บทบาทของเยื่อหุ้มเซลล์ในเซลล์ ข้อสรุปที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์

กำหนดเขต ( สิ่งกีดขวาง) - แยกเนื้อหามือถือออกจากสภาพแวดล้อมภายนอก

ควบคุมการแลกเปลี่ยนระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อม

พวกมันแบ่งเซลล์ออกเป็นส่วน ๆ หรือช่องต่าง ๆ มีไว้สำหรับวิถีเมแทบอลิซึมเฉพาะบางอย่าง ( การแบ่ง);

เป็นที่ตั้งของปฏิกิริยาเคมีบางอย่าง (ปฏิกิริยาแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสงในคลอโรพลาสต์, ออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่นระหว่างการหายใจในไมโตคอนเดรีย);

ให้การสื่อสารระหว่างเซลล์ในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

ขนส่ง- ดำเนินการขนส่งเมมเบรน

ตัวรับ- เป็นที่ตั้งของบริเวณตัวรับที่รับรู้สิ่งเร้าภายนอก

การขนส่งสารผ่านเมมเบรน - หนึ่งในหน้าที่ชั้นนำของเมมเบรนทำให้มั่นใจได้ถึงการแลกเปลี่ยนสารระหว่างเซลล์และสภาพแวดล้อมภายนอก ขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานในการถ่ายโอนสารที่มีความโดดเด่น:

การขนส่งแบบพาสซีฟหรือการอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจาย

การขนส่งแบบแอคทีฟ (เลือก) โดยมีส่วนร่วมของ ATP และเอนไซม์

การขนส่งในบรรจุภัณฑ์เมมเบรน มีภาวะเอนโดไซโทซิส (เข้าสู่เซลล์) และเอ็กโซไซโทซิส (นอกเซลล์) - กลไกที่ขนส่งอนุภาคขนาดใหญ่และโมเลกุลขนาดใหญ่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ในระหว่างกระบวนการเอนโดโทซิส พลาสมาเมมเบรนจะก่อให้เกิดการรุกราน ขอบของมันจะรวมเข้าด้วยกัน และถุงน้ำจะถูกปล่อยออกสู่ไซโตพลาสซึม

ถุงถูกคั่นจากไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรนเดี่ยวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมด้านนอก มีฟาโกไซโตซิสและพิโนไซโทซิส Phagocytosis คือการดูดซับอนุภาคขนาดใหญ่ที่ค่อนข้างแข็ง

ตัวอย่างเช่น phagocytosis ของเซลล์เม็ดเลือดขาว, โปรโตซัว ฯลฯ Pinocytosis เป็นกระบวนการในการจับและดูดซับหยดของเหลวโดยมีสารที่ละลายอยู่ในนั้น Exocytosis เป็นกระบวนการกำจัดสารต่าง ๆ ออกจากเซลล์ ในระหว่างกระบวนการ exocytosis เยื่อหุ้มของตุ่มหรือแวคิวโอลจะหลอมรวมกับเยื่อหุ้มไซโตพลาสซึมด้านนอก เนื้อหาของถุงจะถูกกำจัดออกไปเลยผิวเซลล์ และเมมเบรนจะรวมอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมด้านนอกที่แกนกลาง

การแพร่กระจายอย่างง่ายคือการขนส่งสารโดยตรงผ่านชั้นไขมัน

ลักษณะของก๊าซ โมเลกุลขั้วโลกที่ไม่มีขั้วหรือไม่มีประจุขนาดเล็ก ละลายได้ในไขมัน น้ำซึมเข้าสู่ชั้น Bilayer ได้อย่างรวดเร็วเพราะว่า โมเลกุลของมันมีขนาดเล็กและเป็นกลางทางไฟฟ้า การแพร่กระจายของน้ำผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เรียกว่าออสโมซิส

การแพร่กระจายผ่านช่องเมมเบรนคือการขนส่งโมเลกุลและไอออนที่มีประจุ (Na, K, Ca, Cl) ที่เจาะผ่านเมมเบรนเนื่องจากมีโปรตีนที่สร้างช่องพิเศษซึ่งก่อตัวเป็นรูพรุนของน้ำ

การแพร่กระจายแบบอำนวยความสะดวกคือการขนส่งสารโดยใช้โปรตีนขนส่งแบบพิเศษ โปรตีนแต่ละตัวมีหน้าที่รับผิดชอบในการกำหนดโมเลกุลหรือกลุ่มของโมเลกุลที่เกี่ยวข้องอย่างเคร่งครัด ทำปฏิกิริยากับมันและเคลื่อนที่ผ่านเมมเบรน ตัวอย่างเช่น น้ำตาล กรดอะมิโน นิวคลีโอไทด์ และโมเลกุลขั้วโลกอื่นๆการขนส่งที่ใช้งานอยู่

ดำเนินการโดยโปรตีนตัวพา (ATPase) เทียบกับการไล่ระดับเคมีไฟฟ้าพร้อมการใช้พลังงาน แหล่งที่มาของมันคือโมเลกุล ATP ตัวอย่างเช่น โซเดียมคือปั๊มโพแทสเซียม

ความเข้มข้นของโพแทสเซียมภายในเซลล์สูงกว่าภายนอกมากและโซเดียมก็ในทางกลับกัน ดังนั้นโพแทสเซียมและโซเดียมไอออนบวกจึงแพร่กระจายผ่านรูพรุนของเมมเบรนตามระดับความเข้มข้น สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนสำหรับโพแทสเซียมไอออนนั้นสูงกว่าไอออนโซเดียม ดังนั้นโพแทสเซียมจะแพร่กระจายออกจากเซลล์ได้เร็วกว่าโซเดียมเข้าสู่เซลล์ อย่างไรก็ตาม สำหรับการทำงานของเซลล์ปกติ จำเป็นต้องมีโพแทสเซียม 3 ตัวและโซเดียม 2 ตัวในอัตราส่วนหนึ่ง ดังนั้นจึงมีปั๊มโซเดียมโพแทสเซียมในเมมเบรนที่สูบโซเดียมออกจากเซลล์และโพแทสเซียมเข้าสู่เซลล์ ปั๊มนี้เป็นโปรตีนเมมเบรนของเมมเบรนที่สามารถจัดเรียงโครงสร้างใหม่ได้ ดังนั้นจึงสามารถเกาะติดทั้งโพแทสเซียมและโซเดียมไอออน (แอนติพอร์ต) กับตัวเองได้ กระบวนการนี้ใช้พลังงานมาก:

จากด้านในของเมมเบรน โซเดียมไอออนและโมเลกุล ATP จะเข้าสู่โปรตีนปั๊ม และโพแทสเซียมไอออนมาจากภายนอก

โซเดียมไอออนรวมกับโมเลกุลโปรตีนและโปรตีนได้รับกิจกรรม ATPase เช่น ความสามารถในการทำให้เกิดการไฮโดรไลซิสของ ATP ซึ่งมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานที่ขับเคลื่อนปั๊ม

ฟอสเฟตที่ปล่อยออกมาในระหว่างการไฮโดรไลซิสของ ATP จะเกาะติดกับโปรตีนเช่น ฟอสโฟรีเลทของโปรตีน

ฟอสโฟรีเลชั่นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโปรตีน ทำให้ไม่สามารถกักเก็บโซเดียมไอออนได้ พวกมันจะถูกปล่อยและเคลื่อนออกไปนอกห้องขัง

การเติมโพแทสเซียมไอออนทำให้เกิดภาวะฟอสโฟรีเลชั่นของโปรตีน มันเปลี่ยนโครงสร้างอีกครั้ง

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโปรตีนนำไปสู่การปล่อยโพแทสเซียมไอออนภายในเซลล์

โปรตีนพร้อมที่จะเกาะโซเดียมไอออนเข้ากับตัวมันเองอีกครั้ง

ในรอบการทำงานหนึ่ง ปั๊มจะสูบโซเดียมไอออน 3 ไอออนออกจากเซลล์ และปั๊มโพแทสเซียมไอออน 2 ไอออน

ไซโตพลาสซึม- องค์ประกอบบังคับของเซลล์ซึ่งอยู่ระหว่างอุปกรณ์พื้นผิวของเซลล์และนิวเคลียส นี่คือโครงสร้างที่ซับซ้อนต่างกันที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วย:

ไฮยาโลพลาสมา

ออร์แกเนลล์ (ส่วนประกอบถาวรของไซโตพลาสซึม)

การรวมเป็นส่วนประกอบชั่วคราวของไซโตพลาสซึม

เมทริกซ์ไซโตพลาสซึม(hyaloplasm) คือเนื้อหาภายในของเซลล์ - สารละลายคอลลอยด์ไม่มีสี หนา และโปร่งใส ส่วนประกอบของเมทริกซ์ไซโตพลาสซึมดำเนินกระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพในเซลล์และมีเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการผลิตพลังงาน สาเหตุหลักมาจากไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน

คุณสมบัติพื้นฐานของเมทริกซ์ไซโตพลาสซึม

กำหนดคุณสมบัติคอลลอยด์ของเซลล์ เมื่อใช้ร่วมกับเยื่อหุ้มเซลล์ของระบบแวคิวโอลาร์ ก็ถือได้ว่าเป็นระบบคอลลอยด์ที่มีความหลากหลายสูงหรือหลายเฟส

ให้การเปลี่ยนแปลงความหนืดของไซโตพลาสซึมการเปลี่ยนจากเจล (หนากว่า) ไปเป็นโซล (ของเหลวมากขึ้น) ซึ่งเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอกและภายใน

ทำให้เกิดไซโคลซิส การเคลื่อนไหวของอะมีบา การแบ่งเซลล์ และการเคลื่อนที่ของเม็ดสีในโครมาโตฟอร์

กำหนดขั้วของตำแหน่งของส่วนประกอบภายในเซลล์

ให้คุณสมบัติเชิงกลของเซลล์ - ความยืดหยุ่น, ความสามารถในการผสาน, ความแข็งแกร่ง

ออร์แกเนลล์– โครงสร้างเซลล์ถาวรที่ทำให้แน่ใจว่าเซลล์ทำหน้าที่เฉพาะ ขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างที่มีความโดดเด่น:

ออร์แกเนลล์เมมเบรน - มีโครงสร้างเมมเบรน

พวกมันอาจเป็นเมมเบรนเดี่ยว (ER, อุปกรณ์ Golgi, ไลโซโซม, แวคิวโอลของเซลล์พืช) เมมเบรนสองชั้น (ไมโตคอนเดรีย, พลาสติด, นิวเคลียส)

ออร์แกเนลล์ที่ไม่ใช่เมมเบรน - ไม่มีโครงสร้างเมมเบรน (โครโมโซม, ไรโบโซม, ศูนย์กลางเซลล์, โครงร่างโครงร่าง)

ออร์แกเนลล์เอนกประสงค์เป็นลักษณะเฉพาะของเซลล์ทั้งหมด: นิวเคลียส, ไมโตคอนเดรีย, ศูนย์กลางเซลล์, อุปกรณ์กอลไจ, ไรโบโซม, EPS, ไลโซโซม เมื่อออร์แกเนลล์เป็นลักษณะเฉพาะของเซลล์บางประเภท พวกมันจะถูกเรียกว่าออร์แกเนลล์พิเศษ (เช่น ไมโอไฟบริลที่หดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อ)- โครงสร้างต่อเนื่องเดี่ยวซึ่งเป็นเมมเบรนที่ก่อให้เกิดการบุกรุกและรอยพับมากมายที่ดูเหมือน tubules, microvacuoles และถังเก็บน้ำขนาดใหญ่ เยื่อ ER ในด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม และอีกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับเปลือกนอกของเยื่อหุ้มนิวเคลียส

EPS มีสองประเภท - แบบหยาบและแบบเรียบ

ใน ER แบบหยาบหรือแบบละเอียด ถังเก็บน้ำและท่อมีความเกี่ยวข้องกับไรโบโซม คือด้านนอกของเมมเบรน ER แบบเรียบหรือแบบเม็ดไม่มีการเชื่อมต่อกับไรโบโซม นี่คือด้านในของเมมเบรน

