշերտներում ասիմետրիա առաջացնելու միակ միջոցը չէ: Մասնավորապես, գլիկոլիպիդների համար գործում է այլ մեխանիզմ `այն լիպիդները, որոնք ցույց են տալիս կենդանիների բջիջներում առավել ցայտուն և հետևողական ասիմետրիկ բաշխումը: [5]

Լիպիդներ Խմբագրել

Կենսաբանական թաղանթը կազմված է հիդրոֆոբ պոչերով և հիդրոֆիլ գլուխներով լիպիդներից։ [6] Հիդրոֆոբ պոչերը ածխաջրածնային պոչեր են, որոնց երկարությունը և հագեցվածությունը կարևոր են բջիջը բնութագրելու համար: [7] Լիպիդային լաստեր առաջանում են, երբ լիպիդային տեսակները և սպիտակուցները միանում են թաղանթների տիրույթներում: Սրանք օգնում են մեմբրանի բաղադրիչները կազմակերպել տեղայնացված տարածքներում, որոնք ներգրավված են հատուկ գործընթացներում, ինչպիսիք են ազդանշանի փոխանցումը:

Կարմիր արյան բջիջները կամ էրիթրոցիտներն ունեն յուրահատուկ լիպիդային կազմ: Արյան կարմիր բջիջների երկշերտը կազմված է խոլեստերինից և ֆոսֆոլիպիդներից՝ ըստ քաշի հավասար համամասնությամբ։ [7] Էրիտրոցիտների թաղանթը վճռորոշ դեր է խաղում արյան մակարդման գործում։ Էրիտրոցիտների երկշերտում ֆոսֆատիդիլսերինն է: [8] Սա սովորաբար թաղանթի ցիտոպլազմիկ կողմում է: Այնուամենայնիվ, այն շրջվում է դեպի արտաքին թաղանթ, որն օգտագործվում է արյան մակարդման ժամանակ: [8]

Սպիտակուցներ Խմբագրել

Ֆոսֆոլիպիդային երկշերտերը պարունակում են տարբեր սպիտակուցներ։ Այս թաղանթային սպիտակուցներն ունեն տարբեր գործառույթներ և բնութագրեր և կատալիզացնում են տարբեր քիմիական ռեակցիաներ: Ինտեգրալ սպիտակուցները տարածվում են թաղանթների վրա՝ երկու կողմերում տարբեր տիրույթներով: [6] Ինտեգրալ սպիտակուցները ամուր կապ ունեն լիպիդային երկշերտի հետ և հեշտությամբ չեն կարող անջատվել։ [9] Նրանք կբաժանվեն միայն թաղանթը քայքայող քիմիական մշակմամբ: Ծայրամասային սպիտակուցները տարբերվում են ինտեգրալ սպիտակուցներից, քանի որ թույլ փոխազդեցություն են պահպանում երկշերտի մակերեսի հետ և հեշտությամբ կարող են անջատվել թաղանթից: [6] ipայրամասային սպիտակուցները տեղակայված են թաղանթի միայն մեկ երեսին և ստեղծում են թաղանթի անհամաչափություն:

ՊԼԱԶՄԱՅԻՆ ՄԵԲՐԱՆԱՅԻՆ ՍՊԻՏՈՒՆԱԿՆԵՐԻ ՈՐՈՇ ՕՐԻՆՆԵՐ ԵՎ ԴՐԱՆՑ ԳՈՐԾԱՌՆՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ
Ֆունկցիոնալ դաս ՍՊՏՈՒՏԻՆԻ ՕՐԻՆԱԿ ՀԱՏՈԿ ՖՈCTՆԿԻԱ
Փոխադրողներ Na+ պոմպ ակտիվորեն պոմպացնում է Na+ բջիջներից և K+ ներսում
Խարիսխներ ինտեգրիններ կապում են ակտինի ներբջջային թելերը արտաբջջային մատրիցային սպիտակուցների հետ
ընկալիչներ թրոմբոցիտներից ստացված աճի գործոնի ընկալիչ կապում է արտաբջջային PDGF-ն և, որպես հետևանք, առաջացնում է ներբջջային ազդանշաններ, որոնք առաջացնում են բջիջի աճ և բաժանում
Ֆերմենտներ ադենիլ ցիկլազ կատալիզացնում է ներբջջային ազդանշանային մոլեկուլի ցիկլային AMP- ի արտադրությունը ՝ ի պատասխան արտաբջջային ազդանշանների

Օլիգոսաքարիդներ Խմբագրել

Օլիգոսաքարիդները շաքար պարունակող պոլիմերներ են։ Մեմբրանում դրանք կարող են կովալենտորեն կապված լինել լիպիդների հետ ՝ առաջացնելով գլիկոլիպիդներ կամ կովալենտային կապով ՝ սպիտակուցների հետ ՝ գլիկոպրոտեիններ առաջացնելու համար: Թաղանթները պարունակում են շաքար պարունակող լիպիդային մոլեկուլներ, որոնք հայտնի են որպես գլիկոլիպիդներ: Երկշերտ շերտում գլիկոլիպիդների շաքարախմբերն ենթարկվում են բջջի մակերեսին, որտեղ կարող են ջրածնային կապեր կազմել: [9] Գլիկոլիպիդները ներկայացնում են լիպիդային երկշերտ անհամաչափության ամենածայրահեղ օրինակը: [10] Գլիկոլիպիդները կենսաբանական թաղանթում կատարում են մի շարք գործառույթներ, որոնք հիմնականում հաղորդակցական են, ներառյալ բջիջների ճանաչումը և բջիջ-բջիջների կպչումը։ Գլիկոպրոտեինները անբաժանելի սպիտակուցներ են: [2] Նրանք կարևոր դեր են խաղում իմունային պատասխանի և պաշտպանության գործում: [11]

Ֆոսֆոլիպիդային երկշերտը ձևավորվում է ջրային լուծույթներում թաղանթային լիպիդների ագրեգացման պատճառով: [4] Ագրեգացումը առաջանում է հիդրոֆոբ ազդեցությունից, որտեղ հիդրոֆոբ ծայրերը շփվում են միմյանց հետ և անջատվում ջրից հեռու:[6] Այս դասավորությունը առավելագույնի է հասցնում ջրածնի կապը հիդրոֆիլ գլուխների և ջրի միջև ՝ միաժամանակ նվազագույնի հասցնելով հիդրոֆոբ պոչերի և ջրի միջև անբարենպաստ շփումը: [10] availableրածնի հասանելի կապի ավելացումը մեծացնում է համակարգի էնտրոպիան ՝ ստեղծելով ինքնաբուխ գործընթաց:

Կենսաբանական մոլեկուլները ամֆիֆիլ կամ ամֆիպաթիկ են, այսինքն `միաժամանակ հիդրոֆոբ և հիդրոֆիլ: [6] Ֆոսֆոլիպիդային երկշերտը պարունակում է լիցքավորված հիդրոֆիլ գլխիկներ, որոնք փոխազդում են բևեռային ջրի հետ: Շերտերը պարունակում են նաև հիդրոֆոբ պոչեր, որոնք հանդիպում են լրացուցիչ շերտի հիդրոֆոբ պոչերին։ Հիդրոֆոբ պոչերը սովորաբար ճարպաթթուներ են, որոնք տարբերվում են երկարությամբ: [10] Լիպիդների փոխազդեցությունը, հատկապես հիդրոֆոբ պոչերը, որոշում են լիպիդային երկշերտ ֆիզիկական հատկությունները, ինչպիսիք են հեղուկությունը։

Բջիջներում մեմբրանները սովորաբար սահմանում են փակ տարածքներ կամ բաժանմունքներ, որոնցում բջիջները կարող են պահպանել արտաքինից տարբերվող քիմիական կամ կենսաքիմիական միջավայր: Օրինակ, պերօքսիզոմների շուրջ թաղանթը պաշտպանում է բջիջի մնացած մասը պերօքսիդներից, քիմիական նյութեր, որոնք կարող են թունավոր լինել բջիջի համար, և բջջային թաղանթը բջիջը բաժանում է իր շրջապատող միջավայրից: Պերօքսիզոմները բջիջում հայտնաբերված վակուոլի ձևերից մեկն են, որոնք պարունակում են բջջի ներսում քիմիական ռեակցիաների կողմնակի արտադրանքներ: Օրգանելների մեծ մասը սահմանվում է նման թաղանթներով և կոչվում են «մեմբրանով կապված» օրգանելներ։

Ընտրովի թափանցելիություն Խմբագրել

Հավանաբար, կենսամեմբրանի ամենակարևոր առանձնահատկությունն այն է, որ այն ընտրովի թափանցելի կառույց է: Սա նշանակում է, որ այն հատող փորձող ատոմների և մոլեկուլների չափը, լիցքը և այլ քիմիական հատկությունները որոշելու են, թե արդյոք դա նրանց կհաջողվի: Ընտրողական թափանցելիությունը էական նշանակություն ունի բջջի կամ օրգանելի շրջապատից արդյունավետ տարանջատման համար: Կենսաբանական թաղանթներն ունեն նաև որոշակի մեխանիկական կամ առաձգական հատկություններ, որոնք թույլ են տալիս փոխել ձևը և շարժվել ըստ պահանջի:

Ընդհանուր առմամբ, փոքր հիդրոֆոբ մոլեկուլները հեշտությամբ կարող են անցնել ֆոսֆոլիպիդային երկշերտները պարզ դիֆուզիայի միջոցով: [12]

Մասնիկները, որոնք անհրաժեշտ են բջջային ֆունկցիայի համար, բայց չեն կարողանում ազատորեն ցրվել մեմբրանի միջով, ներթափանցում են թաղանթային տրանսպորտային սպիտակուցի միջոցով կամ ընդունվում են էնդոցիտոզի միջոցով, որտեղ թաղանթը թույլ է տալիս վակուոլին միանալ դրա վրա և պարունակությունը մղել բջիջ: Մասնագիտացված պլազմային թաղանթների շատ տեսակներ կարող են բջիջը առանձնացնել արտաքին միջավայրից՝ գագաթային, բազալերային, նախասինապտիկ և հետսինապտիկ, դրոշակի, թարթիչի, միկրովիլուսի, ֆիլոպոդիայի և լամելիպոդիայի մեմբրաններ, մկանային բջիջների սարկոլեմա, ինչպես նաև ողնաշարի մասնագիտացված միելին և դենդրիտային թաղանթներ: նեյրոններ. Պլազմային թաղանթները կարող են նաև ձևավորել տարբեր տեսակի «վերամեմբրանի» կառուցվածքներ, ինչպիսիք են caveolae, հետսինապտիկ խտություն, պոդոսոմ, ինվազոպոդիում, դեսմոսոմ, հեմիդեսմոսոմ, կիզակետային կպչում և բջջային հանգույցներ: Այս տեսակի թաղանթները տարբերվում են լիպիդային և սպիտակուցային կազմով:

Թաղանթների տարատեսակ տեսակներ նաև ստեղծում են ներբջջային օրգանոիդներ. COPI-պատված և COPII-պատված վեզիկուլներ) և սեկրետորային վեզիկուլներ (ներառյալ սինապտոսոմները, ակրոսոմները, մելանոսոմները և քրոմաֆինի հատիկները): Կենսաբանական թաղանթների տարբեր տեսակներ ունեն տարբեր լիպիդային և սպիտակուցային բաղադրություն: Թաղանթների բովանդակությունը սահմանում է դրանց ֆիզիկական և կենսաբանական հատկությունները: Թաղանթների որոշ բաղադրիչներ առանցքային դեր են խաղում բժշկության մեջ, օրինակ՝ արտահոսքի պոմպերը, որոնք դեղերը դուրս են մղում բջիջից:

Հեղուկություն Խմբագրել

Ֆոսֆոլիպիդ երկշերտի հիդրոֆոբ միջուկը մշտապես շարժման մեջ է ՝ լիպիդային պոչերի կապերի շուրջ պտույտների պատճառով: [13] Երկշերտի հիդրոֆոբ պոչերը թեքվում և փակվում են միասին: Այնուամենայնիվ, ջրի հետ ջրածնի կապի պատճառով հիդրոֆիլ գլուխների խմբերն ավելի քիչ շարժում են ցուցաբերում, քանի որ նրանց պտույտն ու շարժունակությունը սահմանափակ են: [13] Սա հանգեցնում է լիպիդային երկշերտի մածուցիկության ավելացմանը, որն ավելի մոտ է հիդրոֆիլ գլուխներին: [6]

Անցումային ջերմաստիճանից ցածր, լիպիդային երկշերտը կորցնում է իր հեղուկությունը, երբ բարձր շարժունակությամբ լիպիդները ավելի քիչ շարժումներ են ցուցաբերում ՝ դառնալով գելանման պինդ: [14] Անցումային ջերմաստիճանը կախված է լիպիդային երկշերտի այնպիսի բաղադրիչներից, ինչպիսիք են ածխաջրածնային շղթայի երկարությունը և դրա ճարպաթթուների հագեցվածությունը: Peratերմաստիճանից կախված հեղուկությունը մանրէների և սառնասրտ օրգանիզմների համար հանդիսանում է կարևոր ֆիզիոլոգիական հատկություն: Այս օրգանիզմները պահպանում են մշտական ​​հեղուկություն ՝ փոփոխելով մեմբրանի լիպիդային ճարպաթթուների բաղադրությունը ՝ տարբեր ջերմաստիճաններին համապատասխան: [6]

