Utando wa seli ni muundo unaofunika nje ya seli. Pia inaitwa cytolemma au plasmalemma.
Uundaji huu umejengwa kutoka kwa safu ya bilipid (bilayer) na protini zilizojengwa ndani yake. Kabohaidreti zinazounda plasmalemma ziko katika hali ya kufungwa.
Usambazaji wa sehemu kuu za plasmalemma ni kama ifuatavyo: zaidi ya nusu ya muundo wa kemikali ni protini, robo inachukuliwa na phospholipids, na sehemu ya kumi ni cholesterol.
Utando wa seli na aina zake
Utando wa seli ni filamu nyembamba, ambayo msingi wake unajumuisha tabaka za lipoproteini na protini.
Kulingana na ujanibishaji, organelles za membrane zinajulikana, ambazo zina sifa fulani katika seli za mimea na wanyama:
- mitochondria;
- msingi;
- retikulamu ya endoplasmic;
- Golgi tata;
- lysosomes;
- kloroplasts (katika seli za mimea).
Pia kuna membrane ya seli ya ndani na nje (plasmolemma).
Muundo wa membrane ya seli
Utando wa seli una wanga ambao huifunika kwa namna ya glycocalyx. Huu ni muundo wa supra-membrane ambao hufanya kazi ya kizuizi. Protini zilizo hapa ziko katika hali ya bure. Protini zisizofungwa hushiriki katika athari za enzymatic, kutoa uharibifu wa ziada wa vitu.
Protini za membrane ya cytoplasmic zinawakilishwa na glycoproteins. Kulingana na muundo wao wa kemikali, protini ambazo zimejumuishwa kabisa kwenye safu ya lipid (pamoja na urefu wake wote) zimeainishwa kama protini muhimu. Pia pembeni, si kufikia moja ya nyuso za plasmalemma.
Kazi ya zamani kama vipokezi, inafunga kwa neurotransmitters, homoni na vitu vingine. Protini za kuingizwa ni muhimu kwa ajili ya ujenzi wa njia za ioni kwa njia ambayo usafiri wa ioni na substrates za hydrophilic hutokea. Mwisho ni enzymes zinazochochea athari za intracellular.
Mali ya msingi ya membrane ya plasma
Bilayer ya lipid inazuia kupenya kwa maji. Lipids ni misombo ya hydrophobic inayowakilishwa kwenye seli na phospholipids. Kundi la phosphate linakabiliwa na nje na lina tabaka mbili: moja ya nje, iliyoelekezwa kwa mazingira ya nje ya seli, na ya ndani, inayoweka mipaka ya yaliyomo ndani ya seli.
Maeneo ya mumunyifu wa maji huitwa vichwa vya hydrophilic. Maeneo ya asidi ya mafuta yanaelekezwa kwenye seli, kwa namna ya mikia ya hydrophobic. Sehemu ya hydrophobic inaingiliana na lipids za jirani, ambayo inahakikisha kushikamana kwao kwa kila mmoja. Safu mbili ina upenyezaji wa kuchagua katika maeneo tofauti.
Kwa hivyo, katikati utando hauwezi kupenya kwa glucose na urea; vitu vya hydrophobic hupita hapa kwa uhuru: dioksidi kaboni, oksijeni, pombe. Cholesterol ni muhimu; maudhui ya mwisho huamua mnato wa plasmalemma.