เยื่อหุ้มเซลล์เป็นโครงสร้างที่ปกคลุมด้านนอกของเซลล์ เรียกอีกอย่างว่าไซโตเลมมาหรือพลาสมาเลมมา

การก่อตัวนี้สร้างขึ้นจากชั้นบิลิพิด (bilayer) โดยมีโปรตีนอยู่ภายใน คาร์โบไฮเดรตที่ประกอบเป็นพลาสมาเลมมานั้นอยู่ในสถานะที่ถูกผูกไว้

การกระจายตัวของส่วนประกอบหลักของพลาสมาเลมม่ามีดังนี้: มากกว่าครึ่งหนึ่งขององค์ประกอบทางเคมีคือโปรตีน, หนึ่งในสี่ถูกครอบครองโดยฟอสโฟลิพิดและหนึ่งในสิบคือคอเลสเตอรอล

เยื่อหุ้มเซลล์และประเภทของมัน

เยื่อหุ้มเซลล์เป็นฟิล์มบาง ๆ ซึ่งมีพื้นฐานประกอบด้วยชั้นของไลโปโปรตีนและโปรตีน

ตามการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น ออร์แกเนลล์ของเมมเบรนมีความโดดเด่นซึ่งมีคุณสมบัติบางอย่างในเซลล์พืชและสัตว์:

• ไมโตคอนเดรีย;
• แกนกลาง;
• ตาข่ายเอนโดพลาสซึม;
• กอลจิคอมเพล็กซ์
• ไลโซโซม;
• คลอโรพลาสต์ (ในเซลล์พืช)

นอกจากนี้ยังมีเยื่อหุ้มเซลล์ด้านในและด้านนอก (พลาสโมเลมมา)

โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตที่ปกคลุมอยู่ในรูปของไกลโคคาลิกซ์ นี่คือโครงสร้างเมมเบรนด้านบนที่ทำหน้าที่กั้น โปรตีนที่ตั้งอยู่ที่นี่อยู่ในสภาพอิสระ โปรตีนที่ไม่ได้จับตัวกันมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาของเอนไซม์ทำให้เกิดการสลายสารนอกเซลล์

โปรตีนของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมจะแสดงโดยไกลโคโปรตีน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี โปรตีนที่รวมอยู่ในชั้นไขมันอย่างสมบูรณ์ (ตามความยาวทั้งหมด) จะถูกจัดประเภทเป็นโปรตีนอินทิกรัล อุปกรณ์ต่อพ่วงยังไปไม่ถึงพื้นผิวใดพื้นผิวหนึ่งของพลาสมาเล็มมา

เดิมทำหน้าที่เป็นตัวรับ จับกับสารสื่อประสาท ฮอร์โมน และสารอื่นๆ การแทรกโปรตีนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างช่องไอออนซึ่งเป็นการลำเลียงไอออนและสารตั้งต้นที่ชอบน้ำเกิดขึ้น อย่างหลังคือเอนไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาภายในเซลล์

คุณสมบัติพื้นฐานของพลาสมาเมมเบรน

ไขมัน bilayer ป้องกันการซึมผ่านของน้ำ ไขมันเป็นสารประกอบที่ไม่ชอบน้ำซึ่งมีอยู่ในเซลล์โดยฟอสโฟลิปิด กลุ่มฟอสเฟตหันหน้าออกไปด้านนอกและประกอบด้วยสองชั้น: ชั้นนอกมุ่งตรงไปยังสภาพแวดล้อมนอกเซลล์และชั้นในซึ่งกำหนดขอบเขตเนื้อหาภายในเซลล์

พื้นที่ที่ละลายน้ำได้เรียกว่าหัวที่ชอบน้ำ บริเวณที่เป็นกรดไขมันจะถูกส่งไปยังเซลล์โดยตรง ในรูปของหางที่ไม่ชอบน้ำ ส่วนที่ไม่ชอบน้ำจะทำปฏิกิริยากับไขมันข้างเคียงซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าพวกมันจะเกาะติดกัน ชั้นสองชั้นมีความสามารถในการซึมผ่านแบบเลือกสรรในพื้นที่ต่างๆ

ดังนั้นตรงกลางเมมเบรนไม่สามารถซึมผ่านของกลูโคสและยูเรียได้ สารที่ไม่ชอบน้ำผ่านที่นี่ได้อย่างอิสระ: คาร์บอนไดออกไซด์, ออกซิเจน, แอลกอฮอล์ คอเลสเตอรอลมีความสำคัญเนื้อหาในส่วนหลังจะกำหนดความหนืดของพลาสมาเล็มมา

หน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก

ลักษณะของฟังก์ชันต่างๆ จะแสดงโดยย่อในตาราง:

ฟังก์ชั่นเมมเบรน	คำอธิบาย
บทบาทอุปสรรค	พลาสม่าเลมมาทำหน้าที่ป้องกันโดยปกป้องเนื้อหาของเซลล์จากผลกระทบของสิ่งแปลกปลอม ด้วยการจัดระเบียบพิเศษของโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต ทำให้มั่นใจได้ว่าพลาสมาเลมมาจะซึมผ่านได้ครึ่งหนึ่ง
ฟังก์ชั่นตัวรับ	สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจะถูกกระตุ้นผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ในกระบวนการจับกับตัวรับ ดังนั้นปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันจึงถูกสื่อผ่านการรับรู้ถึงสิ่งแปลกปลอมโดยอุปกรณ์ตัวรับเซลล์ซึ่งแปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนเยื่อหุ้มเซลล์
ฟังก์ชั่นการขนส่ง	การมีรูขุมขนในพลาสมาเล็มมาช่วยให้คุณควบคุมการไหลของสารเข้าสู่เซลล์ กระบวนการถ่ายโอนจะเกิดขึ้นแบบพาสซีฟ (โดยไม่ใช้พลังงาน) สำหรับสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ การขนส่งแบบแอคทีฟสัมพันธ์กับค่าใช้จ่ายพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) วิธีนี้เกิดขึ้นสำหรับการถ่ายโอนสารประกอบอินทรีย์
การมีส่วนร่วมในกระบวนการย่อยอาหาร	สารจะสะสมอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์ (การดูดซับ) ตัวรับจะจับกับสารตั้งต้นและย้ายเข้าไปในเซลล์ ฟองสบู่ก่อตัวขึ้นและนอนอย่างอิสระภายในเซลล์ เมื่อรวมเข้าด้วยกันถุงดังกล่าวจะก่อให้เกิดไลโซโซมกับเอนไซม์ไฮโดรไลติก
การทำงานของเอนไซม์	เอนไซม์เป็นส่วนประกอบสำคัญของการย่อยภายในเซลล์ ปฏิกิริยาที่ต้องมีส่วนร่วมของตัวเร่งปฏิกิริยาเกิดขึ้นพร้อมกับการมีส่วนร่วมของเอนไซม์

