Har bir membrana organellasining ishlashini tushunish uchun biologik membrananing asosiy tuzilishi bilan tanishish kerak. Har bir hujayrani o'rab turgan plazma membranasi uning o'lchamini aniqlaydi va hujayra tarkibi va atrof-muhit o'rtasidagi sezilarli farqlarning saqlanishini ta'minlaydi. Membranalar hujayra va yadroning barcha organellalarining fazoda joylashishini ta'minlaydi, sitoplazmani hujayra membranasi va vakuolalardan ajratib turadi va sitoplazma ichida endoplazmatik retikulum (retikulum) hosil qiladi.

Membrana membrananing har ikki tomonida ion konsentratsiyasidagi farqni saqlaydigan va ozuqa moddalarining hujayra ichiga kirishiga va chiqindi mahsulotlarning chiqishiga imkon beruvchi yuqori selektiv filtr bo'lib xizmat qiladi.

Barcha biologik membranalar kovalent bo'lmagan o'zaro ta'sirlar bilan birlashtirilgan lipid va oqsil molekulalarining ansambllari. Lipidlar suvda erimaydigan organik molekulalar bo'lib, ular yog 'kislotalari zanjirlari bilan ifodalangan qutbli "boshlar" va uzun qutbsiz "dumlar" ga ega. Fosfolipidlar membranalarda eng ko'p miqdorda mavjud. Ularning boshlarida fosfor kislotasi qoldig'i mavjud. Molekulalarning qutbsiz dumlari bir-biriga qarama-qarshi, qutb boshlari esa tashqarida qolib, gidrofil yuzalarni hosil qiladi. Lipid va oqsil molekulalari qalinligi 4-5 mkm bo'lgan uzluksiz ikki qavatli qatlam hosil qiladi.

Protein molekulalari lipid ikki qavatida "erigan" ko'rinadi. Oqsillar orqali membrananing turli funktsiyalari amalga oshiriladi: ularning ba'zilari ma'lum molekulalarning hujayra ichiga yoki tashqarisiga o'tkazilishini ta'minlaydi, boshqalari fermentlar bo'lib, membrana bilan bog'liq reaktsiyalarni katalizlaydi, uchinchisi esa sitoskeletonning strukturaviy bog'lanishini amalga oshiradi. hujayradan tashqari matritsa yoki atrof-muhitdan kimyoviy signallarni qabul qilish va aylantirish uchun retseptorlar sifatida xizmat qiladi.

Biologik membranalarning muhim xususiyati suyuqlikdir. Barcha hujayra membranalari harakatlanuvchi suyuqlik tuzilmalaridir: ularni tashkil etuvchi lipid va oqsil molekulalarining aksariyati membrana tekisligida juda tez harakatlana oladi. Membrananing yana bir xususiyati ularning assimetriyasidir: ularning ikkala qatlami ham lipid va oqsil tarkibida farqlanadi, bu ularning sirtlaridagi funktsional farqlarni aks ettiradi.

Membranaga botgan oqsillarning aksariyati fermentlardir. Membrananing tekisligida ular ma'lum bir tartibda joylashadilar, shunda birinchi ferment tomonidan katalizlangan reaksiya mahsuloti ikkinchisiga o'tadi va xuddi konveyer bo'ylab biokimyoviy reaktsiyalar zanjirining yakuniy mahsulotiga o'tadi. . Periferik oqsillar fermentlarga membranada joylashish tartibini o'zgartirishga imkon bermaydi va shu bilan "quvurni buzadi". Membranani teshuvchi oqsillar aylana shaklida to'planib, teshiklarni hosil qiladi, ular orqali ba'zi birikmalar membrananing bir tomonidan boshqasiga o'tishi mumkin (

PLAZMATIK MEMBRANA, TUZILIShI VA FUNKSIYALARI. PLAZMA MEMBRANASI TARAFIDAN SHAKLLANGAN TUZILIKLAR

Biz gistologiyani hayot bilan ta'minlangan eng oddiy tizim bo'lgan eukaryotik hujayrani o'rganishdan boshlaymiz. Hujayrani yorug'lik mikroskopida tekshirganda, biz uning kattaligi, shakli haqida ma'lumot olamiz va bu ma'lumot hujayralarda membrana bilan cheklangan chegaralarning mavjudligi bilan bog'liq. Elektron mikroskopiya (EM) rivojlanishi bilan membranani hujayra va atrof-muhit o'rtasidagi aniq belgilangan bo'linish chizig'i sifatida tushunishimiz o'zgardi, chunki hujayra yuzasida quyidagilardan iborat murakkab tuzilish mavjudligi ma'lum bo'ldi. 3 komponent:

1. supramembran komponenti(glikokaliks) (5 - 100 nm);

2. plazma membranasi(8 - 10 nm);

3. Submembran komponenti(20 - 40 nm).

Shu bilan birga, 1 va 3 komponentlar o'zgaruvchan va hujayralar turiga bog'liq; plazma membranasining tuzilishi eng statik ko'rinadi, biz buni ko'rib chiqamiz.

