Da bi se razumjelo funkcioniranje svake membranske organele, potrebno je upoznati se s temeljnom strukturom biolo?ke membrane. Plazma membrana koja okru?uje svaku ?eliju odre?uje njenu veli?inu i osigurava odr?avanje zna?ajnih razlika izme?u ?elijskog sadr?aja i okoline. Membrane obezbe?uju prostorni raspored svih organela ?elije i jezgra, ome?uju citoplazmu od ?elijske membrane i vakuola, a unutar citoplazme formiraju endoplazmatski retikulum (retikulum).

Membrana slu?i kao visoko selektivan filter koji odr?ava razliku u koncentraciji jona na obje strane membrane i omogu?ava nutrijentima da u?u u ?eliju, a otpadnim proizvodima da iza?u.

Sve biolo?ke membrane su skupovi molekula lipida i proteina koji se dr?e zajedno nekovalentnim interakcijama. Lipidi su organski molekuli netopivi u vodi koji imaju polarne "glave" i duge nepolarne "repove" predstavljene lancima masnih kiselina. Fosfolipidi su u najve?oj koli?ini prisutni u membranama. Njihove glave sadr?e ostatak fosforne kiseline. Nepolarni repovi molekula okrenuti su jedan prema drugom, dok polarne glave ostaju izvan, formiraju?i hidrofilne povr?ine. Molekuli lipida i proteina formiraju kontinuirani dvostruki sloj debljine 4-5 µm.

?ini se da su molekuli proteina "otopljeni" u lipidnom dvosloju. Putem proteina obavljaju se razli?ite funkcije membrane: neke od njih osiguravaju transport odre?enih molekula u ?eliju ili iz nje, druge su enzimi i kataliziraju reakcije povezane s membranom, a tre?e vr?e strukturnu vezu citoskeleta sa ekstracelularnog matriksa ili slu?e kao receptori za primanje i pretvaranje hemijskih signala iz okoline.

Va?na osobina biolo?kih membrana je fluidnost. Sve ?elijske membrane su pokretne fluidne strukture: ve?ina molekula lipida i proteina koji ih ?ine sposobna je da se kre?e prili?no brzo u ravnini membrane. Jo? jedno svojstvo membrana je njihova asimetrija: oba njihova sloja se razlikuju po sastavu lipida i proteina, ?to odra?ava funkcionalne razlike na njihovim povr?inama.

Ve?ina proteina uronjenih u membrane su enzimi. U ravnini membrane oni su raspore?eni odre?enim redoslijedom, tako da produkt reakcije kataliziran prvim enzimom prelazi u drugi, i tako dalje, kao na transporteru, do kona?nog produkta biokemijskog lanca reakcija. . Periferni proteini ne dozvoljavaju enzimima da promijene redoslijed svog rasporeda u membrani i na taj na?in „razbiju cevovod“. Proteini koji probijaju membranu, okupljaju?i se u krug, formiraju pore kroz koje neka jedinjenja mogu pro?i s jedne strane membrane na drugu (

PLAZMATSKA MEMBRANA, STRUKTURA I FUNKCIJE. STRUKTURE FORMIRANE PLAZMATSKOM MEMBRANOM

Histologiju ?emo zapo?eti prou?avanjem eukariotske ?elije, koja je najjednostavniji sistem obdaren ?ivotom. Prilikom ispitivanja ?elije u svetlosnom mikroskopu dobijamo informacije o njenoj veli?ini, obliku, a ta informacija je povezana sa prisustvom membranom ograni?enih granica u ?elijama. Sa razvojem elektronske mikroskopije (EM), na?e shvatanje membrane kao jasno definisane linije razdvajanja izme?u ?elije i okoline se promenilo, jer se pokazalo da na povr?ini ?elije postoji slo?ena struktura koja se sastoji od slede?eg: 3 komponente:

1. supramembranska komponenta(glikokaliks) (5 - 100 nm);

2. plazma membrana(8 - 10 nm);

3. Submembranska komponenta(20 - 40 nm).

Istovremeno, komponente 1 i 3 su promjenjive i ovise o vrsti ?elija; ?ini se da je struktura plazma membrane najstati?nija, ?to ?emo razmotriti.