เยื่อหุ้มเซลล์มีความสำคัญอย่างไร

เยื่อหุ้มเซลล์มีส่วนเกี่ยวข้องในการรักษาสภาวะสมดุลเนื่องจากมีการคัดเลือกสารเข้าและออกจากเซลล์สูง (ในทางชีววิทยาเรียกว่าการซึมผ่านแบบเลือกสรร)

ผลพลอยได้ของพลาสมาเลมมาแบ่งเซลล์ออกเป็นส่วน ๆ (ช่อง) ที่รับผิดชอบในการทำหน้าที่บางอย่าง เมมเบรนที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งสอดคล้องกับรูปแบบฟลูอิดโมเสกช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์- นี่คือเยื่อหุ้มเซลล์ที่ทำหน้าที่ดังต่อไปนี้: การแยกเนื้อหาของเซลล์และสภาพแวดล้อมภายนอก, การขนส่งสารแบบเลือกสรร (แลกเปลี่ยนกับสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์), ที่ตั้งของปฏิกิริยาทางชีวเคมีบางอย่าง, การรวมตัวของเซลล์ เข้าสู่เนื้อเยื่อและการรับ

เยื่อหุ้มเซลล์แบ่งออกเป็นพลาสมา (ภายในเซลล์) และภายนอก คุณสมบัติหลักของเมมเบรนคือการซึมผ่านแบบกึ่งหนึ่งนั่นคือความสามารถในการส่งผ่านสารบางชนิดเท่านั้น ซึ่งช่วยให้สามารถเลือกแลกเปลี่ยนระหว่างเซลล์กับสภาพแวดล้อมภายนอกหรือแลกเปลี่ยนระหว่างช่องเซลล์ได้

พลาสมาเมมเบรนเป็นโครงสร้างไลโปโปรตีน ไขมันก่อตัวเป็นชั้นสองชั้น (สองชั้น) ตามธรรมชาติและโปรตีนเมมเบรนจะ "ลอย" อยู่ในนั้น เยื่อหุ้มประกอบด้วยโปรตีนที่แตกต่างกันหลายพันชนิด: โครงสร้าง, ตัวขนส่ง, เอนไซม์ ฯลฯ ระหว่างโมเลกุลโปรตีนจะมีรูขุมขนที่สารที่ชอบน้ำผ่านไป (ไขมัน bilayer ป้องกันการแทรกซึมเข้าไปในเซลล์โดยตรง) หมู่ไกลโคซิล (โมโนแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์) ติดอยู่กับโมเลกุลบางชนิดบนพื้นผิวของเมมเบรน ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการรับรู้เซลล์ระหว่างการสร้างเนื้อเยื่อ

เมมเบรนมีความหนาแตกต่างกันไป โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 5 ถึง 10 นาโนเมตร ความหนาถูกกำหนดโดยขนาดของโมเลกุลไขมันแอมฟิฟิลิกและอยู่ที่ 5.3 นาโนเมตร ความหนาของเมมเบรนที่เพิ่มขึ้นอีกนั้นเกิดจากขนาดของคอมเพล็กซ์โปรตีนเมมเบรน ขึ้นอยู่กับสภาพภายนอก (คอเลสเตอรอลเป็นตัวควบคุม) โครงสร้างของ bilayer สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อให้มีความหนาแน่นหรือของเหลวมากขึ้น - ความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารตามเยื่อหุ้มขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วย: พลาสมาเมมเบรน, คาริโอเลมมา, เยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, อุปกรณ์กอลไจ, ไลโซโซม, เปอร์รอกซิโซม, ไมโตคอนเดรีย, สิ่งเจือปน ฯลฯ

ไขมันไม่ละลายในน้ำ (ชอบน้ำ) แต่ละลายได้ง่ายในตัวทำละลายอินทรีย์และไขมัน (ไขมัน) องค์ประกอบของไขมันในเยื่อหุ้มต่างๆไม่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น พลาสมาเมมเบรนมีคอเลสเตอรอลจำนวนมาก ไขมันที่พบมากที่สุดในเมมเบรน ได้แก่ ฟอสโฟลิพิด (กลีเซอรอฟอสฟาไทด์), สฟิงโกไมอีลิน (สฟิงโกลิพิด), ไกลโคลิพิด และโคเลสเตอรอล

ฟอสโฟลิปิด, สฟิงโกไมอีลิน, ไกลโคลิพิดประกอบด้วยสองส่วนที่แตกต่างกันตามหน้าที่: ส่วนที่ไม่เข้ากับน้ำซึ่งไม่มีขั้วซึ่งไม่มีประจุ - "หาง" ที่ประกอบด้วยกรดไขมันและส่วนที่ชอบน้ำประกอบด้วย "หัว" ที่มีประจุ - กลุ่มแอลกอฮอล์ (ตัวอย่างเช่น กลีเซอรอล)

ส่วนที่ไม่ชอบน้ำของโมเลกุลมักประกอบด้วยกรดไขมันสองตัว กรดตัวหนึ่งอิ่มตัว และกรดตัวที่สองไม่อิ่มตัว สิ่งนี้กำหนดความสามารถของลิพิดในการสร้างโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์สองชั้น (บิลิพิด) ตามธรรมชาติ ไขมันของเมมเบรนทำหน้าที่ดังต่อไปนี้: สิ่งกีดขวาง, การขนส่ง, สภาพแวดล้อมระดับจุลภาคของโปรตีน, ความต้านทานไฟฟ้าของเมมเบรน