Plazma membranasi. EM sharoitida plazma membranasini o'rganish uning strukturaviy tashkil etilishi bir xil degan xulosaga keldi, unda u trilaminar chiziq shaklida bo'ladi, bu erda ichki va tashqi qatlamlar elektron zich bo'lib, ular orasida joylashgan kengroq qatlam paydo bo'ladi. elektron shaffof bo'lishi. Membrananing bunday strukturaviy tashkil etilishi uning kimyoviy heterojenligini ko'rsatadi. Ushbu masala bo'yicha muhokamaga to'xtalmasdan, biz plazmalemma uch turdagi moddalardan: lipidlar, oqsillar va uglevodlardan iborat ekanligini ta'kidlaymiz.

Lipidlar, membranalarning bir qismi bo'lgan, ega amfifil xususiyatlar ularning tarkibida ham hidrofilik, ham hidrofobik guruhlar mavjudligi sababli. Membran lipidlarining amfipatik tabiati lipid ikki qavatining shakllanishiga yordam beradi. Shu bilan birga, membrana fosfolipidlarida ikkita domen ajratiladi:

a) fosfat - molekulaning boshi, bu sohaning kimyoviy xossalari uning suvda eruvchanligini aniqlaydi va u gidrofil deb ataladi;

b) asil zanjirlari, esterlangan yog 'kislotalari hidrofobik domen.

Membranali lipidlarning turlari: Biologik membranalardagi lipidlarning asosiy sinfi fosfolipidlar bo'lib, ular biologik membrana ramkasini tashkil qiladi. 1-rasmga qarang

Guruch. 1: Membranali lipidlarning turlari

Biomembranalar ikki qavatli qatlam hisoblanadi amfifil lipidlar (lipid ikki qavati). Suvli muhitda bunday amfifil molekulalar o'z-o'zidan ikki qavat hosil qiladi, bunda molekulalarning hidrofobik qismlari bir-biriga, gidrofil qismlari esa suvga yo'naltirilgan. Rasmga qarang. 2

Guruch. 2: Biomembrananing tuzilishi diagrammasi

Membranalar tarkibiga quyidagi turdagi lipidlar kiradi:

1. Fosfolipidlar;

2. Sfingolipidlar- "boshlar" + 2 hidrofobik "dumlar";

3. Glikolipidlar.

Xolesterin (CL)- membranada asosan ikki qavatning o'rta zonasida joylashgan bo'lib, u amfifil va hidrofobik (bitta gidroksil guruhi bundan mustasno). Lipid tarkibi membranalarning xususiyatlariga ta'sir qiladi: oqsil / lipidlar nisbati 1: 1 ga yaqin, ammo miyelin qobig'i lipidlar bilan, ichki membranalar esa oqsillar bilan boyitilgan.

Amfifil lipidlarni qadoqlash usullari:

1. Ikki qatlamli(lipid membranasi);

2. Liposomalar- bu ikki qatlamli lipidli qabariq, ichki va tashqi yuzasi qutbli;

3. Misellar- amfifil lipidlar tashkil etilishining uchinchi varianti - qabariq, uning devori bir qatlamli lipidlardan hosil bo'ladi, ularning hidrofobik uchlari mitsella markaziga qaragan va ichki muhiti suvli emas, balki. hidrofobik.

Lipid molekulalarini qadoqlashning eng keng tarqalgan shakli ularning hosil bo'lishidir tekis membrana ikki qavati. Liposomalar va misellar moddalarning hujayra ichiga va tashqarisiga o'tishini ta'minlaydigan tezkor transport shakllaridir. Tibbiyotda lipozomalar suvda eriydigan moddalarni tashish uchun, mitsellalar esa yog'da eriydigan moddalarni tashish uchun ishlatiladi.

Membran oqsillari

1. Integral (lipid qatlamlariga kiritilgan);

2. Periferik. Rasmga qarang. 3

Integral (transmembran oqsillari):

1. Monotopik- (masalan, glikoforin. Ular membranani 1 marta kesib o'tadi), va retseptorlari bo'lib, ularning tashqi - hujayradan tashqari domen - molekulaning tanib oluvchi qismini bildiradi;

2.Politopik- qayta-qayta membranaga kirib boradi - bular ham retseptor oqsillaridir, lekin ular hujayra ichiga signal uzatish yo'lini faollashtiradi;

3.Lipidlar bilan bog'langan membrana oqsillari;

4. Membran oqsillari, uglevodlar bilan bog'liq.

Guruch. 3: Membran oqsillari

Periferik oqsillar:

Lipid ikki qavatiga botirilmagan va u bilan kovalent bog'lanmagan. Ular ionli o'zaro ta'sirlar bilan birga tutiladi. Periferik oqsillar o'zaro ta'sir orqali membranadagi integral oqsillar bilan bog'lanadi - oqsil-oqsil o'zaro ta'sirlar.