Plazma membrana. Prou?avanje plazma membrane u EM uslovima dovelo je do zaklju?ka da je njena strukturna organizacija ujedna?ena, u kojoj ima oblik trilaminarne linije, gde su unutra?nji i spolja?nji slojevi elektronski gusti, a pojavljuje se ?iri sloj koji se nalazi izme?u njih. da bude elektron-transparentan. Ova vrsta strukturne organizacije membrane ukazuje na njenu hemijsku heterogenost. Ne doti?u?i se rasprave o ovom pitanju, odredit ?emo da se plazmalema sastoji od tri vrste tvari: lipida, proteina i ugljikohidrata.

Lipidi, koji su dio membrana, imaju amfifilna svojstva zbog prisustva i hidrofilnih i hidrofobnih grupa u njihovom sastavu. Amfipatska priroda membranskih lipida poti?e stvaranje lipidnog dvosloja. Istovremeno, u membranskim fosfolipidima razlikuju se dva domena:

a) fosfat - glava molekule, hemijska svojstva ovog domena odre?uju njegovu rastvorljivost u vodi i naziva se hidrofilna;

b) acilni lanci, koje su esterifikovane masne kiseline hidrofobni domen.

Vrste membranskih lipida: Glavna klasa lipida u biolo?kim membranama su fosfolipidi, oni ?ine okvir biolo?ke membrane. Vidi sl.1

Rice. 1: Vrste membranskih lipida

Biomembrane je dvostruki sloj amfifilnih lipida (lipidni dvosloj). U vodenom mediju takvi amfifilni molekuli spontano formiraju dvosloj, u kojem su hidrofobni dijelovi molekula orijentirani jedan prema drugom, a hidrofilni prema vodi. Vidi sl. 2

Rice. 2: Dijagram strukture biomembrane

Sastav membrana uklju?uje lipide sljede?ih vrsta:

1. Fosfolipidi;

2. sfingolipidi- “glave” + 2 hidrofobna “repa”;

3. Glikolipidi.

kolesterol (CL)- nalazi se u membrani uglavnom u srednjoj zoni dvosloja, amfifilna je i hidrofobna (osim jedne hidroksilne grupe). Sastav lipida uti?e na svojstva membrana: odnos proteina/lipida je blizu 1:1, me?utim, mijelinske ovojnice su oboga?ene lipidima, a unutra?nje membrane su oboga?ene proteinima.

Metode pakovanja amfifilnih lipida:

1. Dvoslojni(lipidna membrana);

2. Liposomi- ovo je mjehur sa dva sloja lipida, dok su i unutra?nja i vanjska povr?ina polarne;

3. Micele- tre?a varijanta organizacije amfifilnih lipida - mjehuri? ?iji je zid formiran od jednog sloja lipida, dok su njihovi hidrofobni krajevi okrenuti prema centru micele i njihova unutra?nja sredina nije vodena, ve? hidrofobna.

Naj?e??i oblik pakovanja molekula lipida je njihovo formiranje stan membranski dvosloj. Liposomi i micele su brzi transportni oblici koji osiguravaju prijenos tvari u i iz stanice. U medicini se liposomi koriste za transport materija rastvorljivih u vodi, dok se micele koriste za transport supstanci rastvorljivih u mastima.

Membranski proteini

1. Integral (uklju?en u slojeve lipida);

2. Peripheral. Vidi sl. 3

Integralni (transmembranski proteini):

1. Monotopic- (npr. glikoforin. 1 put prelaze membranu), i receptori su, dok se njihov spolja?nji - ekstracelularni domen - odnosi na prepoznavaju?i deo molekula;

2.Polytopic- vi?e puta prodiru kroz membranu - to su tako?er receptorski proteini, ali aktiviraju put prijenosa signala u ?eliju;

3.Membranski proteini povezani s lipidima;

4. Membranski proteini, povezana sa ugljikohidratima.

Rice. 3: Membranski proteini

Periferni proteini:

Nije uronjen u lipidni dvosloj i nije kovalentno povezan s njim. Oni se dr?e zajedno ionskim interakcijama. Periferni proteini su povezani sa integralnim proteinima u membrani kroz interakciju - protein-protein interakcije.