เมมเบรนต่างกันในชุดโมเลกุลโปรตีน โปรตีนเมมเบรนหลายชนิดประกอบด้วยบริเวณที่อุดมไปด้วยกรดอะมิโนที่มีขั้ว (มีประจุ) และบริเวณที่มีกรดอะมิโนไม่มีขั้ว (ไกลซีน, อะลานีน, วาลีน, ลิวซีน) โปรตีนดังกล่าวในชั้นไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์นั้นตั้งอยู่เพื่อให้ส่วนที่ไม่มีขั้วของมันจมอยู่ในส่วน "ไขมัน" ของเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งเป็นที่ตั้งของส่วนที่ไม่ชอบน้ำของไขมัน ส่วนที่มีขั้ว (ชอบน้ำ) ของโปรตีนเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับหัวของไขมันและหันไปทางเฟสที่เป็นน้ำ

เยื่อชีวภาพมีคุณสมบัติทั่วไป:

เมมเบรนเป็นระบบปิดที่ไม่อนุญาตให้เนื้อหาของเซลล์และช่องต่างๆ ผสมกัน การละเมิดความสมบูรณ์ของเมมเบรนอาจทำให้เซลล์ตายได้

การเคลื่อนไหวผิวเผิน (ระนาบ, ด้านข้าง) ในเมมเบรนมีการเคลื่อนที่ของสารอย่างต่อเนื่องผ่านพื้นผิว

ความไม่สมดุลของเมมเบรน โครงสร้างของชั้นนอกและชั้นผิวมีความหลากหลายทางเคมี โครงสร้าง และเชิงหน้าที่

คำอธิบายโดยย่อ:

ซาโซนอฟ วี.เอฟ. 1_1 โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ [ทรัพยากรอิเล็กทรอนิกส์] // นักกายภาพ, 2552-2561: [เว็บไซต์] วันที่อัปเดต: 02/06/2018..__.201_)

_อธิบายโครงสร้างและการทำงานของเยื่อหุ้มเซลล์ (คำพ้องความหมาย: พลาสมาเลมมา, พลาสมาเลมมา, ไบโอเมมเบรน, เยื่อหุ้มเซลล์, เยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก, เยื่อหุ้มเซลล์, เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม) ข้อมูลเบื้องต้นนี้จำเป็นทั้งสำหรับเซลล์วิทยาและสำหรับการทำความเข้าใจกระบวนการของกิจกรรมทางประสาท: การกระตุ้นประสาท, การยับยั้ง, การทำงานของไซแนปส์และตัวรับประสาทสัมผัส เยื่อหุ้มเซลล์ (พลาสมา)ก บทแทรกหรือพลาสมาโอ

บทแทรก)

ความหมายของแนวคิด

สิ่งสำคัญในคำจำกัดความนี้ไม่ใช่ว่าเมมเบรนแยกเซลล์ออกจากสิ่งแวดล้อม แต่แยกเซลล์ออกจากสิ่งแวดล้อมอย่างแม่นยำ เชื่อมต่อ เซลล์กับสิ่งแวดล้อม เยื่อหุ้มเซลล์นั้น คล่องแคล่ว โครงสร้างของเซลล์ก็ทำงานอย่างต่อเนื่อง

เมมเบรนชีวภาพเป็นฟิล์มสองโมเลกุลบางเฉียบของฟอสโฟลิพิดที่ห่อหุ้มด้วยโปรตีนและโพลีแซ็กคาไรด์ โครงสร้างเซลล์นี้รองรับคุณสมบัติอุปสรรค เชิงกล และเมทริกซ์ของสิ่งมีชีวิต (Antonov V.F., 1996)

การแสดงเป็นรูปเป็นร่างของเมมเบรน

สำหรับฉัน เยื่อหุ้มเซลล์ดูเหมือนรั้วขัดแตะที่มีประตูหลายบานล้อมรอบอาณาเขตบางแห่ง สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างอิสระผ่านรั้วนี้ แต่ผู้เยี่ยมชมจำนวนมากสามารถเข้าได้ทางประตูเท่านั้น และถึงแม้จะไม่ใช่ทุกประตูก็ตาม แขกแต่ละคนจะมีกุญแจเฉพาะประตูของตัวเองเท่านั้น และพวกเขาไม่สามารถผ่านประตูของคนอื่นได้ ดังนั้นผ่านรั้วนี้จึงมีผู้เข้าชมไหลไปมาอย่างต่อเนื่องเนื่องจากหน้าที่หลักของรั้วเมมเบรนนั้นเป็นสองเท่า: เพื่อแยกอาณาเขตออกจากพื้นที่โดยรอบและในเวลาเดียวกันก็เชื่อมต่อกับพื้นที่โดยรอบ นี่คือสาเหตุที่รั้วมีรูและประตูมากมาย - !

คุณสมบัติของเมมเบรน

1. การซึมผ่าน

2. การซึมผ่านแบบกึ่ง (การซึมผ่านบางส่วน)

3. การซึมผ่านแบบเลือก (คำพ้องความหมาย: เลือก)

4. การซึมผ่านที่ใช้งานอยู่ (คำพ้องความหมาย: การขนส่งที่ใช้งานอยู่)

5. ควบคุมการซึมผ่าน

อย่างที่คุณเห็นคุณสมบัติหลักของเมมเบรนคือการซึมผ่านของสารต่างๆ

6. ฟาโกไซโตซิสและพิโนไซโตซิส

7. เอ็กโซไซโทซิส

8. การมีอยู่ของศักย์ไฟฟ้าและเคมี หรือความต่างศักย์ระหว่างด้านในและด้านนอกของเมมเบรน เชิงเปรียบเทียบเราสามารถพูดอย่างนั้นได้ “เมมเบรนเปลี่ยนเซลล์ให้เป็น “แบตเตอรี่ไฟฟ้า” โดยการควบคุมการไหลของไอออนิก”- รายละเอียด: .

9. การเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้าและเคมี

10. อาการหงุดหงิด ตัวรับโมเลกุลพิเศษที่อยู่บนเมมเบรนสามารถเชื่อมต่อกับสารส่งสัญญาณ (ควบคุม) ซึ่งส่งผลให้สถานะของเมมเบรนและทั้งเซลล์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ตัวรับระดับโมเลกุลจะกระตุ้นปฏิกิริยาทางชีวเคมีเพื่อตอบสนองต่อการเชื่อมต่อของลิแกนด์ (สารควบคุม) กับพวกมัน สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าสารส่งสัญญาณออกฤทธิ์ต่อตัวรับจากภายนอก และการเปลี่ยนแปลงจะดำเนินต่อไปภายในเซลล์ ปรากฎว่าเมมเบรนถ่ายโอนข้อมูลจากสภาพแวดล้อมไปยังสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์

11. กิจกรรมของเอนไซม์เร่งปฏิกิริยา เอนไซม์สามารถฝังอยู่ในเมมเบรนหรือเกี่ยวข้องกับพื้นผิวของมัน (ทั้งภายในและภายนอกเซลล์) และพวกมันจะดำเนินกิจกรรมของเอนไซม์ที่นั่น

12. การเปลี่ยนรูปทรงของพื้นผิวและพื้นที่ สิ่งนี้ทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ก่อตัวเป็นผลพลอยได้ออกไปด้านนอกหรือในทางกลับกัน เกิดการบุกรุกเข้าไปในเซลล์

13. ความสามารถในการสร้างการสัมผัสกับเยื่อหุ้มเซลล์อื่น

14. การยึดเกาะ - ความสามารถในการยึดติดกับพื้นผิวแข็ง

รายการคุณสมบัติเมมเบรนโดยย่อ

• การซึมผ่าน
• ภาวะเอนโดโทซิส, เอ็กโซไซโตซิส, ทรานไซโตซิส
• ศักยภาพ
• ความหงุดหงิด
• กิจกรรมของเอนไซม์
• รายชื่อผู้ติดต่อ
• การยึดเกาะ

ฟังก์ชั่นเมมเบรน

1. การแยกเนื้อหาภายในออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกไม่สมบูรณ์

2. สิ่งสำคัญในการทำงานของเยื่อหุ้มเซลล์คือ แลกเปลี่ยน หลากหลาย สาร ระหว่างเซลล์กับสภาพแวดล้อมระหว่างเซลล์ นี่เป็นเพราะคุณสมบัติของเมมเบรนของการซึมผ่าน นอกจากนี้เมมเบรนยังควบคุมการแลกเปลี่ยนนี้โดยควบคุมการซึมผ่านของเมมเบรน

3.หน้าที่ที่สำคัญอีกประการหนึ่งของเมมเบรนคือ สร้างความแตกต่างในศักย์เคมีและไฟฟ้า ระหว่างด้านในและด้านนอก ด้วยเหตุนี้ภายในเซลล์จึงมีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ - .

4. เมมเบรนก็ดำเนินการเช่นกัน การแลกเปลี่ยนข้อมูล ระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อม ตัวรับโมเลกุลพิเศษที่อยู่บนเมมเบรนสามารถจับกับสารควบคุม (ฮอร์โมน สารไกล่เกลี่ย โมดูเลเตอร์) และกระตุ้นปฏิกิริยาทางชีวเคมีในเซลล์ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในการทำงานของเซลล์หรือในโครงสร้างของมัน

วิดีโอ:โครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์

วิดีโอบรรยาย:รายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างเมมเบรนและการขนส่ง

โครงสร้างเมมเบรน

เยื่อหุ้มเซลล์มีความเป็นสากล สามชั้น โครงสร้าง. ชั้นไขมันชั้นกลางมีความต่อเนื่องกัน และชั้นโปรตีนด้านบนและด้านล่างจะปกคลุมอยู่ในรูปแบบของโมเสกที่มีพื้นที่โปรตีนแยกกัน ชั้นไขมันเป็นพื้นฐานที่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการแยกเซลล์ออกจากสิ่งแวดล้อมโดยแยกออกจากสิ่งแวดล้อม โดยตัวมันเองจะช่วยให้สารที่ละลายน้ำซึมผ่านได้แย่มาก แต่ช่วยให้สารที่ละลายในไขมันผ่านได้ง่าย ดังนั้นการซึมผ่านของเมมเบรนสำหรับสารที่ละลายน้ำได้ (เช่นไอออน) จึงต้องมั่นใจโดยโครงสร้างโปรตีนพิเศษ - และ

ด้านล่างนี้คือภาพไมโครกราฟของเยื่อหุ้มเซลล์จริงของเซลล์ที่สัมผัสกันซึ่งได้รับโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน รวมถึงแผนผังที่แสดงโครงสร้างสามชั้นของเมมเบรนและลักษณะโมเสคของชั้นโปรตีน หากต้องการขยายภาพให้คลิกที่ภาพนั้น

ภาพแยกของชั้นไขมันชั้นใน (ไขมัน) ของเยื่อหุ้มเซลล์ แทรกซึมด้วยโปรตีนที่ฝังอยู่ภายใน ชั้นโปรตีนด้านบนและด้านล่างถูกลบออกเพื่อไม่ให้รบกวนการมองเห็นชั้นไขมัน

ภาพข้างบน: การแสดงแผนผังบางส่วนของเยื่อหุ้มเซลล์ (เยื่อหุ้มเซลล์) ให้ไว้ในวิกิพีเดีย

โปรดทราบว่าชั้นโปรตีนด้านนอกและด้านในได้ถูกลบออกจากเมมเบรนที่นี่ เพื่อให้เรามองเห็นชั้นไขมันไขมันส่วนกลางได้ดีขึ้น ในเยื่อหุ้มเซลล์จริง "เกาะ" โปรตีนขนาดใหญ่ลอยอยู่เหนือและใต้ฟิล์มไขมัน (ลูกบอลเล็ก ๆ ในรูป) และเยื่อหุ้มเซลล์จะหนาขึ้นสามชั้น: โปรตีนไขมันโปรตีน - จริงๆ แล้วมันก็เหมือนกับแซนด์วิชที่มี "ขนมปัง" โปรตีน 2 ชิ้น โดยมี "เนย" อยู่ตรงกลาง นั่นคือ มีโครงสร้างสามชั้นไม่ใช่สองชั้น