1. Spektrin, hujayraning ichki yuzasida joylashgan;

2.fibronektin, membrananing tashqi yuzasida joylashgan.

Sincaplar - odatda membrana massasining 50% ni tashkil qiladi. Qayerda integral oqsillar quyidagi funktsiyalarni bajaring:

a) ion kanali oqsillari;

b) retseptor oqsillari.

LEKIN periferik membrana oqsillari (fibrillar, globulyar) quyidagi funktsiyalarni bajaradi:

a) tashqi (retseptor va adezyon oqsillari);

b) ichki - sitoskeletal oqsillar (spektrin, ankirin), ikkinchi mediatorlar tizimining oqsillari.

ion kanallari integral oqsillardan hosil bo'lgan kanallar bo'lib, ular elektrokimyoviy gradient bo'ylab ionlar o'tadigan kichik g?zenek hosil qiladi. Eng mashhur kanallar Na, K, Ca, Cl uchun kanallardir.

Bundan tashqari, suv kanallari mavjud akvoporinlar (eritrotsitlar, buyraklar, ko'zlar).

supramembran komponenti - glikokaliks, qalinligi 50 nm. Bu manfiy zaryadni ta'minlaydigan glikoproteinlar va glikolipidlarning uglevodli hududlari. EM ostida plazmalemmaning tashqi yuzasini qoplaydigan o'rtacha zichlikdagi bo'sh qatlam mavjud. Glikokaliks tarkibiga, uglevod tarkibiy qismlaridan tashqari, periferik membrana oqsillari (yarim integral) kiradi. Ularning funktsional joylari supra-membrana zonasida joylashgan - bu immunoglobulinlar. Rasmga qarang. to'rtta

Glikokaliksning vazifasi:

1. Rol o'ynang retseptorlari;

2. Hujayralararo tanib olish;

3. Hujayralararo o'zaro ta'sirlar(yopishqoq o'zaro ta'sirlar);

4. Gistologik moslik retseptorlari;

5. Fermentlarning adsorbsion zonasi(parietal ovqat hazm qilish);

6. Gormon retseptorlari.

Guruch. 4: Glikokaliks va submembran oqsillari

Submembran komponenti - sitoplazmaning eng tashqi zonasi, odatda nisbiy qattiqlikka ega va bu zona ayniqsa filamentlarga boy (d = 5-10 nm). Hujayra membranasini tashkil etuvchi integral oqsillar to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita submembran zonasida yotgan aktin filamentlari bilan bog'liq deb taxmin qilinadi. Shu bilan birga, integral oqsillarni yig'ish jarayonida ushbu zonada joylashgan aktin va miozin ham birlashishi eksperimental ravishda isbotlangan, bu aktin filamentlarining hujayra shaklini tartibga solishda ishtirok etishidan dalolat beradi.

hujayra membranasi plazma (yoki sitoplazmatik) membrana va plazmalemma deb ham ataladi. Bu struktura hujayraning ichki tarkibini tashqi muhitdan ajratibgina qolmay, balki hujayraning aksariyat organellalari va yadrosi tarkibiga kiradi, o'z navbatida ularni sitoplazmaning yopishqoq-suyuq qismi bo'lgan gialoplazmadan (sitozol) ajratib turadi. Qo'ng'iroq qilishga rozi bo'laylik sitoplazmatik membrana hujayra tarkibini tashqi muhitdan ajratib turadigan biri. Qolgan atamalar barcha membranalarga tegishli.

Hujayra (biologik) membrana tuzilishining asosini ikki qavatli lipidlar (yog'lar) tashkil etadi. Bunday qatlamning shakllanishi ularning molekulalarining xususiyatlari bilan bog'liq. Lipidlar suvda erimaydi, balki suvda o'ziga xos tarzda kondensatsiyalanadi. Bitta lipid molekulasining bir qismi qutbli bosh (u suv bilan tortiladi, ya'ni gidrofil), ikkinchisi esa bir juft uzun qutbsiz dumlardir (molekulaning bu qismi suv bilan qaytariladi, ya'ni hidrofobik). . Molekulalarning bunday tuzilishi ularni dumlarini suvdan “yashirish”ga va qutb boshlarini suv tomon burishga majbur qiladi.

Natijada, qutbsiz dumlar ichkarida (bir-biriga qaragan), qutb boshlari esa tashqariga (tashqi muhit va sitoplazmaga) qaragan lipid ikki qavat hosil bo'ladi. Bunday membrananing yuzasi hidrofilik, lekin uning ichida hidrofobikdir.