1. Spectrin, koji se nalazi na unutra?njoj povr?ini ?elije;

2.fibronektin, nalazi se na vanjskoj povr?ini membrane.

vjeverice - obi?no ?ine do 50% mase membrane. Gde integralni proteini obavljaju sljede?e funkcije:

a) proteini jonskih kanala;

b) receptorske proteine.

ALI proteini periferne membrane (fibrilarni, globularni) obavljaju sljede?e funkcije:

a) spolja?nji (receptorski i adhezioni proteini);

b) unutra?nji - proteini citoskeleta (spektrin, ankirin), proteini sistema drugih medijatora.

jonski kanali su kanali formirani od integralnih proteina; oni formiraju male pore kroz koje ioni prolaze du? elektrohemijskog gradijenta. Najpoznatiji kanali su kanali za Na, K, Ca, Cl.

Tu su i vodeni kanali aquoporins (eritrociti, bubrezi, oko).

supramembranska komponenta - glikokaliks, debljine 50 nm. To su ugljikohidratni dijelovi glikoproteina i glikolipida koji daju negativan naboj. Ispod EM je labav sloj umjerene gustine koji pokriva vanjsku povr?inu plazmaleme. Sastav glikokaliksa, pored komponenti ugljikohidrata, uklju?uje proteine periferne membrane (poluintegralne). Njihova funkcionalna podru?ja nalaze se u supramembranskoj zoni - to su imunoglobulini. Vidi sl. ?etiri

Funkcija glikokaliksa:

1. Igrajte ulogu receptori;

2. Intercelularno prepoznavanje;

3. Me?u?elijske interakcije(ahezivne interakcije);

4. Histokompatibilni receptori;

5. Zona adsorpcije enzima(parietalna probava);

6. Hormonski receptori.

Rice. 4: Glikokaliks i submembranski proteini

Submembranska komponenta - najudaljenija zona citoplazme, obi?no ima relativnu rigidnost i ova zona je posebno bogata filamentima (d = 5-10 nm). Pretpostavlja se da su integralni proteini koji ?ine stani?nu membranu direktno ili indirektno povezani sa aktinskim filamentima koji le?e u submembranskoj zoni. Istovremeno, eksperimentalno je dokazano da se tokom agregacije integralnih proteina aktin i miozin koji se nalaze u ovoj zoni tako?e agregiraju, ?to ukazuje na u?e??e aktinskih filamenata u regulaciji oblika ?elije.

stani?ne membrane naziva se i plazma (ili citoplazmatska) membrana i plazmalema. Ova struktura ne samo da odvaja unutra?nji sadr?aj ?elije od spolja?njeg okru?enja, ve? i ulazi u sastav ve?ine ?elijskih organela i jezgra, zauzvrat ih odvaja od hijaloplazme (citosola) - viskozno-te?nog dela citoplazme. Hajde da se dogovorimo da nazovemo citoplazmatska membrana onaj koji odvaja sadr?aj ?elije od spolja?nje sredine. Preostali pojmovi se odnose na sve membrane.

Osnova strukture stani?ne (biolo?ke) membrane je dvostruki sloj lipida (masti). Formiranje takvog sloja povezano je sa karakteristikama njihovih molekula. Lipidi se ne rastvaraju u vodi, ve? se kondenzuju u njoj na svoj na?in. Jedan dio jedne molekule lipida je polarna glava (privla?i je voda, tj. hidrofilna), a drugi je par dugih nepolarnih repova (ovaj dio molekule odbija voda, tj. hidrofoban) . Ovakva struktura molekula ih tjera da "sakriju" rep od vode i okre?u svoje polarne glave prema vodi.

Kao rezultat, formira se lipidni dvosloj u kojem su nepolarni repovi unutra (okrenuti jedni prema drugima), a polarne glave okrenute prema van (ka vanjskoj sredini i citoplazmi). Povr?ina takve membrane je hidrofilna, ali iznutra je hidrofobna.