Kazi za membrane ya seli ya nje
Tabia za kazi zimeorodheshwa kwa ufupi kwenye jedwali:
| Utendaji wa utando | Maelezo |
| Jukumu la kizuizi | Plasmalemma hufanya kazi ya kinga, kulinda yaliyomo ya seli kutokana na madhara ya mawakala wa kigeni. Shukrani kwa shirika maalum la protini, lipids, na wanga, upungufu wa plasmalemma unahakikishwa. |
| Kazi ya mpokeaji | Dutu zinazofanya kazi kwa biolojia huamilishwa kupitia membrane ya seli katika mchakato wa kumfunga kwa vipokezi. Kwa hivyo, athari za kinga hupatanishwa kupitia utambuzi wa mawakala wa kigeni na kifaa cha kipokezi cha seli kilichowekwa kwenye utando wa seli. |
| Shughuli ya usafiri | Uwepo wa pores katika plasmalemma inakuwezesha kudhibiti mtiririko wa vitu kwenye seli. Mchakato wa uhamisho hutokea passively (bila matumizi ya nishati) kwa misombo yenye uzito mdogo wa Masi. Usafiri amilifu unahusishwa na matumizi ya nishati iliyotolewa wakati wa kuvunjika kwa adenosine triphosphate (ATP). Njia hii inafanyika kwa uhamisho wa misombo ya kikaboni. |
| Kushiriki katika michakato ya utumbo | Dutu zimewekwa kwenye membrane ya seli (sorption). Vipokezi hufunga kwenye substrate, kuisonga ndani ya seli. Bubble huundwa, amelala kwa uhuru ndani ya seli. Kuunganisha, vilengelenge vile huunda lysosomes na enzymes ya hidrolitiki. |
| Kazi ya Enzymatic | Enzymes ni vipengele muhimu vya digestion ya intracellular. Majibu yanayohitaji ushiriki wa vichocheo hutokea kwa ushiriki wa enzymes. |
Ni nini umuhimu wa membrane ya seli
Utando wa seli unahusika katika kudumisha homeostasis kutokana na uteuzi wa juu wa vitu vinavyoingia na kutoka kwenye seli (katika biolojia hii inaitwa upenyezaji wa kuchagua).
Kukua kwa plasmalemma hugawanya seli katika sehemu (sehemu) zinazohusika na kufanya kazi fulani. Utando ulioundwa mahususi unaolingana na muundo wa kioevu-mosaic huhakikisha uadilifu wa seli.
Nje ya seli imefunikwa na membrane ya plasma (au membrane ya nje ya seli) kuhusu 6-10 nm nene.
Utando wa seli ni filamu mnene ya protini na lipids (hasa phospholipids). Molekuli za Lipid hupangwa kwa utaratibu - perpendicular kwa uso, katika tabaka mbili, ili sehemu zao zinazoingiliana sana na maji (hydrophilic) zielekezwe nje, na sehemu zao za inert kwa maji (hydrophobic) zinaelekezwa ndani.
Molekuli za protini ziko kwenye safu isiyoendelea juu ya uso wa mfumo wa lipid pande zote mbili. Baadhi yao huingizwa kwenye safu ya lipid, na wengine hupita ndani yake, na kutengeneza maeneo ya kupenyeza kwa maji. Protini hizi hufanya kazi mbalimbali - baadhi yao ni enzymes, wengine ni protini za usafiri zinazohusika na uhamisho wa vitu fulani kutoka kwa mazingira hadi cytoplasm na kinyume chake.
Kazi za msingi za membrane ya seli
Moja ya sifa kuu za utando wa kibaolojia ni upenyezaji wa kuchagua (upenyezaji wa nusu)- baadhi ya vitu hupitia kwa shida, vingine kwa urahisi na hata kuelekea viwango vya juu.Hivyo, kwa seli nyingi, mkusanyiko wa ioni za Na ndani ni chini sana kuliko mazingira. Uhusiano wa kinyume ni wa kawaida kwa ioni za K: mkusanyiko wao ndani ya seli ni wa juu kuliko nje. Kwa hiyo, ioni Na daima huwa na kupenya seli, na ioni K daima huwa na kutoka. Usawazishaji wa viwango vya ioni hizi huzuiwa na uwepo katika utando wa mfumo maalum ambao una jukumu la pampu, ambayo husukuma ioni za Na nje ya seli na wakati huo huo kusukuma ioni za K ndani.
Tabia ya ioni Na kuhama kutoka nje hadi ndani hutumika kusafirisha sukari na asidi ya amino ndani ya seli. Kwa kuondolewa kwa kazi kwa ioni za Na kutoka kwa seli, hali huundwa kwa kuingia kwa sukari na asidi ya amino ndani yake.
Katika seli nyingi, vitu pia huingizwa na phagocytosis na pinocytosis. Katika phagocytosis utando wa nje unaonyumbulika huunda mfadhaiko mdogo ambamo chembe iliyokamatwa huanguka. Mapumziko haya huongezeka, na, ikizungukwa na sehemu ya utando wa nje, chembe huingizwa kwenye cytoplasm ya seli. Jambo la phagocytosis ni tabia ya amoebas na protozoa nyingine, pamoja na leukocytes (phagocytes). Seli hufyonza vimiminika vyenye vitu muhimu kwa seli kwa njia sawa. Jambo hili liliitwa pinocytosis.