ในภาพนี้ ลูกบอลสีน้ำเงินและสีขาวลูกเล็กๆ ตรงกับ “หัว” ของลิพิดที่ชอบน้ำ (เปียกได้) และ “เชือก” ที่ติดอยู่นั้นสอดคล้องกับ “หาง” ที่ไม่ชอบน้ำ (ไม่เปียก) ในบรรดาโปรตีนต่างๆ จะแสดงเฉพาะโปรตีนเมมเบรนจากต้นทางถึงปลายที่เป็นอินทิกรัลเท่านั้น (ทรงกลมสีแดงและเอนริเก้สีเหลือง) จุดรูปไข่สีเหลืองภายในเมมเบรนคือโมเลกุลของคอเลสเตอรอล สายโซ่สีเหลืองเขียวของเม็ดบีดที่ด้านนอกของเมมเบรนคือสายโซ่ของโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่ก่อตัวเป็นไกลโคคาไลซ์ ไกลโคคาลิกซ์เป็นคาร์โบไฮเดรตชนิดหนึ่ง (“น้ำตาล”) “ปุย” บนเมมเบรน ที่เกิดจากโมเลกุลคาร์โบไฮเดรต-โปรตีนยาวที่ยื่นออกมา

ชีวิตคือ "ถุงไขมันโปรตีน" ขนาดเล็กที่เต็มไปด้วยเนื้อหาคล้ายเยลลี่กึ่งเหลวซึ่งเต็มไปด้วยฟิล์มและหลอด

ผนังของถุงนี้ประกอบขึ้นด้วยฟิล์มไขมันสองชั้น (ลิพิด) ที่หุ้มภายในและภายนอกด้วยโปรตีน - เยื่อหุ้มเซลล์ ดังนั้นเขาจึงบอกว่าเมมเบรนมี โครงสร้างสามชั้น : โปรตีนไขมันโปรตีน- ภายในเซลล์ยังมีเยื่อหุ้มไขมันที่คล้ายกันจำนวนมากซึ่งแบ่งพื้นที่ภายในออกเป็นส่วนต่างๆ เยื่อหุ้มเซลล์เดียวกันล้อมรอบออร์แกเนลล์ของเซลล์: นิวเคลียส, ไมโตคอนเดรีย, คลอโรพลาสต์ ดังนั้นเมมเบรนจึงเป็นโครงสร้างโมเลกุลสากลที่พบได้ทั่วไปในทุกเซลล์และสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

ทางด้านซ้ายไม่ใช่ของจริงอีกต่อไป แต่เป็นแบบจำลองเทียมของชิ้นส่วนของเมมเบรนชีวภาพ: นี่คือภาพรวมทันทีของชั้นไขมันฟอสโฟไลปิด (เช่น สองชั้น) ในกระบวนการจำลองพลวัตของโมเลกุล เซลล์การคำนวณของแบบจำลองแสดงขึ้น - โมเลกุลของพีซี 96 ตัว ( ฉออสฟาติดิล เอ็กซ์ olina) และโมเลกุลของน้ำ 2,304 โมเลกุล รวมเป็น 2,0544 อะตอม

ทางด้านขวาเป็นแบบจำลองที่มองเห็นได้ของโมเลกุลเดี่ยวของไขมันชนิดเดียวกันที่ใช้ประกอบชั้นไขมันสองชั้นของเมมเบรน ด้านบนมีหัวที่ชอบน้ำ (ชอบน้ำ) และด้านล่างมีหางที่ไม่ชอบน้ำ (กลัวน้ำ) 2 หาง ไขมันนี้มีชื่อเรียกง่ายๆ ว่า 1-steroyl-2-docosahexaenoyl-Sn-glycero-3-phosphatidylcholine (18:0/22:6(n-3)cis PC) แต่คุณไม่จำเป็นต้องจำมันเว้นแต่คุณจะ คุณวางแผนที่จะทำให้ครูของคุณเป็นลมด้วยความรู้อันลึกซึ้งของคุณ

สามารถให้คำจำกัดความทางวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นของเซลล์ได้:

เป็นระบบโพลีเมอร์ชีวภาพที่มีโครงสร้างต่างกันและมีโครงสร้างเป็นระเบียบ ล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่ใช้งานอยู่ ซึ่งมีส่วนร่วมในกระบวนการเมแทบอลิซึม พลังงาน และข้อมูลชุดเดียว และยังรักษาและทำซ้ำทั้งระบบโดยรวมอีกด้วย

ภายในเซลล์ยังเต็มไปด้วยเยื่อหุ้ม และระหว่างเยื่อหุ้มนั้นไม่มีน้ำ มีแต่เจล/โซลที่มีความหนืดซึ่งมีความหนาแน่นแปรผัน ดังนั้น การทำปฏิกิริยากับโมเลกุลในเซลล์จะไม่ลอยอย่างอิสระ เช่นเดียวกับในหลอดทดลองที่มีสารละลายที่เป็นน้ำ แต่ส่วนใหญ่จะนั่ง (ตรึงไว้) บนโครงสร้างโพลีเมอร์ของโครงร่างโครงร่างโครงกระดูกหรือเยื่อหุ้มเซลล์ภายในเซลล์ และปฏิกิริยาเคมีจึงเกิดขึ้นภายในเซลล์เกือบจะเหมือนกับว่าเป็นของแข็งมากกว่าของเหลว เยื่อหุ้มชั้นนอกที่ล้อมรอบเซลล์ยังเรียงรายไปด้วยเอนไซม์และตัวรับโมเลกุล ทำให้เป็นส่วนที่มีการเคลื่อนไหวอย่างมากของเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์ (พลาสมาเลมมา, พลาสโมเลมมา) เป็นเมมเบรนแบบแอคทีฟที่แยกเซลล์ออกจากสิ่งแวดล้อมและเชื่อมต่อกับสิ่งแวดล้อม © Sazonov V.F. , 2016.