U ?elijskim membranama me?u lipidima prevladavaju fosfolipidi (oni su slo?eni lipidi). Njihove glave sadr?e ostatak fosforne kiseline. Pored fosfolipida, tu su i glikolipidi (lipidi + ugljikohidrati) i kolesterol (spada u sterole). Potonji daje membrani krutost, jer se nalazi u njenoj debljini izme?u repova preostalih lipida (holesterol je potpuno hidrofoban).

Zbog elektrostati?ke interakcije, odre?eni proteinski molekuli su vezani za nabijene glave lipida, koji postaju proteini povr?inske membrane. Drugi proteini stupaju u interakciju s nepolarnim repovima, djelomi?no tonu u dvosloj ili prodiru kroz njega.

Dakle, ?elijska membrana se sastoji od dvosloja lipida, povr?inskih (perifernih), uronjenih (poluintegralnih) i prodornih (integralnih) proteina. Osim toga, neki proteini i lipidi na vanjskoj strani membrane povezani su s lancima ugljikohidrata.

to fluidni mozai?ni model strukture membrane izneta je 70-ih godina XX veka. Prethodno je pretpostavljen sendvi? model strukture, prema kojem se lipidni dvosloj nalazi unutra, a sa unutra?nje i vanjske strane membrana je prekrivena kontinuiranim slojevima povr?inskih proteina. Me?utim, akumulacija eksperimentalnih podataka opovrgnula je ovu hipotezu.

Debljina membrane u razli?itim ?elijama je oko 8 nm. Membrane (?ak i razli?ite strane jedne) razlikuju se jedna od druge po procentu razli?itih vrsta lipida, proteina, enzimske aktivnosti itd. Neke membrane su te?nije i propusnije, druge su gu??e.

Pukotine u ?elijskoj membrani se lako spajaju zbog fizi?ko-hemijskih karakteristika lipidnog dvosloja. U ravnini membrane kre?u se lipidi i proteini (osim ako nisu fiksirani citoskeletom).

Funkcije ?elijske membrane

Ve?ina proteina uronjenih u ?elijsku membranu obavlja enzimsku funkciju (oni su enzimi). ?esto (posebno u membranama ?elijskih organela) enzimi su raspore?eni u odre?enom slijedu tako da produkti reakcije katalizirani jednim enzimom prelaze u drugi, pa tre?i itd. Formira se transporter koji stabilizira povr?inske proteine, jer oni ne omogu?avaju enzimima da plivaju du? lipidnog dvosloja.

?elijska membrana obavlja funkciju razgrani?enja (barijerne) od okoline i istovremeno transportnu funkciju. Mo?e se re?i da je to njegova najva?nija svrha. Citoplazmatska membrana, koja ima snagu i selektivnu propusnost, odr?ava postojanost unutra?njeg sastava ?elije (njezinu homeostazu i integritet).

U ovom slu?aju, transport tvari se odvija na razli?ite na?ine. Transport po gradijentu koncentracije uklju?uje kretanje tvari iz podru?ja s vi?om koncentracijom u podru?je s ni?om (difuzija). Tako, na primjer, plinovi difundiraju (CO 2, O 2).

Postoji i transport protiv gradijenta koncentracije, ali uz utro?ak energije.

Transport je pasivan i lagan (kada mu neki prevoznik pomogne). Pasivna difuzija kroz ?elijsku membranu je mogu?a za supstance rastvorljive u mastima.

Postoje posebni proteini koji ?ine membrane propusnim za ?e?ere i druge tvari topive u vodi. Ovi nosa?i se ve?u za transportirane molekule i vuku ih preko membrane. Tako se glukoza transportuje u crvena krvna zrnca.

Proteini koji se prote?u, kada se kombinuju, mogu formirati pore za kretanje odre?enih supstanci kroz membranu. Takvi nosa?i se ne kre?u, ve? formiraju kanal u membrani i rade sli?no enzimima, ve?u?i odre?enu tvar. Prijenos se vr?i zbog promjene konformacije proteina, zbog ?ega se formiraju kanali u membrani. Primjer je natrijum-kalijum pumpa.