Hujayra membranalarida lipidlar orasida fosfolipidlar ustunlik qiladi (ular murakkab lipidlardir). Ularning boshlarida fosfor kislotasi qoldig'i mavjud. Fosfolipidlardan tashqari, glikolipidlar (lipidlar + uglevodlar) va xolesterin (sterollarga tegishli) mavjud. Ikkinchisi qolgan lipidlarning dumlari orasidagi qalinligida joylashgan (xolesterin butunlay hidrofobik) membranaga qattiqlikni beradi.

Elektrostatik o'zaro ta'sir tufayli lipidlarning zaryadlangan boshlariga ma'lum oqsil molekulalari biriktirilib, ular sirt membranasi oqsillariga aylanadi. Boshqa oqsillar qutbsiz dumlar bilan o'zaro ta'sir qiladi, qisman ikki qatlamga botadi yoki unga va orqali kiradi.

Shunday qilib, hujayra membranasi ikki qavatli lipidlar, sirt (periferik), suvga cho'mgan (yarim integral) va penetratsion (integral) oqsillardan iborat. Bundan tashqari, membrananing tashqi qismidagi ba'zi oqsillar va lipidlar uglevod zanjirlari bilan bog'liq.

bu membrana tuzilishining suyuq mozaik modeli XX asrning 70-yillarida ilgari surilgan. Bungacha strukturaning sendvich modeli qabul qilingan bo'lib, unga ko'ra lipid ikki qavati ichkarida joylashgan bo'lib, membrananing ichki va tashqarisida uzluksiz sirt oqsillari qatlamlari bilan qoplangan. Biroq, eksperimental ma'lumotlarning to'planishi bu farazni rad etdi.

Turli hujayralardagi membranalarning qalinligi taxminan 8 nm. Membranalar (hatto birining turli tomonlari ham) har xil turdagi lipidlar, oqsillar, fermentativ faollik va boshqalarning foiz nisbatida bir-biridan farq qiladi.Ba'zi membranalar suyuqroq va o'tkazuvchanroq, boshqalari esa zichroqdir.

Lipid ikki qavatining fizik-kimyoviy xususiyatlari tufayli hujayra membranasidagi tanaffuslar osongina birlashadi. Membrananing tekisligida lipidlar va oqsillar (agar ular sitoskeleton tomonidan mahkamlanmagan bo'lsa) harakatlanadi.

Hujayra membranasining funktsiyalari

Hujayra membranasiga botirilgan oqsillarning aksariyati fermentativ funktsiyani bajaradi (ular fermentlardir). Ko'pincha (ayniqsa, hujayra organellalari membranalarida) fermentlar ma'lum bir ketma-ketlikda shunday joylashadilarki, bitta ferment tomonidan katalizlangan reaktsiya mahsulotlari ikkinchisiga, keyin uchinchisiga va hokazolarga o'tadi.Yuza oqsillarini barqarorlashtiruvchi konveyer hosil bo'ladi, chunki ular fermentlarning lipid ikki qavati bo'ylab suzishiga imkon beradi.

Hujayra membranasi atrof-muhitdan chegaralovchi (to'siq) va bir vaqtning o'zida transport funktsiyasini bajaradi. Aytish mumkinki, bu uning eng muhim maqsadi. Sitoplazmatik membrana kuchli va selektiv o'tkazuvchanlikka ega bo'lib, hujayraning ichki tarkibining doimiyligini (uning gomeostazi va yaxlitligini) saqlaydi.

Bunda moddalarni tashish turli yo'llar bilan sodir bo'ladi. Konsentratsiya gradienti bo'ylab tashish moddalarning yuqori konsentratsiyali hududdan pastroq bo'lgan hududga (diffuziya) harakatlanishini o'z ichiga oladi. Masalan, gazlar tarqaladi (CO 2, O 2).

Konsentratsiya gradientiga qarshi transport ham mavjud, ammo energiya sarfi bilan.

Transport passiv va engil (ba'zi bir tashuvchi unga yordam berganda). Yog'da eriydigan moddalar uchun hujayra membranasi bo'ylab passiv diffuziya mumkin.

Membranalarni shakar va boshqa suvda eriydigan moddalarni o'tkazadigan maxsus oqsillar mavjud. Ushbu tashuvchilar tashilgan molekulalarga bog'lanadi va ularni membrana bo'ylab tortadi. Shunday qilib, glyukoza qizil qon tanachalariga o'tadi.