Utando wa nje wa seli tofauti hutofautiana kwa kiasi kikubwa katika muundo wa kemikali wa protini na lipids zao, na katika maudhui yao ya jamaa. Ni vipengele hivi vinavyoamua utofauti katika shughuli za kisaikolojia za utando wa seli mbalimbali na jukumu lao katika maisha ya seli na tishu.
Retikulamu ya endoplasmic ya seli imeunganishwa na membrane ya nje. Kwa msaada wa utando wa nje, aina mbalimbali za mawasiliano ya intercellular hufanyika, i.e. mawasiliano kati ya seli za kibinafsi.
Aina nyingi za seli zina sifa ya uwepo juu ya uso wao wa idadi kubwa ya protrusions, folds, na microvilli. Wanachangia kwa ongezeko kubwa la eneo la uso wa seli na kimetaboliki iliyoboreshwa, pamoja na miunganisho yenye nguvu kati ya seli za kibinafsi na kila mmoja.
Seli za mmea zina utando nene nje ya membrane ya seli, inayoonekana wazi chini ya darubini ya macho, inayojumuisha nyuzi (selulosi). Wanaunda msaada mkubwa kwa tishu za mmea (mbao).
Seli zingine za wanyama pia zina idadi ya miundo ya nje iliyo juu ya membrane ya seli na ina asili ya kinga. Mfano ni chitin ya seli za wadudu.
Kazi za membrane ya seli (kwa ufupi)
| Kazi | Maelezo |
|---|---|
| Kizuizi cha Kinga | Hutenganisha organelles za seli za ndani na mazingira ya nje |
| Udhibiti | Inasimamia kimetaboliki kati ya yaliyomo ndani ya seli na mazingira ya nje |
| Kugawanya (kugawa) | Mgawanyiko wa nafasi ya ndani ya seli katika vizuizi vya kujitegemea (vyumba) |
| Nishati | - Mkusanyiko wa nishati na mabadiliko; - athari nyepesi ya photosynthesis katika kloroplasts; - Kunyonya na usiri. |
| Kipokeaji (taarifa) | Inashiriki katika malezi ya msisimko na uendeshaji wake. |
| Injini | Hufanya harakati za seli au sehemu zake za kibinafsi. |
Kitengo cha msingi cha kimuundo cha kiumbe hai ni seli, ambayo ni sehemu tofauti ya saitoplazimu iliyozungukwa na utando wa seli. Kwa sababu ya ukweli kwamba seli hufanya kazi nyingi muhimu, kama vile uzazi, lishe, harakati, membrane lazima iwe ya plastiki na mnene.
Historia ya ugunduzi na utafiti wa membrane ya seli
Mnamo 1925, Grendel na Gorder walifanya jaribio la mafanikio ili kutambua "vivuli" vya seli nyekundu za damu, au utando tupu. Licha ya makosa kadhaa makubwa, wanasayansi waligundua bilayer ya lipid. Kazi yao iliendelea na Danielli, Dawson mnamo 1935, na Robertson mnamo 1960. Kama matokeo ya miaka mingi ya kazi na mkusanyiko wa hoja, mnamo 1972 Mwimbaji na Nicholson waliunda mfano wa maji-mosaic wa muundo wa membrane. Majaribio na tafiti zaidi zilithibitisha kazi za wanasayansi.
Maana
Utando wa seli ni nini? Neno hili lilianza kutumika zaidi ya miaka mia moja iliyopita; lililotafsiriwa kutoka Kilatini linamaanisha "filamu", "ngozi". Hivi ndivyo mpaka wa seli huteuliwa, ambayo ni kizuizi cha asili kati ya yaliyomo ndani na mazingira ya nje. Muundo wa membrane ya seli unamaanisha upenyezaji wa nusu, kwa sababu ambayo unyevu na virutubisho na bidhaa za kuvunjika zinaweza kupita kwa uhuru. Ganda hili linaweza kuitwa sehemu kuu ya kimuundo ya shirika la seli.
Hebu fikiria kazi kuu za membrane ya seli
1. Hutenganisha yaliyomo ndani ya seli na vipengele vya mazingira ya nje.
2. Husaidia kudumisha utungaji wa kemikali mara kwa mara wa seli.
3. Inasimamia kimetaboliki sahihi.
4. Hutoa mawasiliano kati ya seli.
5. Hutambua ishara.
6. Kazi ya ulinzi.
"Gamba la Plasma"
Utando wa seli ya nje, pia huitwa utando wa plasma, ni filamu ya ultramicroscopic ambayo unene wake ni kati ya milimita tano hadi saba. Inajumuisha hasa misombo ya protini, phospholides, na maji. Filamu ni elastic, inachukua maji kwa urahisi, na haraka kurejesha uadilifu wake baada ya uharibifu.