Transportna funkcija ?elijske membrane eukariota se tako?er ostvaruje endocitozom (i egzocitozom). Kroz ove mehanizme, veliki molekuli biopolimera, ?ak i cijele ?elije, ulaze u ?eliju (i izlaze iz nje). Endo- i egzocitoza nisu karakteristi?ne za sve eukariotske ?elije (prokarioti je uop?te nemaju). Dakle, endocitoza se opa?a kod protozoa i ni?ih beski?menjaka; kod sisara leukociti i makrofagi apsorbiraju ?tetne tvari i bakterije, odnosno endocitoza ima za?titnu funkciju za tijelo.

Endocitoza se dijeli na fagocitoza(citoplazma obavija velike ?estice) i pinocitoza(hvatanje kapljica te?nosti sa supstancama otopljenim u njoj). Mehanizam ovih procesa je pribli?no isti. Apsorbirane supstance na povr?ini ?elije okru?ene su membranom. Formira se vezikula (fagocitna ili pinocitna) koja se potom kre?e u ?eliju.

Egzocitoza je uklanjanje supstanci iz ?elije citoplazmatskom membranom (hormoni, polisaharidi, proteini, masti itd.). Ove supstance su zatvorene u membranskim vezikulama koje se uklapaju u ?elijsku membranu. Obje membrane se spajaju i sadr?aj je izvan ?elije.

Citoplazmatska membrana obavlja funkciju receptora. Da biste to u?inili, na njegovoj vanjskoj strani postoje strukture koje mogu prepoznati kemijski ili fizi?ki stimulans. Neki od proteina koji prodiru u plazmalemu su izvana povezani sa polisaharidnim lancima (formiraju?i glikoproteine). To su posebni molekularni receptori koji hvataju hormone. Kada se odre?eni hormon ve?e za svoj receptor, on mijenja svoju strukturu. Ovo, zauzvrat, pokre?e mehanizam ?elijskog odgovora. Istovremeno se mogu otvoriti kanali, a odre?ene tvari mogu po?eti ulaziti u ?eliju ili se uklanjati iz nje.

Receptorna funkcija ?elijskih membrana je dobro prou?avana na osnovu djelovanja hormona inzulina. Kada se inzulin ve?e za svoj glikoproteinski receptor, aktivira se kataliti?ki intracelularni dio ovog proteina (enzim adenilat ciklaza). Enzim sintetizira cikli?ki AMP iz ATP-a. Ve? aktivira ili inhibira razli?ite enzime stani?nog metabolizma.

Receptorna funkcija citoplazmatske membrane tako?er uklju?uje prepoznavanje susjednih ?elija istog tipa. Takve ?elije su me?usobno povezane razli?itim me?u?elijskim kontaktima.

U tkivima, uz pomo? me?u?elijskih kontakata, stanice mogu me?usobno razmjenjivati informacije koriste?i posebno sintetizirane tvari male molekularne te?ine. Jedan primjer takve interakcije je kontaktna inhibicija, kada ?elije prestanu rasti nakon ?to dobiju informaciju da je slobodni prostor zauzet.

Me?u?elijski kontakti su jednostavni (membrane razli?itih ?elija su jedna uz drugu), zaklju?avanje (invaginacija membrane jedne ?elije u drugu), dezmozomi (kada su membrane povezane snopovima popre?nih vlakana koji prodiru u citoplazmu). Osim toga, postoji varijanta me?u?elijskih kontakata zbog medijatora (posrednika) - sinapsi. U njima se signal prenosi ne samo kemijski, ve? i elektri?ni. Sinapse prenose signale izme?u nervnih ?elija, kao i od nerva do mi?i?a.

Univerzalna biolo?ka membrana formirana od dvostrukog sloja fosfolipidnih molekula ukupne debljine 6 mikrona. U ovom slu?aju, hidrofobni repovi molekula fosfolipida su okrenuti prema unutra, jedan prema drugom, a polarne hidrofilne glave su okrenute prema van od membrane, prema vodi. Lipidi daju glavna fizi?ko-hemijska svojstva membrana, posebno njihova fluidnost na tjelesnoj temperaturi. Proteini su ugra?eni u ovaj lipidni dvostruki sloj.