Yonuvchan oqsillar birlashganda, membrana orqali ma'lum moddalarning harakatlanishi uchun teshik hosil qilishi mumkin. Bunday tashuvchilar harakat qilmaydi, balki membranada kanal hosil qiladi va fermentlar kabi ishlaydi, ma'lum bir moddani bog'laydi. O'tkazish oqsilning konformatsiyasining o'zgarishi tufayli amalga oshiriladi, buning natijasida membranada kanallar hosil bo'ladi. Misol tariqasida natriy-kaliy nasosini keltirish mumkin.

Eukaryotik hujayra membranasining transport funktsiyasi ham endositoz (va ekzotsitoz) orqali amalga oshiriladi. Ushbu mexanizmlar orqali biopolimerlarning katta molekulalari, hatto butun hujayralar ham hujayra ichiga kiradi (va undan tashqarida). Endo- va ekzotsitoz barcha eukaryotik hujayralarga xos emas (prokariotlarda u umuman yo'q). Demak, endotsitoz oddiy va pastki umurtqasizlarda kuzatiladi; sutemizuvchilarda leykotsitlar va makrofaglar zararli moddalar va bakteriyalarni o'zlashtiradi, ya'ni endositoz organizm uchun himoya funktsiyasini bajaradi.

Endositoz ga bo'linadi fagotsitoz(sitoplazma katta zarrachalarni o'rab oladi) va pinotsitoz(suyuq tomchilarni unda erigan moddalar bilan ushlash). Ushbu jarayonlarning mexanizmi taxminan bir xil. Hujayra yuzasida so'rilgan moddalar membrana bilan o'ralgan. Vesikula (fagotsitar yoki pinotsitar) hosil bo'lib, keyin hujayra ichiga o'tadi.

Ekzotsitoz - sitoplazmatik membrana orqali hujayradan moddalarning (gormonlar, polisaxaridlar, oqsillar, yog'lar va boshqalar) chiqarilishi. Ushbu moddalar hujayra membranasiga mos keladigan membrana pufakchalari bilan o'ralgan. Ikkala membrana ham birlashadi va tarkibi hujayradan tashqarida bo'ladi.

Sitoplazmatik membrana retseptor vazifasini bajaradi. Buning uchun uning tashqi tomonida kimyoviy yoki jismoniy stimulni taniy oladigan tuzilmalar mavjud. Plazmalemmaga o'tadigan oqsillarning bir qismi tashqaridan polisaxarid zanjirlari bilan bog'lanadi (glikoproteinlar hosil qiladi). Bu gormonlarni ushlaydigan o'ziga xos molekulyar retseptorlar. Muayyan gormon o'z retseptoriga bog'langanda uning tuzilishini o'zgartiradi. Bu, o'z navbatida, hujayra javob mexanizmini ishga tushiradi. Shu bilan birga, kanallar ochilishi mumkin va ma'lum moddalar hujayraga kira boshlaydi yoki undan chiqariladi.

Hujayra membranalarining retseptorlari funktsiyasi insulin gormoni ta'siriga asoslangan holda yaxshi o'rganilgan. Insulin o'zining glikoprotein retseptorlari bilan bog'langanda, bu oqsilning katalitik hujayra ichidagi qismi (adenilatsiklaza fermenti) faollashadi. Ferment siklik AMP ni ATP dan sintez qiladi. U allaqachon hujayra metabolizmining turli fermentlarini faollashtiradi yoki inhibe qiladi.

Sitoplazmatik membrananing retseptorlari funktsiyasi bir xil turdagi qo'shni hujayralarni tan olishni ham o'z ichiga oladi. Bunday hujayralar bir-biriga turli hujayralararo kontaktlar orqali biriktirilgan.

To'qimalarda hujayralararo aloqalar yordamida hujayralar maxsus sintez qilingan past molekulyar og'irlikdagi moddalar yordamida bir-biri bilan ma'lumot almashishi mumkin. Bunday o'zaro ta'sirning bir misoli bo'sh joy egallanganligi haqidagi ma'lumotni olgandan keyin hujayralar o'sishni to'xtatganda, kontaktni inhibe qilishdir.

Hujayralararo kontaktlar oddiy (turli hujayralar membranalari bir-biriga tutashgan), qulflash (bir hujayra membranasining boshqasiga kirishi), desmosomalar (membranalar sitoplazmaga kirib boradigan ko'ndalang tolalar to'plamlari bilan bog'langanda). Bundan tashqari, mediatorlar (vositachilar) - sinapslar tufayli hujayralararo kontaktlarning bir varianti mavjud. Ularda signal nafaqat kimyoviy, balki elektr orqali ham uzatiladi. Sinapslar nerv hujayralari o'rtasida, shuningdek, asabdan mushakka signallarni uzatadi.