Ina muundo wa ulimwengu wote. Utando huu unachukua nafasi ya mpaka, inashiriki katika mchakato wa upenyezaji wa kuchagua, kuondolewa kwa bidhaa za kuoza, na kuziunganisha. Uhusiano na "majirani" yake na ulinzi wa kuaminika wa yaliyomo ya ndani kutokana na uharibifu hufanya kuwa sehemu muhimu katika suala kama vile muundo wa seli. Utando wa seli ya viumbe vya wanyama wakati mwingine hufunikwa na safu nyembamba - glycocalyx, ambayo inajumuisha protini na polysaccharides. Seli za mimea nje ya membrane zinalindwa na ukuta wa seli, ambao hutumika kama msaada na kudumisha umbo. Sehemu kuu ya utungaji wake ni fiber (selulosi) - polysaccharide ambayo haipatikani katika maji.
Kwa hivyo, membrane ya seli ya nje ina kazi ya ukarabati, ulinzi na mwingiliano na seli zingine.
Muundo wa membrane ya seli
Unene wa shell hii inayohamishika inatofautiana kutoka nanomillimita sita hadi kumi. Utando wa seli ya seli ina muundo maalum, msingi ambao ni bilayer ya lipid. Mikia ya Hydrophobic, inert kwa maji, iko ndani, wakati vichwa vya hydrophilic, vinavyoingiliana na maji, vinatazama nje. Kila lipid ni phospholipid, ambayo ni matokeo ya mwingiliano wa vitu kama vile glycerol na sphingosine. Mfumo wa lipid umezungukwa kwa karibu na protini, ambazo hupangwa kwa safu isiyoendelea. Baadhi yao huingizwa kwenye safu ya lipid, wengine hupita ndani yake. Matokeo yake, maeneo ya kupenyeza kwa maji yanaundwa. Kazi zinazofanywa na protini hizi ni tofauti. Baadhi yao ni enzymes, wengine ni protini za usafiri zinazohamisha vitu mbalimbali kutoka kwa mazingira ya nje hadi kwenye cytoplasm na nyuma.
Utando wa seli hupenyezwa na kuunganishwa kwa karibu na protini muhimu, na unganisho na zile za pembeni hauna nguvu kidogo. Protini hizi hufanya kazi muhimu, ambayo ni kudumisha muundo wa membrane, kupokea na kubadilisha ishara kutoka kwa mazingira, vitu vya usafiri, na kuchochea athari zinazotokea kwenye membrane.
Kiwanja
Msingi wa membrane ya seli ni safu ya bimolecular. Shukrani kwa kuendelea kwake, kiini kina kizuizi na mali ya mitambo. Katika hatua tofauti za maisha, bilayer hii inaweza kuvuruga. Matokeo yake, kasoro za miundo ya kupitia pores ya hydrophilic huundwa. Katika kesi hii, kazi zote za sehemu kama vile membrane ya seli zinaweza kubadilika. Msingi unaweza kuteseka kutokana na ushawishi wa nje.
Mali
Utando wa seli ya seli ina vipengele vya kuvutia. Kutokana na maji yake, utando huu sio muundo mgumu, na wingi wa protini na lipids zinazounda hutembea kwa uhuru kwenye ndege ya membrane.
Kwa ujumla, membrane ya seli ni asymmetrical, hivyo muundo wa tabaka za protini na lipid hutofautiana. Utando wa plasma katika seli za wanyama, kwa upande wao wa nje, una safu ya glycoprotein ambayo hufanya kazi za kupokea na kuashiria, na pia ina jukumu kubwa katika mchakato wa kuchanganya seli kwenye tishu. Utando wa seli ni polar, yaani, malipo ya nje ni chanya na malipo ya ndani ni hasi. Mbali na yote hapo juu, membrane ya seli ina ufahamu wa kuchagua.