Podijeljeni su na integral(pro?imaju ceo lipidni dvosloj), poluintegralni(prodiru do polovine lipidnog dvosloja) ili povr?ine (nalaze se na unutra?njoj ili vanjskoj povr?ini lipidnog dvosloja).

Istovremeno, proteinski molekuli su mozai?no locirani u lipidnom dvosloju i mogu "plivati" u "lipidnom moru" poput santi leda, zbog fluidnosti membrana. Prema svojoj funkciji ovi proteini mogu biti strukturalni(odr?avati odre?enu strukturu membrane), receptor(za formiranje receptora za biolo?ki aktivne supstance), transport(provode transport tvari kroz membranu) i enzimski(katalizuju odre?ene hemijske reakcije). Ovo je trenutno najpriznatije model fluidnog mozaika Biolo?ku membranu su 1972. godine predlo?ili Singer i Nikolson.

Membrane obavljaju funkciju razgrani?enja u ?eliji. Oni dijele ?eliju na odjeljke, odjeljke u kojima se procesi i kemijske reakcije mogu odvijati neovisno jedni od drugih. Na primjer, agresivni hidroliti?ki enzimi lizosoma, koji su u stanju razbiti ve?inu organskih molekula, odvojeni su od ostatka citoplazme membranom. U slu?aju njegovog uni?tenja dolazi do samoprobavljanja i smrti ?elije.

Imaju?i zajedni?ki strukturni plan, razli?ite biolo?ke ?elijske membrane se razlikuju po svom hemijskom sastavu, organizaciji i svojstvima, u zavisnosti od funkcija struktura koje formiraju.

Plazma membrana, struktura, funkcije.

Citolema je biolo?ka membrana koja okru?uje vanjski dio ?elije. Ovo je najdeblja (10 nm) i slo?eno organizirana ?elijska membrana. Zasnovan je na univerzalnoj biolo?koj membrani, prekrivenoj spolja glikokaliks, a iznutra, sa strane citoplazme, submembranski sloj(Sl.2-1B). Glikokaliks(debljine 3-4 nm) predstavljen je vanjskim, ugljikohidratnim dijelovima slo?enih proteina - glikoproteina i glikolipida koji ?ine membranu. Ovi ugljikohidratni lanci igraju ulogu receptora koji osiguravaju da stanica prepozna susjedne stanice i me?u?elijsku tvar i stupa u interakciju s njima. Ovaj sloj tako?er uklju?uje povr?inske i poluintegralne proteine, ?ija se funkcionalna mjesta nalaze u supramembranskoj zoni (na primjer, imunoglobulini). Glikokaliks sadr?i receptore histokompatibilnosti, receptore za mnoge hormone i neurotransmitere.

Submembrana, kortikalni sloj formirani od mikrotubula, mikrofibrila i kontraktilnih mikrofilamenata, koji su dio citoskeleta stanice. Submembranski sloj odr?ava oblik ?elije, stvara njenu elasti?nost i obezbe?uje promene na povr?ini ?elije. Zbog toga ?elija u?estvuje u endo- i egzocitozi, sekreciji i kretanju.

Cytolemma ispunjava mnogo funkcije:

1) razgrani?enje (citolema odvaja, ome?uje ?eliju od sredine i obezbe?uje njenu vezu sa spolja?njom sredinom);

2) prepoznavanje od strane ove ?elije drugih ?elija i vezivanje za njih;

3) prepoznavanje od strane ?elije me?u?elijske supstance i vezivanje za njene elemente (vlakna, bazalna membrana);

4) transport supstanci i ?estica u i iz citoplazme;

5) interakcija sa signalnim molekulima (hormoni, medijatori, citokini) zbog prisustva specifi?nih receptora za njih na njegovoj povr?ini;

1. obezbe?uje kretanje ?elija (formiranje pseudopodija) zbog veze citoleme sa kontraktilnim elementima citoskeleta.