Universal biologik membrana umumiy qalinligi 6 mikron bo'lgan fosfolipid molekulalarining ikki qatlamidan hosil bo'ladi. Bunda fosfolipid molekulalarining hidrofobik dumlari ichkariga, bir-biriga, qutbli gidrofil boshlari esa membranadan tashqariga, suv tomonga buriladi. Lipidlar membranalarning asosiy fizik-kimyoviy xususiyatlarini, xususan, ularning suyuqlik tana haroratida. Proteinlar bu ikki qavatli lipid qatlamiga joylashtirilgan.

Ular toifalarga bo'linadi integral(butun lipid ikki qavatiga kirib boradi), yarim integral(lipid ikki qavatining yarmigacha kirib boradi), yoki sirt (lipid ikki qavatining ichki yoki tashqi yuzasida joylashgan).

Shu bilan birga, oqsil molekulalari lipid ikki qavatida mozaik tarzda joylashadi va membranalarning suyuqligi tufayli "lipid dengizida" aysberglar kabi "suzishi" mumkin. Funktsiyalariga ko'ra, bu oqsillar bo'lishi mumkin strukturaviy(membrananing ma'lum bir tuzilishini saqlab turish), retseptor(biologik faol moddalar uchun retseptorlarni hosil qilish uchun), transport(moddalarni membrana orqali tashishni amalga oshirish) va fermentativ(ba'zi kimyoviy reaktsiyalarni katalizlaydi). Bu hozirda eng ko'p tan olingan suyuq mozaik modeli Biologik membrana 1972 yilda Singer va Nikolson tomonidan taklif qilingan.

Membranalar hujayrada chegaralovchi vazifani bajaradi. Ular hujayrani jarayonlar va kimyoviy reaktsiyalar bir-biridan mustaqil ravishda borishi mumkin bo'lgan bo'limlarga, bo'limlarga ajratadilar. Masalan, ko'pchilik organik molekulalarni parchalashga qodir bo'lgan lizosomalarning agressiv gidrolitik fermentlari sitoplazmaning qolgan qismidan membrana bilan ajralib turadi. Uni yo'q qilishda o'z-o'zini hazm qilish va hujayra o'limi sodir bo'ladi.

Umumiy strukturaviy rejaga ega bo'lgan turli xil biologik hujayra membranalari o'zlarining kimyoviy tarkibi, tuzilishi va xossalari bilan, ular hosil qiladigan tuzilmalarning funktsiyalariga qarab farqlanadi.

Plazma membranasi, tuzilishi, vazifalari.

Sitolemma - bu hujayraning tashqi qismini o'rab turgan biologik membrana. Bu eng qalin (10 nm) va murakkab tashkil etilgan hujayra membranasidir. U tashqi tomondan qoplangan universal biologik membranaga asoslangan glikokaliks, va ichkaridan, sitoplazma tomondan, submembran qatlami(2-1B-rasm). Glikokaliks(qalinligi 3-4 nm) membranani tashkil etuvchi murakkab oqsillar - glikoproteinlar va glikolipidlarning tashqi, uglevodli qismlari bilan ifodalanadi. Ushbu uglevod zanjirlari hujayraning qo'shni hujayralar va hujayralararo moddani tanib, ular bilan o'zaro ta'sir qilishini ta'minlaydigan retseptorlar rolini o'ynaydi. Bu qatlam, shuningdek, sirt va yarim integral oqsillarni o'z ichiga oladi, ularning funktsional joylari supramembran zonasida joylashgan (masalan, immunoglobulinlar). Glikokaliks tarkibida histo-moslashuv retseptorlari, ko'plab gormonlar va neyrotransmitterlar uchun retseptorlar mavjud.

Submembran, kortikal qatlam hujayra sitoskeletining bir qismi bo'lgan mikronaychalar, mikrofibrillalar va kontraktil mikrofilamentlardan hosil bo'ladi. Submembran qatlami hujayra shaklini saqlab turadi, uning elastikligini hosil qiladi va hujayra yuzasida o'zgarishlarni ta'minlaydi. Shu tufayli hujayra endo- va ekzotsitoz, sekretsiya va harakatda ishtirok etadi.

Sitolemma bajariladi kopgina funktsiyalari:

1) chegaralovchi (sitolemma hujayrani atrof-muhitdan ajratib turadi, chegaralaydi va uning tashqi muhit bilan aloqasini ta'minlaydi);

2) bu hujayraning boshqa hujayralarni tanib olishi va ularga biriktirilishi;

3) hujayralararo moddaning hujayra tomonidan tan olinishi va uning elementlariga (tolalar, bazal membrana) biriktirilishi;

4) moddalar va zarrachalarni sitoplazmaga va undan tashqariga tashish;

5) signalizatsiya molekulalari (gormonlar, mediatorlar, sitokinlar) bilan o'zaro ta'siri, ularning yuzasida ular uchun maxsus retseptorlar mavjudligi;

1. sitolemmaning sitoskeletning qisqarish elementlari bilan bog'lanishi tufayli hujayralar harakatini (psevdopodiya hosil bo'lishini) ta'minlaydi.