Hii ina maana kwamba, pamoja na maji, kikundi fulani tu cha molekuli na ioni za vitu vilivyoharibiwa huruhusiwa ndani ya seli. Mkusanyiko wa dutu kama vile sodiamu katika seli nyingi ni chini sana kuliko katika mazingira ya nje. Ioni za potassiamu zina uwiano tofauti: kiasi chao katika seli ni cha juu zaidi kuliko katika mazingira. Katika suala hili, ioni za sodiamu huwa na kupenya utando wa seli, na ioni za potasiamu huwa na kutolewa nje. Chini ya hali hizi, utando huwasha mfumo maalum ambao una jukumu la "kusukuma", kusawazisha mkusanyiko wa vitu: ioni za sodiamu hupigwa kwenye uso wa seli, na ioni za potasiamu hupigwa ndani. Kipengele hiki ni mojawapo ya kazi muhimu zaidi za membrane ya seli.
Tabia hii ya ioni za sodiamu na potasiamu kuingia ndani kutoka kwa uso ina jukumu kubwa katika usafirishaji wa sukari na asidi ya amino ndani ya seli. Katika mchakato wa kuondoa ioni za sodiamu kutoka kwa seli, utando huunda hali ya ulaji mpya wa sukari na asidi ya amino ndani. Kinyume chake, katika mchakato wa kuhamisha ioni za potasiamu ndani ya seli, idadi ya "wasafirishaji" wa bidhaa za kuoza kutoka ndani ya seli hadi mazingira ya nje hujazwa tena.
Je, lishe ya seli hutokeaje kupitia utando wa seli?
Seli nyingi huchukua dutu kupitia michakato kama vile phagocytosis na pinocytosis. Katika chaguo la kwanza, utando wa nje unaobadilika hujenga unyogovu mdogo ambao chembe iliyokamatwa inaisha. Kipenyo cha mapumziko kisha kinakuwa kikubwa hadi chembe iliyofungwa inapoingia kwenye saitoplazimu ya seli. Kupitia phagocytosis, baadhi ya protozoa, kama vile amoebas, hulishwa, pamoja na seli za damu - leukocytes na phagocytes. Vile vile, seli huchukua maji, ambayo yana virutubisho muhimu. Jambo hili linaitwa pinocytosis.
Utando wa nje umeunganishwa kwa karibu na retikulamu ya endoplasmic ya seli.
Aina nyingi za vipengele vya tishu kuu zina protrusions, folds, na microvilli juu ya uso wa membrane. Seli za mimea nje ya ganda hili zimefunikwa na nyingine, nene na inayoonekana wazi chini ya darubini. Nyuzi zinazotengenezwa nazo husaidia kutengeneza tishu za mmea, kama vile kuni. Seli za wanyama pia zina idadi ya miundo ya nje ambayo hukaa juu ya membrane ya seli. Wao ni kinga pekee katika asili, mfano wa hii ni chitin iliyo katika seli za integumentary za wadudu.
Mbali na membrane ya seli, kuna membrane ya ndani ya seli. Kazi yake ni kugawanya seli katika sehemu kadhaa maalum zilizofungwa - compartments au organelles, ambapo mazingira fulani lazima iimarishwe.
Kwa hivyo, haiwezekani kukadiria jukumu la sehemu kama hiyo ya kitengo cha msingi cha kiumbe hai kama membrane ya seli. Muundo na kazi zinaonyesha upanuzi mkubwa wa eneo la jumla la seli na uboreshaji wa michakato ya metabolic. Muundo huu wa molekuli una protini na lipids. Kutenganisha kiini kutoka kwa mazingira ya nje, membrane inahakikisha uadilifu wake. Kwa msaada wake, viunganisho vya intercellular vinadumishwa kwa kiwango cha nguvu, na kutengeneza tishu. Katika suala hili, tunaweza kuhitimisha kwamba membrane ya seli ina jukumu moja muhimu zaidi katika seli. Muundo na kazi zinazofanywa nayo hutofautiana kwa kiasi kikubwa katika seli tofauti, kulingana na madhumuni yao. Kupitia vipengele hivi, aina mbalimbali za shughuli za kisaikolojia za utando wa seli na majukumu yao katika kuwepo kwa seli na tishu hupatikana.
Kulingana na sifa zake za kazi, membrane ya seli inaweza kugawanywa katika kazi 9 zinazofanya.