Կենդանիների բջիջներում մեմբրանի հեղուկությունը մոդուլացվում է ստերոլ խոլեստերինի ներառմամբ: Այս մոլեկուլը հատկապես մեծ քանակությամբ առկա է պլազմայի մեմբրանում, որտեղ այն կազմում է մեմբրանի լիպիդների մոտավորապես 20% -ը քաշով: Քանի որ խոլեստերինի մոլեկուլները կարճ են և կոշտ, դրանք լցնում են հարևան ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլների միջև եղած տարածությունները, որոնք թողնում են իրենց չհագեցած ածխաջրածնային պոչերի ոլորանները: Այս կերպ խոլեստերինը հակված է խստացնելու երկշերտը, դարձնելով այն ավելի կոշտ և պակաս թափանցելի: [5]

Բոլոր բջիջների համար մեմբրանի հեղուկությունը կարևոր է բազմաթիվ պատճառներով: Այն հնարավորություն է տալիս մեմբրանի սպիտակուցներին արագորեն ցրվել երկշերտ հարթությունում և փոխազդել միմյանց հետ, ինչպես որ կարևոր է, օրինակ, բջջային ազդանշանի դեպքում: Այն թույլ է տալիս մեմբրանի լիպիդներին և սպիտակուցներին ցրվել այն վայրերից, որտեղ դրանք տեղադրվում են երկշերտի մեջ ՝ բջջի այլ շրջաններ սինթեզվելուց հետո: Այն թույլ է տալիս մեմբրաններին միաձուլվել միմյանց հետ և խառնել դրանց մոլեկուլները, և ապահովում է, որ թաղանթի մոլեկուլները հավասարաչափ բաշխվեն դուստր բջիջների միջև, երբ բջիջը բաժանվի: Եթե ​​կենսաբանական թաղանթները հեղուկ չլինեին, դժվար է պատկերացնել, թե ինչպես կարող են բջիջները ապրել, աճել և վերարտադրվել: [5]


15 Բջջային թաղանթի բնութագրերը

1- Անցնող հյուսվածք

Բջջային թաղանթն ունի աղցանի յուղի նման հյուսվածք, այսինքն՝ այն թափանցելի է իր միջավայրի համար և թույլ է տալիս վերահսկվող կերպով փոխազդել դրսում տեղի ունեցողի հետ: Այս հատկությունը նաև թույլ է տալիս արտազատել որոշակի իրեր, ինչպես նաև կլանել այն, ինչ ձեզ հարկավոր է:

Այս հյուսվածքը նաև թույլ է տալիս նրանց շփվել այլ բջիջների հետ, նույնականացնել իրենց և կիսվել տեղեկատվությամբ:

2- Հեղուկ խճանկարի մոդել

Սա բջջային թաղանթի կառուցվածքի ներկայումս ընդունված մոդելն է: Այն առաջարկվել է 1972 թվականին և ցույց է տալիս, որ այս թաղանթը բաղադրիչներից բաղկացած խճանկար է, հիմնականում՝ ֆոսֆոլիպիդներ, խոլեստերին և սպիտակուցներ, որոնք ազատ և հեղուկ շարժվում են այս խճանկարի հարթությունում:

Բջիջը միշտ դինամիկ գործընթացի մեջ կլիներ, որտեղ ֆոսֆոլիպիդներն ու սպիտակուցները անընդհատ սահում են միմյանց կողքին: Նրա հեղուկությունն այնքան մեծ է, որ ասեղով ծակելու դեպքում թաղանթը հոսում է նրա շուրջը։ Դուրս գալուց հետո թաղանթը կվերադառնա իր սովորական հոսքին:

3- Դրա հիմնական բաղադրիչներն են լիպիդները

Բջջային թաղանթի հիմնական բաղադրիչներն են լիպիդները ՝ խոլեստերինի և ֆոսֆոլիպիդների տեսքով: Բացի այդ, այն պարունակում է սպիտակուցներ եւ ածխաջրեր, որոնք կցված են այդ լիպիդներին ու սպիտակուցներին:

Ֆոսֆոլիպիդները գլիցերինից կազմված լիպիդներ են: Բջջային թաղանթները սովորաբար ներառում են ֆոսֆոլիպիդների երկու շերտ `համակարգում, որը կոչվում է ֆոսֆոլիպիդ երկշերտ:

Խոլեստերինը 4 ածուխից կազմված ևս մեկ լիպիդ է, որը գտնվում է այս բջջաթաղանթի միջուկում գտնվող ֆոսֆոլիպիդների կողքին: Ածխաջրերը առկա են պլազմային մեմբրանի մակերեսին և կապված են սպիտակուցների հետ՝ ձևավորելով գլիկոպրոտեիններ։

4- Թույլ է տալիս ձեւավորել բջիջը

Չնայած իր թափանցելիությանը, բջջային թաղանթը բավարար հետևողականություն ունի բջիջները ձևավորելու համար: Այն հիմքն է, որտեղ որոշ օրգանիզմների մոտ ամրանում է ցիտոկմախքը, իսկ մյուսների մոտ՝ բջջային պատերը: Դա բջջի աջակցությունն է:

5- Կարգավորում է բջիջների աճը

Բջջային թաղանթը կարգավորում է բջիջների աճը էնդոցիտոզի և էկզոցիտոզի գործընթացների միջև հավասարակշռության միջոցով: Էնդոցիտոզի դեպքում լիպիդներն ու սպիտակուցները հանվում են բջջաթաղանթից և ներառվում բջջի մեջ:

Մյուս կողմից, էկզոցիտոզի ժամանակ լիպիդներ և սպիտակուցներ պարունակող բշտիկները միաձուլվում են բջջային թաղանթի հետ և մեծանում:

6- Այն թույլ է տալիս հաղորդակցվել բջիջների միջև

Այն ունի սպիտակուցներ, որոնք կոչվում են մակերևութային մարկերային սպիտակուցներ, որոնք թույլ են տալիս բջիջը նույնականացնել և թույլ է տալիս հաղորդակցվել մոտակա այլ բջիջների հետ:

Բջջային թաղանթն ունի ընդունման վայրեր ՝ հատուկ կենսաքիմիական տարրերի փոխազդեցության համար, ինչպիսիք են իմունային համակարգի որոշ հորմոններ, նյարդային հաղորդիչներ և սպիտակուցներ: Այս կերպ բջիջը կարող է ճանաչել եւ մշակել արտաբջջային միջավայրի ստացած որոշ ազդակներ:

7- Մետաբոլիկ ակտիվություն

Բջջային թաղանթի մեկ այլ առանձնահատկությունն այն է, որ այն իր կառուցվածքներում ներառում է որոշ սպիտակուցներ և հարակից ֆերմենտներ բջջի նյութափոխանակության որոշ գործընթացներում:

8- Բջջի կառուցվածքի մի մասն է

Բջջային թաղանթը բջիջների կառուցվածքի մի մասն է և ոչ թե ինքը: Այնուամենայնիվ, իր բնութագրերի պատճառով այն կարող է կատարել այնքան գործառույթներ, որ դա, հավանաբար, բջջային ամենաամբողջական կառուցվածքն է `մանրամասնությունների բազմաբնույթ մակարդակներով հատուկ առաջադրանքներ կատարելու ունակության համար:

9- Ներառված է բջիջի տեղափոխման գործընթացում

Բջջային թաղանթը պատասխանատու է ընտրելու համար, թե որ տարրերը կարող են մտնել բջիջ: Դրանք կարող են լինել ամինաթթուներ, նուկլեոտիդներ և շաքարներ:

Ահա թե ինչու բջջային թաղանթն ունի որոշակի հատուկ կառուցվածքներ, որոնք թույլ են տալիս թարգմանել որոշակի մոլեկուլներ, ինչպես նշվածները: Բջջում տրանսպորտային գործընթացի երկու տեսակ կա.

Պասիվ փոխադրումը ներառում է դիֆուզիայի հետ կապված ոչ բևեռային մոլեկուլներ Եվ նաև օսմոզ-որը կապված է ջրի մոլեկուլների հետ: Այս երկու գործընթացներից ոչ մեկում բջիջը էներգիա չի ծախսում:

Ակտիվ փոխադրումն այն է, երբ մոլեկուլը պետք է շարժվի բջջի կողմից իր թաղանթի միջով՝ զբաղեցնելով օսմոզ, դիֆուզիոն կամ բևեռականություն՝ հակառակ բնական ուղղությամբ: Այս գործընթացը պահանջում է էներգիա:

10- Այն կարող է ձեւավորել այլ թաղանթներ

Բջջային թաղանթը կարող է ձևավորել այլ տեսակի «սուպերմեմբրաններ» և տարբեր տեսակի բջջային հանգույցներ: Դրանք կազմված են հատուկ սպիտակուցներից, ինչպիսիք են ինտեգրինները և կադերինները, բջիջների կպչունության բոլոր մոլեկուլները: Այս «սուպեր -մեմբրաններից» են, ի թիվս այլոց, քարավոլներ:

11- Նրա խտությունը բջիջից բջիջ փոփոխական է

Կախված բջիջի տեսակից ՝ բջջային թաղանթի խտությունը կարող է տարբեր լինել: Սա ըստ գործառույթի, որը պետք է կատարի յուրաքանչյուր բջիջ և դրա անկախ պահանջները: Աքսոնները և դրանց ծածկոցները՝ աքսոլեմները, ունեն տարբեր խտություն իրենց բջջային թաղանթում։

12- Այն կազմված է սպիտակուցների 50% -ից

Բջջային թաղանթը մոտավորապես 25% -ից 75% սպիտակուց է: Սրանք տեղակայված են մեմբրանը կազմող երկու լիպիդային երկշերտի միջնամասում: Ֆոսֆոլիպիդները հիմնական կառուցվածքն են, մինչդեռ սպիտակուցները կատարում են բջջի տարբեր առաջադրանքների հատուկ գործառույթները:

13- Այն ունի խոլեստերին

Բջջային թաղանթը խոլեստերին ունի իր ծածկույթում, ինչը թույլ է տալիս պահպանել իր հեղուկությունն ու թափանցելիությունը, ինչը բջջի ներսը պահպանում է իր միջավայրի հետ պաշտպանված շփման մեջ:

14- Արտաքինից պարունակում է գլիկոպրոտեիններ

Բջջային թաղանթում առկա գլյուկոպրոտեինները օգտագործվում են բջիջների միջև ճանաչման համար՝ ի լրումն որպես անտիգեն և ընկալիչ:

15- Գործել որպես սահման

Բջջային թաղանթը թույլ է տալիս կենդանի բջիջներին առանձնացնել մարմնի կողմից արտազատվող այլ թափոններից, ներառյալ վնասված կամ մահացած բջիջները: Սա պաշտպանում է մարմնի առողջ բջիջների ամբողջականությունը:


Լիպիդային լուծելիության ազդեցությունը պլազմայի մեմբրանի թափանցելիության վրա

. Ուսումնասիրել մոլեկուլների լիպիդային լուծելիության ազդեցությունը կենդանական բջջի պլազմային մեմբրանի թափանցելիության վրա:

Ներածություն:
Դիֆուզիոն. Ընդհանրապես, դիֆուզիոն գործընթացը տեղի է ունենում, երբ կա երկու շրջանի միջև համակենտրոնացման գրադիենտ: Համակենտրոնացման գրադիենտ գոյություն ունի, երբ որոշակի տիպի մոլեկուլ (ինչպես սննդի ներկերի ներկերի մոլեկուլները) տարածված չէ հավասար համակենտրոնացմամբ, բայց ինչ -որ պահի գոյություն ունի ավելի բարձր կոնցենտրացիայի մեջ:

Քննարկելով բջջի պլազմային մեմբրանում տեղաշարժի մասին ՝ դիֆուզիոն պասիվ տրանսպորտի ամենապարզ տեսակն է, որի դեպքում դիֆուզիոն չի պահանջում բջջից էներգիա օգտագործել: Միայն փոքր մոլեկուլները կարող են անցնել բջջային թաղանթը պարզ դիֆուզիայի միջոցով: Դիֆուզիան մոլեկուլների տեղաշարժն է բարձր կոնցենտրացիայի տարածքից դեպի ցածր կոնցենտրացիայի տարածք: Տարածության վրա մոլեկուլների կոնցենտրացիայի այս տարբերությունը կոչվում է կոնցենտրացիայի գրադիենտ: Դիֆուզիան պայմանավորված է մոլեկուլների կինետիկ էներգիայով։