Sitolemmada ko'plab moddalar mavjud retseptorlari, ular orqali biologik faol moddalar ( ligandlar, signal molekulalari, birinchi xabarchilar: gormonlar, vositachilar, o'sish omillari) hujayraga ta'sir qiladi. Retseptorlar genetik jihatdan aniqlangan makromolekulyar sensorlar (oqsillar, gliko- va lipoproteinlar) sitolemma ichiga o'rnatilgan yoki hujayra ichida joylashgan va kimyoviy yoki fizik tabiatning o'ziga xos signallarini idrok etishga ixtisoslashgan. Biologik faol moddalar retseptorlar bilan o'zaro ta'sirlashganda, hujayradagi biokimyoviy o'zgarishlar kaskadini keltirib chiqaradi, shu bilan birga o'ziga xos fiziologik reaktsiyaga (hujayra funktsiyasining o'zgarishi) aylanadi.

Barcha retseptorlar umumiy tuzilish rejasiga ega va uch qismdan iborat: 1) modda (ligand) bilan o'zaro ta'sir qiluvchi supramembran; 2) signal uzatishni amalga oshiradigan intramembran va 3) hujayra ichidagi, sitoplazmaga botgan.

Hujayralararo kontaktlarning turlari.

Sitolemma maxsus tuzilmalarning shakllanishida ham ishtirok etadi - hujayralararo aloqalar, kontaktlar, ular qo'shni hujayralar o'rtasida yaqin o'zaro ta'sirni ta'minlaydi. Farqlash oddiy va murakkab hujayralararo aloqalar. DA oddiy Hujayralararo tutashuvlarda hujayralarning sitolemmalari bir-biriga 15-20 nm masofada yaqinlashadi va ularning glikokaliksi molekulalari bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi (2-3-rasm). Ba'zan bir hujayraning sitolemmasining chiqib ketishi qo'shni hujayraning depressiyasiga kirib, tishli va barmoqsimon birikmalar ("qulf kabi" bog'lanishlari) hosil qiladi.

Kompleks Hujayralararo aloqalar bir necha turga bo'linadi: qulflash, mahkamlash va aloqa(2-3-rasm). Kimga qulflash birikmalar kiradi qattiq aloqa yoki blokirovka zonasi. Shu bilan birga, qo'shni hujayralar glikokaliksining integral oqsillari ularning apikal qismlarida qo'shni epiteliya hujayralarining perimetri bo'ylab bir xil to'r tarmog'ini hosil qiladi. Shu tufayli hujayralararo bo'shliqlar qulflanadi, tashqi muhitdan ajratiladi (2-3-rasm).

Guruch. 2-3. Hujayralararo aloqalarning har xil turlari.

1. Oddiy ulanish.
2. Qattiq ulanish.
3. Yopishqoq tasma.
4. Desmosoma.
5. Gemidesmosoma.
6. Slotli (aloqa) ulanish.
7. Mikrovilli.

(Yu. I. Afanasiev, N. A. Yurina bo'yicha).

Kimga bog'lash, ankraj birikmalariga kiradi yopishtiruvchi kamar va desmosomalar. Yopishqoq tasma bir qavatli epiteliy hujayralarining apikal qismlari atrofida joylashgan. Bu zonada qo'shni hujayralarning integral glikokaliks glikoproteinlari bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi va submembran oqsillari, shu jumladan aktin mikrofilamentlari to'plamlari sitoplazmadan ularga yaqinlashadi. Desmosomalar (yopishqoq yamoqlar)- taxminan 0,5 mkm bo'lgan juft tuzilmalar. Ularda qo'shni hujayralar sitolemmasi glikoproteinlari o'zaro chambarchas ta'sir qiladi va bu sohalarda hujayralar tomondan hujayra sitoskeletining oraliq filamentlari to'plamlari sitolemma ichiga to'qiladi (2-3-rasm).

Kimga aloqa aloqalari murojaat qiling oraliq birikmalar (neksiyalar) va sinapslar. Nexuslar 0,5-3 mikron hajmiga ega. Ularda qo'shni hujayralarning sitolemmalari 2-3 nm gacha yaqinlashadi va ko'p sonli ion kanallariga ega. Ular orqali ionlar bir hujayradan ikkinchisiga o'tib, qo'zg'alishni, masalan, miyokard hujayralari orasida o'tkazishi mumkin. sinapslar asab to?qimalariga xos bo?lib, nerv hujayralari orasida, shuningdek nerv va effektor hujayralar (mushak, bez) o?rtasida joylashgan. Ularda sinaptik yoriq bor, bu yerda nerv impulsi sinapsning presinaptik qismidan o‘tganda nerv impulsini boshqa hujayraga uzatuvchi neyrotransmitter ajralib chiqadi (batafsilroq ma’lumot uchun “Asab to‘qimasi” bobiga qarang).