Kazi za membrane ya seli:
1. Usafiri. Husafirisha vitu kutoka kwa seli hadi seli;
2. Kizuizi. Ina upenyezaji wa kuchagua, inahakikisha kimetaboliki muhimu;
3. Kipokeaji. Baadhi ya protini zinazopatikana kwenye utando ni vipokezi;
4. Mitambo. Inahakikisha uhuru wa seli na miundo yake ya mitambo;
5. Matrix. Inahakikisha mwingiliano bora na mwelekeo wa protini za tumbo;
6. Nishati. Utando una mifumo ya kuhamisha nishati wakati wa kupumua kwa seli kwenye mitochondria;
7. Enzymatic. Protini za membrane wakati mwingine ni enzymes. Kwa mfano, utando wa seli za matumbo;
8. Kuweka alama. Utando una antijeni (glycoproteins) ambayo inaruhusu kutambua seli;
9. Kuzalisha. Hubeba uzalishaji na uendeshaji wa biopotentials.
Unaweza kuona jinsi utando wa seli unavyoonekana kwa kutumia mfano wa muundo wa seli ya wanyama au seli ya mmea.
Takwimu inaonyesha muundo wa membrane ya seli.
Vipengele vya membrane ya seli ni pamoja na protini mbalimbali za membrane ya seli (globular, pembeni, uso), pamoja na lipids ya membrane ya seli (glycolipid, phospholipid). Pia katika muundo wa membrane ya seli kuna wanga, cholesterol, glycoprotein na protini alpha helix.
Muundo wa membrane ya seli
Muundo kuu wa membrane ya seli ni pamoja na:
1. Protini - kuwajibika kwa mali mbalimbali za membrane;
2. Aina tatu za lipids (phospholipids, glycolipids na cholesterol) zinazohusika na rigidity ya membrane.
Protini za membrane ya seli:
1. Protini ya globular;
2. Protini ya uso;
3. Protini ya pembeni.
Kusudi kuu la membrane ya seli
Kusudi kuu la membrane ya seli:
1. Kudhibiti ubadilishanaji kati ya seli na mazingira;
2. Tofautisha yaliyomo ya seli yoyote kutoka kwa mazingira ya nje, na hivyo kuhakikisha uadilifu wake;
3. Utando wa ndani hugawanya seli katika sehemu maalum zilizofungwa - organelles au sehemu ambazo hali fulani za mazingira hutunzwa.
Muundo wa membrane ya seli
Muundo wa membrane ya seli ni suluhisho la pande mbili la protini muhimu za globular iliyoyeyushwa kwenye tumbo la phospholipid ya kioevu. Mfano huu wa muundo wa membrane ulipendekezwa na wanasayansi wawili Nicholson na Singer mnamo 1972. Kwa hivyo, msingi wa utando ni safu ya lipid ya bimolecular, na mpangilio ulioamuru wa molekuli, kama unavyoweza kuona.
Tawi la biolojia inayoitwa cytology inasoma muundo wa viumbe, pamoja na mimea, wanyama na wanadamu. Wanasayansi wamegundua kuwa yaliyomo ndani ya seli, ambayo iko ndani yake, imejengwa ngumu kabisa. Imezungukwa na kinachojulikana kama vifaa vya uso, ambavyo ni pamoja na membrane ya seli ya nje, miundo ya supra-membrane: glycocalyx na pia microfilaments, pelicule na microtubules ambayo huunda tata yake ya submembrane.
Katika makala hii tutajifunza muundo na kazi za membrane ya nje ya seli, ambayo ni sehemu ya vifaa vya uso vya aina mbalimbali za seli.
Je, utando wa seli ya nje hufanya kazi gani?
Kama ilivyoelezwa hapo awali, utando wa nje ni sehemu ya vifaa vya uso wa kila seli, ambayo hutenganisha kwa mafanikio yaliyomo ndani na kulinda organelles za seli kutokana na hali mbaya ya mazingira. Kazi nyingine ni kuhakikisha kimetaboliki kati ya yaliyomo ya seli na maji ya tishu, hivyo utando wa seli ya nje husafirisha molekuli na ioni zinazoingia kwenye cytoplasm, na pia husaidia kuondoa taka na ziada ya vitu vya sumu kutoka kwa seli.
Muundo wa membrane ya seli
Utando, au utando wa plasma, wa aina tofauti za seli hutofautiana sana kutoka kwa kila mmoja. Hasa, kwa muundo wao wa kemikali, pamoja na maudhui ya jamaa ya lipids, glycoproteins, protini na, ipasavyo, asili ya receptors ziko ndani yao. Ya nje, ambayo imedhamiriwa kimsingi na muundo wa mtu binafsi wa glycoproteini, inashiriki katika utambuzi wa uchochezi wa mazingira na katika athari za seli yenyewe kwa vitendo vyao. Aina zingine za virusi zinaweza kuingiliana na protini na glycolipids ya membrane ya seli, kama matokeo ambayo hupenya seli. Herpes na virusi vya mafua vinaweza kutumika kujenga shell yao ya kinga.