Citolema sadr?i brojne receptori, kroz koji biolo?ki aktivne supstance ( ligandi, signalni molekuli, prvi glasnici: hormoni, medijatori, faktori rasta) djeluju na ?eliju. Receptori su genetski odre?eni makromolekularni senzori (proteini, gliko- i lipoproteini) ugra?eni u citolemu ili smje?teni unutar ?elije i specijalizirani za percepciju specifi?nih signala kemijske ili fizi?ke prirode. Biolo?ki aktivne supstance u interakciji sa receptorom izazivaju kaskadu biohemijskih promena u ?eliji, pretvaraju?i se u specifi?an fiziolo?ki odgovor (promenu funkcije ?elije).

Svi receptori imaju zajedni?ki plan strukture i sastoje se od tri dela: 1) supramembrane, koja je u interakciji sa supstancom (ligandom); 2) intramembranski, koji vr?i prenos signala i 3) intracelularni, uronjen u citoplazmu.

Vrste me?u?elijskih kontakata.

Citolema je tako?er uklju?ena u formiranje posebnih struktura - me?u?elijske veze, kontakti, koji obezbe?uju blisku interakciju izme?u susednih ?elija. Razlikovati jednostavno i kompleks me?u?elijske veze. AT jednostavno Na me?u?elijskim spojevima, citoleme stanica se pribli?avaju jedna drugoj na udaljenosti od 15-20 nm, a molekuli njihovog glikokaliksa me?usobno djeluju (slika 2-3). Ponekad izbo?enje citoleme jedne ?elije ulazi u depresiju susjedne ?elije, formiraju?i nazubljene i prstaste veze (veze "kao brava").

Kompleks me?u?elijske veze su nekoliko vrsta: zaklju?avanje, pri?vr??ivanje i komunikacija(Sl. 2-3). To zaklju?avanje jedinjenja uklju?uju ?vrst kontakt ili zona blokiranja. Istovremeno, integralni proteini glikokaliksa susjednih stanica formiraju svojevrsnu mre?astu mre?u du? perimetra susjednih epitelnih stanica u njihovim apikalnim dijelovima. Zbog toga su me?u?elijske praznine zaklju?ane, odvojene od spolja?nje sredine (Sl. 2-3).

Rice. 2-3. Razli?ite vrste me?u?elijskih veza.

1. Jednostavna veza.
2. ?vrsta veza.
3. Ljepljiva traka.
4. Desmosome.
5. Hemidesmosome.
6. Slot (komunikacijska) veza.
7. Microvilli.

(Prema Yu. I. Afanasiev, N. A. Yurina).

To povezivanje, spojevi za sidrenje uklju?uju ljepilo pojas i desmosomes. Ljepljiva traka smje?tene oko apikalnih dijelova ?elija jednoslojnog epitela. U ovoj zoni, integralni glikokaliksni glikoproteini susjednih stanica me?usobno djeluju, a submembranski proteini, uklju?uju?i snopove aktinskih mikrofilamenata, pristupaju im iz citoplazme. Dezmozomi (adhezioni flasteri)– uparene strukture veli?ine oko 0,5 µm. U njima su u bliskoj interakciji glikoproteini citoleme susjednih stanica, a sa strane ?elija u tim podru?jima u citolemu su utkani snopovi intermedijarnih filamenata ?elijskog citoskeleta (sl. 2-3).

To komunikacijske veze refer praznine (neksuse) i sinapse. Nexuses imaju veli?inu od 0,5-3 mikrona. U njima se citoleme susjednih stanica konvergiraju do 2-3 nm i imaju brojne ionske kanale. Preko njih ioni mogu prelaziti iz jedne ?elije u drugu, prenose?i ekscitaciju, na primjer, izme?u stanica miokarda. sinapse karakteristi?ne za nervno tkivo i nalaze se izme?u nervnih ?elija, kao i izme?u nervnih i efektorskih ?elija (mi?i?nih, ?lezdanih). Imaju sinapti?ki rascjep, gdje se, kada nervni impuls pro?e iz presinapti?kog dijela sinapse, osloba?a neurotransmiter koji prenosi nervni impuls na drugu ?eliju (vi?e detalja vidjeti u poglavlju "Nervno tkivo").