“ KarrieWrites- ը նման ֆենոմենալ աշխատանք կատարեց այս հանձնարարությամբ: Նա ավարտեց այն մինչև դրա վերջնաժամկետը և մանրամասն ու տեղեկատվական էր: ”

Նրանց KE- ի պատճառով մոլեկուլները մշտական ​​շարժման մեջ են: Դիֆուզիան տեղի է ունենում, երբ մոլեկուլները պատահականորեն միմյանցից հեռանում են հեղուկի կամ գազի մեջ:

Դիֆուզիոն արագությունը կախված է ջերմաստիճանից, չափից և ցրվող մոլեկուլների տեսակից: Մոլեկուլներն ավելի արագ են ցրվում ավելի բարձր ջերմաստիճաններում, քան ցածր ջերմաստիճաններում, իսկ ավելի փոքր մոլեկուլներն ավելի արագ են ցրվում, քան մեծ մոլեկուլները: Նյութերի մեծ մասը բջիջների մեջ և դուրս տեղափոխումը տեղի է ունենում դիֆուզիայի միջոցով: Համակենտրոնացման գրադիենտը տարբերությունն է լուծված նյութի կոնցենտրացիայի միջև մեկ տեղում և դրա կոնցենտրացիայի միջև հարակից տարածքում:

Սեղմելով «Ստուգեք գրողների առաջարկները», դուք համաձայնում եք մեր ծառայության պայմաններին և գաղտնիության քաղաքականությանը: Մենք երբեմն ձեզ կուղարկենք գովազդային և հաշվի հետ կապված էլ

Մենք պարզապես կհամեմատեինք բջջի ներսում և դրսում լուծույթները խնդրո առարկա մոլեկուլի կոնցենտրացիաների համար: Օրինակ, եթե գլյուկոզան (մոնոսաքարիդ) բջջի ներսում և դրսում հավասար կոնցենտրացիաների է, գլյուկոզի կոնցենտրացիայի գրադիենտ չկա, և գլյուկոզան չի շարժվի: Բայց, եթե գլյուկոզան բջջից դուրս գտնվում է ավելի բարձր կոնցենտրացիայի մեջ, քան բջիջի ներսում, գլյուկոզայի կոնցենտրացիայի գրադիենտը դրսից դեպի բջիջ է, և գլյուկոզան կտեղափոխվի բջիջ: Գլյուկոզայի բջիջ ներթափանցելու համար էներգիա ծախսելու կարիք չկա: Ջրից բացի այլ մոլեկուլների շարժման կոնցենտրացիայի գրադիենտը միշտ բարձր կոնցենտրացիայից ցածր է:

SITI ALIA IZZANI ISMAIL
M13D

Հետազոտական ​​հարց.
Ինչպե՞ս է լիպիդներում լուծվող մոլեկուլների լուծելիությունը ազդում պլազմայի մեմբրանի թափանցելիության վրա ՝ չափելով կարմիր արյան բջիջներում հեմոլիզի առաջացման ժամանակը: Վարկած

: Որքան բարձր է մոլեկուլների լիպիդային լուծելիությունը, այնքան բարձր է պլազմային մեմբրանի փոփոխականների թափանցելիությունը

Անկախ. Լիպիդում լուծվող մոլեկուլների լուծելիություն: Լիպիդային լուծվող մոլեկուլների տարբեր լուծելիություն ստանալու համար մենք օգտագործում ենք տարբեր տեսակի լիպիդ լուծվող նյութեր, որոնց լիպիդային լուծելիությունը տարբերվում է միմյանցից:

Պլազմային մեմբրանի թափանցելիություն: Այն չափվում է ՝ արձանագրելով կարմիր արյան բջիջների կողմից հեմոլիզի հասցրած ժամանակը, որի միջոցով թղթի վրա «X» տպագրությունը ակնհայտորեն տեսանելի է դառնում տեսանելի վիճակում, ինչպես թորած ջրում:

i) կարմիր արյան բջիջների կասեցման ծավալը. Լիպիդներում լուծվող տարբեր տեսակի նյութեր պարունակող բոլոր 3 փորձանոթները, յուրաքանչյուրը, ընկնում են կարմիր արյան բջիջների կասեցման նույն ծավալով, որը կազմում է 5 մլ:
ii) Լիպիդային լուծվող նյութերի ծավալը-Լիպիդային լուծվող նյութերն են
վերցված նույն ծավալով, յուրաքանչյուրը 5 մլ:
iii) Լիպիդային լուծվող նյութերի խտացում-Լիպիդային լուծվող նյութերը նոսրացվում են մինչև նույն կոնցենտրացիան `0.3 Մ:
iv) Փորձի միջավայրի ջերմաստիճանը.
v) Բջիջների տեսակը – Փորձերի 3 խմբերում օգտագործված բջիջները նույն տեսակի բջիջներից են, որոնք արյան կարմիր բջիջներն են:

SITI ALIA IZZANI ISMAIL
M13D

Արյան ֆոնդային կասեցում
Թորած ջուր
Մեթիլ սպիրտ
Էթիլային սպիրտ
Պրոպիլային սպիրտ
n-բուտիլային սպիրտ

Աղյուսակ 1. Փորձի ժամանակ օգտագործված նյութերի ցանկ՝ օգտագործված քանակով և ծավալով: Մեքենա

Փորձարկման խողովակներ
Չափիչ գլան
Ներարկիչ
«X» տպագրությամբ թուղթ
Ժամաչափ
Կաթողիկ

Աղյուսակ 2. Փորձի մեջ օգտագործվող ապարատների ցանկ, օգտագործված քանակի և ծավալի հետ: Դիագրամ

Գծապատկեր 1. Փորձի համար սարքավորված սարք

SITI ALIA IZZANI ISMAIL
M13D

Սարքի տեղադրման պիտակ.
Պատասխան ՝ կարմիր արյան բջիջների կասեցում + թորած ջուր
B: Կարմիր արյան բջիջների կասեցում + մեթիլ սպիրտ
C: Կարմիր արյան բջիջների կասեցում + էթիլային սպիրտ
D: Կարմիր արյան բջիջների կասեցում + Պրոպիլ սպիրտ
E. կարմիր արյան բջիջների կասեցում + n-բութիլ ալկոհոլ
Մեթոդաբանությունը :
1. Չափել 5 մլ թորած ջուր՝ օգտագործելով 10 մլ չափիչ բալոն: 2. Փորձանոթի մեջ լցնել 5 մլ թորած ջուր:
3. Ավելացնել 5 կաթիլ կարմիր բջիջների կախոց և նրբորեն խառնել:
4. Կրկնել ընթացակարգը՝ օգտագործելով 5 մլ 0.3M մեթիլ սպիրտ, էթիլային սպիրտ, պրոպիլ սպիրտ, նբութիլ սպիրտ: 5. Երբ արյան առաջին կաթիլը հասնում է լուծմանը, գործարկեք ժամաչափը: 6. Որոշեք հեմոլիզի առաջացման համար անհրաժեշտ ժամանակը: Դա արեք ՝ այս էջում տպված հատվածի դիմաց պահելով խողովակը, երբ հեմոլիզը տեղի է ունենում, տպագիրն ավելի ու ավելի պարզ կդառնա: 7. Եթե հեմոլիզի գործընթացը շատ արագ է տեղի ունենում, սառցաջրում սառեցրեք կարմիր արյան բջիջներ պարունակող բոլոր 5 լուծույթները `դանդաղեցնելու հեմոլիզի գործընթացը:

8. Արյան կարմիր բջիջների հեմոլիզի ժամանակները գրանցեք աղյուսակում: Տվյալների աղյուսակավորման առաջարկ
Տեսակ
նյութ

բաժանման գործակից
(լուծելիություն)

Թորած ջուր
Մեթիլային սպիրտ
Էթիլային սպիրտ
Պրոպիլային ալկոհոլ
n-բութիլ Ալկոհոլ
Աղյուսակ 3. Աղյուսակավորված տվյալների առաջարկ

Կարմիր հեմոլիզի ժամանակ
արյան բջիջ (րոպե)
Դատավարություն
1-ին
2-րդ
3 -րդ
4 -րդ
5-րդ

SITI ALIA IZZANI ISMAIL
M13D

1. Անմիջապես դադարեցրեք ժմչփը, երբ թղթի վրա «X» տպագրությունը հստակ տեսանելի լինի, ինչպես երևում է հսկողության փորձարկումում `գրանցված ժամանակը ավելի ճշգրիտ ապահովելու համար: 2. Չափել բոլոր 5 լուծույթները `օգտագործելով չափիչ գլան, այնպես որ օգտագործված բոլոր լուծույթները համեմատաբար նույն քանակությամբ են: Համոզվեք, որ դիտորդի աչքերը ուղղահայաց են չափիչ մխոցի մասշտաբին, որպեսզի նվազագույնի հասցվի պարալաքսի սխալը: 3. Զգույշ եղեք կարմիր արյան բջիջների կախոցը վարելիս, որպեսզի այն չթափվի և կտորի վրա կեղտոտ բիծ չթողնի:


The պլազմա թաղանթ ծայրահեղ ճկուն կառույց է, որը կազմված է 2 շերտից ՝ մեջքի մեջ գտնվող ֆոսֆոլիպիդներից («երկշերտ»): Ֆոսֆոլիպիդների միջև առկա է նաև խոլեստերին, ինչը նպաստում է մեմբրանի հեղուկությանը: Մեմբրանում կան տարբեր սպիտակուցներ, որոնք ունեն տարբեր գործառույթներ: Մեկ ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլը մի ծայրում ունի ֆոսֆատային խումբ, որը կոչվում է «գլուխ» և ճարպաթթուների երկու կողային շղթաներ, որոնք կազմում են լիպիդային պոչերը (Նկար 3.2): Ֆոսֆատային խումբը բացասական լիցքավորված է ՝ գլուխը դարձնելով բևեռային և հիդրոֆիլ, կամ «ջրասեր»: Ա հիդրոֆիլ մոլեկուլը (կամ մոլեկուլի շրջանը) այն է, որը ձգվում է դեպի ջուր: Այսպիսով, ֆոսֆատի գլուխները ձգվում են ինչպես արտաբջջային, այնպես էլ ներբջջային միջավայրի ջրի մոլեկուլներին: Մյուս կողմից, լիպիդային պոչերը չլիցքավորված են կամ ոչ բևեռային և հիդրոֆոբ են կամ «ջրից վախեցող»։ Ա հիդրոֆոբիկ մոլեկուլը (կամ մոլեկուլի շրջանը) վանում և հետ է մղվում ջրով: Որոշ լիպիդային պոչեր բաղկացած են հագեցած ճարպաթթուներից, իսկ որոշները պարունակում են չհագեցած ճարպաթթուներ:Այս համադրությունը ավելացնում է անընդհատ շարժվող պոչերի հեղուկությունը: Այսպիսով, ֆոսֆոլիպիդները ամֆիպաթիկ մոլեկուլներ են: Ան ամֆիոպաթիկ մոլեկուլն այն է, որը պարունակում է ինչպես հիդրոֆիլ, այնպես էլ հիդրոֆոբ տարածաշրջան: Իրականում, օճառն աշխատում է յուղի և ճարպի հետքերը հեռացնելու համար, քանի որ այն ունի ամֆիպաթիկ հատկություններ: Հիդրոֆիլ մասը կարող է լուծարվել ջրի մեջ, մինչդեռ հիդրոֆոբ մասը կարող է ճարպը պահել միցելներում, որոնք այնուհետև կարող են լվացվել:

Պլազմային թաղանթը բաղկացած է ֆոսֆոլիպիդների երկու հարակից շերտերից։ Մեկ շերտի լիպիդային պոչերը նայում են մյուս շերտի պոչերին ՝ հանդիպելով երկու շերտերի միջերեսին: Ֆոսֆոլիպիդային գլուխները ուղղված են դեպի դուրս, մեկ շերտը ենթարկվում է բջիջի ներսին և մեկ շերտը `արտաքին (Նկար 3.3): Քանի որ ֆոսֆատային խմբերը բևեռային և հիդրոֆիլ են, նրանց գրավում է ներբջջային հեղուկի ջուրը: Ներբջջային հեղուկ (ICF) բջջի հեղուկ ներքին մասն է: Ֆոսֆատային խմբերին գրավում են նաև արտաբջջային հեղուկը: Արտաբջջային հեղուկ (ECF) հեղուկ միջավայրն է բջջային թաղանթից դուրս: Միջանկյալ հեղուկ (IF) այն տերմինն է, որը տրվում է արտաբջջային հեղուկին, որը չի պարունակվում արյան անոթներում: Քանի որ լիպիդային պոչերը հիդրոֆոբ են, դրանք հանդիպում են մեմբրանի ներքին շրջանում ՝ այս տարածությունից բացառելով ջրային ներբջջային և արտաբջջային հեղուկը: Բջջային թաղանթն ունի բազմաթիվ սպիտակուցներ, ինչպես նաև այլ լիպիդներ (օրինակ ՝ խոլեստերինը), որոնք կապված են ֆոսֆոլիպիդային երկշերտի հետ: Թաղանթի կարևոր առանձնահատկությունն այն է, որ այն մնում է հեղուկ: բջջային թաղանթում գտնվող լիպիդներն ու սպիտակուցները կոշտ չեն կողպված իրենց տեղում:

Պլազմային մեմբրանի կառուցվածքը նրան տալիս է ընտրովի թափանցելիության բնութագրեր։ Ընտրովի թափանցելիություն նշանակում է, որ մեմբրանը թույլ է տալիս որոշ նյութեր անցնել ՝ բացառելով մյուսները: Պլազմային մեմբրանի թափանցելիությունը կախված է անցնող նյութի չափից և լուծելիությունից: Փոքր գազերը, ինչպիսիք են թթվածինը և ածխաթթու գազը, հեշտությամբ կարող են անցնել թաղանթով: Լիպիդային լուծվող նյութերը կարող են անցնել նաև ֆոսֆոլիպիդների միջով: Ջրում լուծվող (հիդրոֆիլ) նյութերը, ինչպիսիք են գլյուկոզան և լիցքավորված մոլեկուլները, ինչպիսիք են իոնները, այնուամենայնիվ, չեն կարողանում անցնել լիպիդային երկշերտով: Այս հիդրոֆիլ մոլեկուլներն ու իոնները պետք է օգտագործեն թաղանթում գտնվող սպիտակուցներ ՝ բջիջ ներս կամ դուրս գալու համար:

Մեմբրանի սպիտակուցներ

Լիպիդային երկշերտը կազմում է պլազմային մեմբրանի հիմքը, բայց այն ամբողջապես պատված է տարբեր սպիտակուցներով: Երկու տարբեր տեսակի սպիտակուցներ, որոնք սովորաբար կապված են բջջային թաղանթի հետ, անբաժանելի սպիտակուցներն են և ծայրամասային սպիտակուցը (Նկար 3.4): Ինչպես հուշում է նրա անունը, ան անբաժանելի սպիտակուց սպիտակուց է, որը ներկառուցված է թաղանթում:

Ա ալիք կամ փոխադրող սպիտակուց ինտեգրալ սպիտակուցի օրինակ է, որը ընտրովի թույլ է տալիս որոշակի նյութեր, օրինակ ՝ որոշ իոններ, անցնել բջիջը կամ դուրս գալ բջիջից: Ինտեգրալ սպիտակուցների մեկ այլ կարևոր խումբ են բջիջների ճանաչման սպիտակուցները, որոնք ծառայում են բջիջի ինքնությունը նշելու համար, որպեսզի այն ճանաչվի այլ բջիջների կողմից: Ա ընկալիչ ճանաչող սպիտակուցի տեսակ է, որը կարող է ընտրողաբար կապել հատուկ մոլեկուլը բջջից դուրս, և այդ կապը բջջի ներսում քիմիական ռեակցիա է առաջացնում: Ընդունիչները նման են յուրաքանչյուր բջջի անվան պիտակների, որոնք թույլ են տալիս որոշակի մոլեկուլներին ճանաչել այն: Որոշ անբաժանելի թաղանթային սպիտակուցներ գլիկոպրոտեիններ են: Ա գլիկոպրոտեին սպիտակուց է, որի վրա կցված են ածխաջրերի մոլեկուլներ, որոնք տարածվում են դեպի արտաբջջային մատրիցա։ Գլիկոպրոտեինների վրա կցված ածխաջրային պիտակները օգնում են բջիջից բջիջ ճանաչելուն: Ածխաջրերը, որոնք տարածվում են մեմբրանի սպիտակուցներից և նույնիսկ որոշ թաղանթային լիպիդներից, հավաքականորեն կազմում են գլիկոկալիքս: The գլիկոկալիքս բջջի շուրջ անորոշ տեսք ունեցող ծածկույթ է, որը ձևավորվում է բջջաթաղանթին ամրացված գլիկոպրոտեիններից և այլ ածխաջրերից: Գլիկոկալիկսը կարող է ունենալ տարբեր դերեր: Օրինակ, այն կարող է ունենալ մոլեկուլներ, որոնք թույլ են տալիս բջիջը կապվել մեկ այլ բջիջի հետ, այն կարող է պարունակել հորմոնների ընկալիչներ, կամ կարող է պարունակել սննդանյութեր քայքայող ֆերմենտներ: Մարդու մարմնում հայտնաբերված գլիկոկալիզները տվյալ անձի գենետիկական կառուցվածքի արտադրանք են: Նրանք յուրաքանչյուր անհատի տրիլիոն բջիջներից յուրաքանչյուրին տալիս են անձի մարմնում պատկանելու «ինքնություն»: Այս ինքնությունը հիմնական միջոցն է, որով մարդու իմունային պաշտպանության բջիջները «գիտեն» չհարձակվել մարդու մարմնի բջիջների վրա, բայց դա նաև պատճառ է, որ մեկ այլ անձի կողմից նվիրաբերված օրգանները կարող են մերժվել: Պլազմային մեմբրանի ներսում ներդրված են նաև ֆերմենտներ: Ֆերմենտները կարելի է գտնել որպես պծայրամասային սպիտակուցներ սովորաբար հանդիպում են լիպիդային երկշերտի ներքին կամ արտաքին մակերեսին: Այս սպիտակուցները սովորաբար կատարում են բջջի որոշակի գործառույթ: Աղիքային բջիջների մակերևույթի որոշ ծայրամասային սպիտակուցներ, օրինակ, հանդես են գալիս որպես մարսողական ֆերմենտներ ՝ սննդանյութերը քայքայելու համար այն չափերի, որոնք կարող են անցնել բջիջների միջով և ներթափանցել արյան մեջ:

Մեմբրանի մասնագիտացումներ

Բոլոր պլազմային թաղանթները ունեն ընտրովի թափանցելիության և տարբեր սպիտակուցներ պարունակելու հատկանիշ: Որոշ թաղանթներ, սակայն, ունեն բաղադրիչներ, որոնք մասնագիտացված են որոշակի նպատակի համար: Միկրովիլները որոշ բջիջների մակերեսի վրա մատների նման ելուստներ են: Այս կանխատեսումները մեծացնում են մակերեսը `կլանման համար: Բջիջները, որոնք ծածկում են բարակ աղիքները, պարունակում են միկրովիլիներ: Միացումները սպիտակուցների ևս մեկ մասնագիտացված խումբ են, որոնք միանում են այլ բջիջներին: Գոյություն ունեն հանգույցների երեք հիմնական տեսակներ ՝ ամուր հանգույցներ, դեզոմոսոմներ և բացերի միացումներ: Ամուր հանգույցները սպիտակուցներ են, որոնք շատ սերտորեն պահում են հարակից բջիջները, այնպես որ նրանց միջև ոչինչ չի կարող թափանցել: Բջիջները, որոնք պատում են մարսողական և միզուղիների տրակտը, պարունակում են բազմաթիվ ամուր հանգույցներ ՝ ապահովելու համար, որ այդ սնամեջ օրգանների պարունակությունը դուրս չգա արտաքին շերտերի կամ մարմնի խոռոչի մեջ: Դեսմոսոմները երբեմն կոչվում են խարսխող հանգույցներ: Այս հանգույցները բջիջներն իրար են պահում մանրաթելերի միջոցով, ինչը թույլ է տալիս շարժվել առանց բաժանման: Դեզոմոսոմ պարունակող բջիջները գտնվում են մկանային հյուսվածքի և մաշկի ներսում: Բացերի հանգույցները պլազմային մեմբրանի ներսում բաց տարածքներ են, որոնք գտնվում են երկու հարակից բջիջների միջև: Սպիտակուցները միացնում են երկու բջիջներ՝ միաժամանակ թույլ տալով քիմիական նյութերին անցնել բջիջների միջև:

Բջջի հիվանդություններ. Կիստոզ ֆիբրոզ

Կիստիկական ֆիբրոզը (CF) ազդում է ԱՄՆ-ում մոտավորապես 30,000 մարդու վրա, ամեն տարի գրանցվում է մոտ 1000 նոր դեպք: Գենետիկ հիվանդությունը առավել հայտնի է թոքերին հասցված վնասներով, որոնք առաջացնում են շնչառության դժվարություններ և թոքերի քրոնիկ վարակներ, բայց այն նաև ազդում է լյարդի, ենթաստամոքսային գեղձի և աղիների վրա: Ընդամենը մոտ 50 տարի առաջ CF-ով ծնված երեխաների կանխատեսումը շատ տխուր էր. կյանքի տեւողությունը հազվադեպ է գերազանցում 10 տարին: Այսօր, բժշկական բուժման առաջընթացով, շատ CF հիվանդներ ապրում են մինչև 30 տարեկանը: CF- ի ախտանիշները առաջանում են մեմբրանի իոնային ալիքի անսարքության պատճառով, որը կոչվում է cystic fibrosis transmembrane conduction regulator, կամ CFTR: Առողջ մարդկանց մոտ CFTR սպիտակուցը մեմբրանի անբաժանելի սպիտակուց է, որը Cl - իոնները տեղափոխում է բջիջից դուրս: CF-ով հիվանդ մարդու մոտ CFTR-ի գենը մուտացիայի է ենթարկվում, հետևաբար բջիջը արտադրում է թերի ալիքային սպիտակուց, որը սովորաբար չի մտնում թաղանթի մեջ, փոխարենը քայքայվում է բջջի կողմից: CFTR-ը գործելու համար պահանջում է ATP-ն՝ դարձնելով իր Cl – տրանսպորտը ակտիվ տրանսպորտի ձև: Այս բնութագիրը երկար ժամանակ տարակուսում էր հետազոտողներին, քանի որ Cl - իոններն իրականում հոսում են ներքեւ դրանց կոնցենտրացիայի գրադիենտը, երբ տեղափոխվում են բջիջներից դուրս: Ակտիվ տրանսպորտը հիմնականում մղում է իոնները դեմ նրանց համակենտրոնացման գրադիենտը, սակայն CFTR- ն այս կանոնից բացառություն է ներկայացնում: Նորմալ թոքերի հյուսվածքում Cl-ի շարժումը՝ բջիջից դուրս, պահպանում է Cl-ով հարուստ, բացասական լիցքավորված միջավայր՝ անմիջապես բջջից դուրս: Սա հատկապես կարևոր է շնչառական համակարգի էպիթելի ծածկույթում: Շնչառական էպիթելային բջիջներն արտազատում են լորձ, որը ծառայում է փոշու, բակտերիաների և այլ բեկորների թակարդին: Թարթիչը (հոգնակի = թարթիչ) մազի նման հավելումներից մեկն է, որը հայտնաբերվել է որոշ բջիջների վրա: Կիլիան էպիթելային բջիջների վրա տեղափոխում է լորձը և նրա թակարդված մասնիկները օդուղիներով դեպի թոքերից դեպի դուրս և դեպի դուրս: Որպեսզի լորձն արդյունավետորեն դեպի վեր տեղափոխվի, չի կարող չափազանց մածուցիկ լինել, այլ այն պետք է ունենա բարակ, ջրային հետևողականություն: Cl- ի տեղափոխումը և բջիջից դուրս էլեկտրաբացասական միջավայրի պահպանումը գրավում են դրական իոններ, ինչպիսիք են Na +- ը արտաբջջային տարածք: Երկու-և Na + իոնների կուտակումը արտաբջջային տարածքում ստեղծում է լուծույթով հարուստ լորձ, որն ունի ջրի մոլեկուլների ցածր կոնցենտրացիա: Արդյունքում, օսմոզի միջոցով ջուրը բջիջներից և արտաբջջային մատրիցից շարժվում է լորձի մեջ ՝ «նոսրացնելով» այն: Այսպես է, որ նորմալ շնչառական համակարգում լորձը բավականաչափ ջրվում է, որպեսզի դուրս մղվի շնչառական համակարգից: Եթե ​​CFTR ալիքը բացակայում է, Cl- իոնները համապատասխան քանակությամբ բջիջից դուրս չեն տեղափոխվում, դրանով իսկ կանխելով նրանց դրական իոնների քաշումը: Գաղտնի լորձի մեջ իոնների բացակայությունը հանգեցնում է ջրի կոնցենտրացիայի նորմալ գրադիենտի բացակայության: Այսպիսով, լորձի մեջ ջուրը քաշող օսմոտիկ ճնշում չկա: Ստացված լորձը հաստ և կպչուն է, և թարթիչավոր էպիթելիան չի կարող այն արդյունավետորեն հեռացնել շնչառական համակարգից: Թոքերի անցուղիները փակվում են լորձով, այն բեկորների հետ միասին: Բակտերիալ վարակները տեղի են ունենում ավելի հեշտությամբ, քանի որ բակտերիալ բջիջներն արդյունավետ չեն տարվում թոքերից:


Դիտեք տեսանյութը: Բջջաթաղանթ. 9-րդ դասարան (Հունվարի 2023).