Na virusi na bakteria, kinachojulikana kama bacteriophages, huunganisha kwenye membrane ya seli na kuifuta mahali pa kuwasiliana kwa kutumia enzyme maalum. Kisha molekuli ya DNA ya virusi hupita kwenye shimo linalosababisha.
Vipengele vya muundo wa membrane ya plasma ya eukaryotes
Hebu tukumbuke kwamba membrane ya nje ya seli hufanya kazi ya usafiri, yaani, uhamisho wa vitu ndani na nje yake kwenye mazingira ya nje. Ili kutekeleza mchakato kama huo, muundo maalum unahitajika. Hakika, plasmalemma ni mfumo wa kudumu, wa ulimwengu wote wa vifaa vya uso. Hii ni nyembamba (2-10 Nm), lakini mnene kabisa filamu ya multilayer ambayo inashughulikia kiini nzima. Muundo wake ulichunguzwa mwaka wa 1972 na wanasayansi kama vile D. Singer na G. Nicholson, na pia waliunda mfano wa kioevu-mosaic wa membrane ya seli.
Misombo kuu ya kemikali ambayo huunda ni molekuli zilizoagizwa za protini na phospholipids fulani, ambazo zimewekwa kwenye katikati ya lipid ya kioevu na inafanana na mosaic. Kwa hivyo, membrane ya seli ina tabaka mbili za lipids, "mikia" isiyo ya polar ya hydrophobic ambayo iko ndani ya membrane, na vichwa vya polar hydrophilic vinakabiliwa na cytoplasm ya seli na maji ya intercellular.
Safu ya lipid hupenya na molekuli kubwa za protini zinazounda pores ya hydrophilic. Ni kupitia kwao kwamba suluhisho la maji ya sukari na chumvi za madini husafirishwa. Baadhi ya molekuli za protini hupatikana kwenye nyuso za nje na za ndani za plasmalemma. Kwa hivyo, kwenye membrane ya seli ya nje katika seli za viumbe vyote vilivyo na nuclei kuna molekuli za kabohaidreti zinazounganishwa na vifungo vya ushirikiano kwa glycolipids na glycoproteins. Maudhui ya kabohaidreti katika utando wa seli huanzia 2 hadi 10%.
Muundo wa plasmalemma ya viumbe vya prokaryotic
Utando wa seli ya nje katika prokariyoti hufanya kazi sawa na membrane ya plasma ya seli za viumbe vya nyuklia, ambayo ni: mtazamo na upitishaji wa habari kutoka kwa mazingira ya nje, usafirishaji wa ioni na suluhisho ndani na nje ya seli, ulinzi wa saitoplazimu kutoka kwa kigeni. vitendanishi kutoka nje. Inaweza kuunda mesosomes - miundo ambayo hutokea wakati utando wa plasma umeingiliwa ndani ya seli. Wanaweza kuwa na enzymes zinazohusika na athari za kimetaboliki za prokaryotes, kwa mfano, uigaji wa DNA na awali ya protini.
Mesosomes pia ina vimeng'enya vya redox, na photosynthetics ina bacteriochlorophyll (katika bakteria) na phycobilin (katika cyanobacteria).
Jukumu la utando wa nje katika mawasiliano ya seli
Kuendelea kujibu swali la kazi gani utando wa seli ya nje hufanya, hebu tukae juu ya jukumu lake. Katika seli za mimea, pores hutengenezwa katika kuta za membrane ya nje ya seli, ambayo hupita kwenye safu ya selulosi. Kupitia kwao, cytoplasm ya seli inaweza kutoka nje; njia nyembamba kama hizo huitwa plasmodesmata.
Shukrani kwao, uhusiano kati ya seli za mimea jirani ni nguvu sana. Katika seli za binadamu na wanyama, sehemu za mawasiliano kati ya utando wa seli zilizo karibu huitwa desmosomes. Wao ni tabia ya seli za endothelial na epithelial, na pia hupatikana katika cardiomyocytes.