Biolo?ke membrane ?ine osnovu strukturne organizacije ?elije. Plazma membrana (plazmalema) je membrana koja okru?uje citoplazmu ?ive ?elije. Membrane se sastoje od lipida i proteina. Lipidi (uglavnom fosfolipidi) formiraju dvostruki sloj u kojem su hidrofobni "repovi" molekula okrenuti unutar membrane, a hidrofilni repovi - prema njenim povr?inama. Molekuli proteina mogu se nalaziti na vanjskoj i unutra?njoj povr?ini membrane, mogu biti djelomi?no uronjeni u lipidni sloj ili prodrijeti kroz njega. Ve?ina proteina uronjene membrane su enzimi. Ovo je fluidno-mozai?ni model strukture plazma membrane. Molekuli proteina i lipida su pokretni, ?to osigurava dinami?nost membrane. Membrane tako?er sadr?e ugljikohidrate u obliku glikolipida i glikoproteina (glikokaliks) koji se nalaze na vanjskoj povr?ini membrane. Skup proteina i ugljikohidrata na povr?ini membrane svake ?elije je specifi?an i svojevrsni je indikator tipa ?elije.

Funkcije membrane:

1. Dividing. Sastoji se od stvaranja barijere izme?u unutra?njeg sadr?aja ?elije i spolja?nje sredine.
2. Osiguravanje razmjene tvari izme?u citoplazme i vanjskog okru?enja. Voda, ioni, neorganski i organski molekuli ulaze u ?eliju (transportna funkcija). Proizvodi koji se formiraju u ?eliji (sekretorna funkcija) izlu?uju se u vanjsko okru?enje.
3. Transport. Transport kroz membranu mo?e se odvijati na razli?ite na?ine. Pasivni transport se odvija bez utro?ka energije, jednostavnom difuzijom, osmozom ili olak?anom difuzijom uz pomo? proteina nosa?a. Aktivni transport se odvija putem proteina nosa?a i zahtijeva unos energije (npr. natrijum-kalijum pumpa). materijal sa sajta

Veliki molekuli biopolimera ulaze u ?eliju kao rezultat endocitoze. Dijeli se na fagocitozu i pinocitozu. Fagocitoza je hvatanje i apsorpcija velikih ?estica od strane ?elije. Pojavu je prvi opisao I.I. Mechnikov. Najprije se tvari prianjaju na plazma membranu, na specifi?ne receptorske proteine, zatim se membrana spu?ta, stvaraju?i depresiju.

Formira se digestivna vakuola. Probavlja tvari koje su u?le u ?eliju. Kod ljudi i ?ivotinja, leukociti su sposobni za fagocitozu. Leukociti gutaju bakterije i druge ?vrste ?estice.

Pinocitoza je proces hvatanja i apsorpcije kapljica teku?ine s tvarima otopljenim u njoj. Supstance prianjaju na membranske proteine (receptore), a kap rastvora je okru?ena membranom, formiraju?i vakuolu. Pinocitoza i fagocitoza nastaju tro?enjem ATP energije.

1. Sekretar. Sekrecija - osloba?anje od strane ?elije supstanci sintetizovanih u ?eliji u spolja?nju sredinu. Hormoni, polisaharidi, proteini, masne kapljice su zatvorene u vezikule vezane za membranu i pribli?avaju se plazmalemi. Membrane se spajaju, a sadr?aj vezikule se osloba?a u okolinu koja okru?uje ?eliju.
2. Povezivanje ?elija u tkivu (zbog naboranih izraslina).
3. Receptor. U membranama se nalazi veliki broj receptora – posebnih proteina, ?ija je uloga da prenose signale izvana u unutra?njost ?elije.

Niste prona?li ono ?to ste tra?ili? Koristite pretragu

Na ovoj stranici materijal o temama:

• struktura biolo?ke membrane ukratko
• struktura i funkcija plazma membrane
• struktura i funkcija plazma membrane
• plazma membrane ukratko
• struktura i funkcije plazma membrane ukratko