Biologik membranalar hujayraning strukturaviy tashkil etilishining asosini tashkil qiladi. Plazma membrana (plazmalemma) tirik hujayraning sitoplazmasini o'rab turgan membranadir. Membranalar lipidlar va oqsillardan tashkil topgan. Lipidlar (asosan fosfolipidlar) molekulalarning hidrofobik "dumlari" membrana ichiga, gidrofil dumlari esa uning sirtiga qaragan ikki qavatli qatlam hosil qiladi. Protein molekulalari membrananing tashqi va ichki yuzasida joylashgan bo'lishi mumkin, ular qisman lipid qatlamiga botirilishi yoki u orqali o'tishi mumkin. Suvga cho'mgan membrana oqsillarining aksariyati fermentlardir. Bu plazma membranasi tuzilishining suyuq-mozaik modelidir. Protein va lipid molekulalari harakatchan bo'lib, bu membrananing dinamizmini ta'minlaydi. Membranalar tarkibida glikolipidlar va glikoproteinlar (glikokaliks) shaklidagi uglevodlar ham membrananing tashqi yuzasida joylashgan. Har bir hujayra membranasi yuzasida joylashgan oqsillar va uglevodlar to'plami o'ziga xos bo'lib, hujayra turining o'ziga xos ko'rsatkichidir.

Membran funktsiyalari:

1. Bo'linish. U hujayraning ichki tarkibi va tashqi muhit o'rtasida to'siq hosil qilishdan iborat.
2. Sitoplazma va tashqi muhit o'rtasida moddalar almashinuvini ta'minlash. Hujayra ichiga suv, ionlar, noorganik va organik molekulalar kiradi (transport funktsiyasi). Hujayrada hosil bo'lgan mahsulotlar (sekret funktsiyasi) tashqi muhitga chiqariladi.
3. Transport. Membrana bo'ylab tashish turli yo'llar bilan amalga oshirilishi mumkin. Passiv tashish energiya sarfisiz, oddiy diffuziya, osmoz yoki tashuvchi oqsillar yordamida osonlashtirilgan diffuziya orqali amalga oshiriladi. Faol transport tashuvchi oqsillar orqali amalga oshiriladi va energiya kiritishni talab qiladi (masalan, natriy-kaliy pompasi). saytdan olingan material

Endositoz natijasida hujayra ichiga biopolimerlarning yirik molekulalari kiradi. U fagotsitoz va pinotsitozga bo'linadi. Fagotsitoz - katta zarrachalarning hujayra tomonidan tutilishi va so'rilishi. Bu hodisani birinchi marta I.I. Mechnikov. Birinchidan, moddalar plazma membranasiga, o'ziga xos retseptor oqsillariga yopishadi, so'ngra membrana cho'kib, depressiya hosil qiladi.

Ovqat hazm qilish vakuolasi hosil bo'ladi. U hujayra ichiga kirgan moddalarni hazm qiladi. Odamlar va hayvonlarda leykotsitlar fagotsitozga qodir. Leykotsitlar bakteriyalar va boshqa qattiq zarralarni yutadi.

Pinotsitoz - suyuqlik tomchilarini unda erigan moddalar bilan ushlash va singdirish jarayoni. Moddalar membrana oqsillariga (retseptorlariga) yopishadi va eritma tomchisi membrana bilan o'ralgan bo'lib, vakuola hosil qiladi. ATP energiyasining sarflanishi bilan pinotsitoz va fagotsitoz sodir bo'ladi.

1. Sekretsiya. Sekretsiya - hujayrada sintez qilingan moddalarning hujayra tomonidan tashqi muhitga chiqishi. Gormonlar, polisaxaridlar, oqsillar, yog 'tomchilari membrana bilan bog'langan pufakchalarga o'raladi va plazmalemmaga yaqinlashadi. Membranalar birlashadi va vesikulaning tarkibi hujayrani o'rab turgan muhitga chiqariladi.
2. To'qimalarda hujayralarning ulanishi (katlanm?? o'sishlar tufayli).
3. Retseptor. Membranada ko'p sonli retseptorlar mavjud - maxsus oqsillar, ularning roli signallarni tashqi tomondan hujayraning ichki qismiga o'tkazishdir.

Izlagan narsangizni topa olmadingizmi? Qidiruvdan foydalaning

Ushbu sahifada mavzular bo'yicha materiallar:

• biologik membrananing tuzilishi haqida qisqacha ma'lumot
• plazma membranasining tuzilishi va funktsiyasi
• plazma membranasining tuzilishi va funktsiyasi
• plazma membranasi qisqacha
• plazma membranasining tuzilishi va funktsiyalari haqida qisqacha ma'lumot