Muundo wa msaidizi wa plasmalemma
Kuelewa jinsi seli za mimea hutofautiana na seli za wanyama husaidiwa na kujifunza vipengele vya miundo ya membrane zao za plasma, ambazo hutegemea kazi za membrane ya nje ya seli. Juu yake katika seli za wanyama kuna safu ya glycocalyx. Inaundwa na molekuli za polysaccharide zinazohusiana na protini na lipids za membrane ya nje ya seli. Shukrani kwa glycocalyx, kujitoa (kushikamana pamoja) hutokea kati ya seli, na kusababisha kuundwa kwa tishu, kwa hiyo inachukua sehemu katika kazi ya kuashiria ya plasmalemma - kutambua uchochezi wa mazingira.
Usafirishaji tulivu wa vitu fulani unafanywaje kwenye membrane za seli?
Kama ilivyoelezwa hapo awali, membrane ya seli ya nje inahusika katika mchakato wa kusafirisha vitu kati ya seli na mazingira ya nje. Kuna aina mbili za usafiri kupitia plasmalemma: passiv (uenezi) na usafiri amilifu. Ya kwanza ni pamoja na kuenea, kuwezeshwa kwa kuenea na osmosis. Mwendo wa vitu kwenye gradient ya ukolezi inategemea, kwanza kabisa, juu ya wingi na ukubwa wa molekuli zinazopita kwenye membrane ya seli. Kwa mfano, molekuli ndogo zisizo za polar huyeyuka kwa urahisi kwenye safu ya kati ya lipid ya plasmalemma, hupita ndani yake na kuishia kwenye saitoplazimu.
Masi kubwa ya vitu vya kikaboni hupenya ndani ya cytoplasm kwa msaada wa protini maalum za carrier. Zina umaalumu wa spishi na, wakati wa kuunganishwa na chembe au ioni, huzihamisha kwa urahisi kwenye membrane pamoja na gradient ya mkusanyiko bila matumizi ya nishati (usafiri wa kupita). Utaratibu huu ni msingi wa sifa ya plasmalemma kama upenyezaji wa kuchagua. Wakati wa mchakato, nishati ya molekuli za ATP haitumiwi, na seli huihifadhi kwa athari nyingine za kimetaboliki.
Usafirishaji hai wa misombo ya kemikali kupitia plasmalemma
Kwa kuwa membrane ya seli ya nje inahakikisha uhamisho wa molekuli na ions kutoka kwa mazingira ya nje ndani ya seli na nyuma, inawezekana kuondoa bidhaa za kutoweka, ambazo ni sumu, nje, yaani, ndani ya maji ya intercellular. hutokea dhidi ya gradient ya ukolezi na inahitaji matumizi ya nishati kwa namna ya molekuli za ATP. Pia inahusisha protini za carrier zinazoitwa ATPases, ambazo pia ni enzymes.
Mfano wa usafiri huo ni pampu ya sodiamu-potasiamu (ioni za sodiamu huhamia kutoka kwa cytoplasm kwenye mazingira ya nje, na ioni za potasiamu hupigwa kwenye cytoplasm). Seli za epithelial za matumbo na figo zina uwezo wa kuifanya. Aina za njia hii ya uhamisho ni michakato ya pinocytosis na phagocytosis. Kwa hivyo, baada ya kusoma kazi gani utando wa seli ya nje hufanya, inaweza kuanzishwa kuwa wapiga picha wa heterotrophic, pamoja na seli za viumbe vya juu vya wanyama, kwa mfano, leukocytes, wana uwezo wa michakato ya pino- na phagocytosis.
Michakato ya bioelectric katika utando wa seli
Imeanzishwa kuwa kuna tofauti inayowezekana kati ya uso wa nje wa membrane ya plasma (imeshtakiwa vyema) na safu ya ukuta wa cytoplasm, ambayo inashtakiwa vibaya. Iliitwa uwezo wa kupumzika, na ni asili katika seli zote zilizo hai. Na tishu za neva sio tu uwezo wa kupumzika, lakini pia ni uwezo wa kufanya biocurrents dhaifu, ambayo inaitwa mchakato wa msisimko. Utando wa nje wa seli za neva, hupokea hasira kutoka kwa vipokezi, huanza kubadilisha malipo: ioni za sodiamu huingia kwa wingi kwenye seli na uso wa plasmalemma huwa umeme. Na safu ya karibu ya ukuta wa cytoplasm, kutokana na ziada ya cations, inapata malipo mazuri. Hii inaeleza kwa nini utando wa seli ya nje ya niuroni huchajiwa tena, ambayo husababisha upitishaji wa misukumo ya neva ambayo inasimamia mchakato wa msisimko.