จากคำจำกัดความของเมมเบรนนี้ ไม่เพียงแต่จำกัดเซลล์เท่านั้น แต่ยังจำกัดด้วย ทำงานอย่างแข็งขันเชื่อมโยงกับสภาพแวดล้อม

ไขมันที่ประกอบเป็นเยื่อหุ้มเซลล์นั้นมีความพิเศษ ดังนั้นโมเลกุลของมันจึงมักถูกเรียกว่าไม่ใช่แค่ไขมันเท่านั้น แต่ยังเรียกว่า "ไขมัน", "ฟอสโฟลิพิด", "สฟิงโกลิพิด"- ฟิล์มเมมเบรนเป็นแบบสองเท่านั่นคือประกอบด้วยฟิล์มสองแผ่นติดกัน ดังนั้นในตำราเรียนจึงเขียนว่าพื้นฐานของเยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยชั้นไขมันสองชั้น (หรือ " สองชั้น" เช่น สองชั้น) สำหรับชั้นไขมันแต่ละชั้น ด้านหนึ่งสามารถเปียกด้วยน้ำได้ แต่อีกด้านไม่สามารถเปียกได้ ดังนั้น ฟิล์มเหล่านี้จึงเกาะติดกันโดยด้านที่ไม่เปียก

เยื่อหุ้มแบคทีเรีย

ผนังเซลล์โปรคาริโอตของแบคทีเรียแกรมลบประกอบด้วยหลายชั้น ดังแสดงในรูปด้านล่าง
ชั้นเปลือกของแบคทีเรียแกรมลบ:
1. เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมสามชั้นภายในซึ่งสัมผัสกับไซโตพลาสซึม
2.ผนังเซลล์ซึ่งประกอบด้วยมูริน
3. เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมสามชั้นด้านนอกซึ่งมีระบบไขมันเดียวกันกับโปรตีนเชิงซ้อนเหมือนกับเยื่อหุ้มชั้นใน
การสื่อสารของเซลล์แบคทีเรียแกรมลบกับโลกภายนอกผ่านโครงสร้างสามขั้นตอนที่ซับซ้อนดังกล่าวไม่ได้ให้ข้อได้เปรียบในการอยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยเมื่อเปรียบเทียบกับแบคทีเรียแกรมบวกที่มีเมมเบรนที่ทรงพลังน้อยกว่า พวกเขายังไม่ทนต่ออุณหภูมิสูง ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้น และการเปลี่ยนแปลงความดัน

วิดีโอบรรยาย:พลาสมาเมมเบรน อี.วี. เชอวาล, Ph.D.

วิดีโอบรรยาย:เมมเบรนเป็นขอบเขตของเซลล์ อ. อิลยาสกิน

ความสำคัญของช่องไอออนของเมมเบรน

เข้าใจได้ง่ายว่ามีเพียงสารที่ละลายในไขมันเท่านั้นที่สามารถทะลุผ่านเซลล์ผ่านฟิล์มไขมันเมมเบรนได้ ได้แก่ไขมัน แอลกอฮอล์ ก๊าซตัวอย่างเช่น ในเซลล์เม็ดเลือดแดง ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์สามารถผ่านเข้าออกผ่านเยื่อหุ้มเซลล์โดยตรงได้อย่างง่ายดาย แต่สารที่ละลายน้ำและละลายน้ำได้ (เช่น ไอออน) ก็ไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังเซลล์ใดๆ ได้ ซึ่งหมายความว่าต้องมีรูพิเศษ แต่ถ้าคุณเพียงแค่เจาะฟิล์มไขมันให้เป็นรู ฟิล์มนั้นก็จะปิดกลับทันที จะทำอย่างไร? พบวิธีแก้ปัญหาในธรรมชาติ: จำเป็นต้องสร้างโครงสร้างการขนส่งโปรตีนแบบพิเศษและยืดพวกมันผ่านเมมเบรน นี่คือวิธีการสร้างช่องทางสำหรับการผ่านของสารที่ไม่ละลายในไขมัน - ช่องไอออนของเยื่อหุ้มเซลล์

ดังนั้น เพื่อให้เมมเบรนมีคุณสมบัติเพิ่มเติมในการซึมผ่านของโมเลกุลขั้วโลก (ไอออนและน้ำ) เซลล์จึงสังเคราะห์โปรตีนพิเศษในไซโตพลาสซึม ซึ่งจากนั้นจะรวมเข้ากับเมมเบรน พวกเขามาในสองประเภท: ขนส่งโปรตีน (เช่น การขนส่ง ATPases) และ โปรตีนที่สร้างช่อง (ผู้สร้างช่อง). โปรตีนเหล่านี้ฝังอยู่ในชั้นไขมันสองชั้นของเมมเบรน และสร้างโครงสร้างการขนส่งในรูปแบบของตัวขนส่งหรือในรูปแบบของช่องไอออน สารที่ละลายน้ำได้หลายชนิดซึ่งไม่สามารถผ่านฟิล์มเมมเบรนไขมันได้ในขณะนี้สามารถผ่านโครงสร้างการขนส่งเหล่านี้ได้

โดยทั่วไปจะเรียกว่าโปรตีนที่ฝังอยู่ในเมมเบรน บูรณาการเนื่องจากดูเหมือนว่าพวกมันจะรวมอยู่ในเมมเบรนและทะลุผ่านเข้าไปได้ โปรตีนอื่นๆ ซึ่งไม่รวมเป็นส่วนประกอบจะก่อตัวเป็นเกาะ “ลอย” บนพื้นผิวของเมมเบรน ไม่ว่าจะบนพื้นผิวด้านนอกหรือบนพื้นผิวด้านในก็ตาม ท้ายที่สุดแล้ว ทุกคนรู้ดีว่าไขมันเป็นสารหล่อลื่นที่ดีและง่ายต่อการเลื่อน!

ข้อสรุป

1. โดยทั่วไปเมมเบรนจะมีสามชั้น:

1) ชั้นนอกของโปรตีน “เกาะ”

2) ไขมันสองชั้น "ทะเล" (ไขมัน bilayer) เช่น ฟิล์มไขมันสองชั้น,

3) ชั้นในของโปรตีน "เกาะ"

แต่ก็มีชั้นนอกที่หลวมเช่นกัน - ไกลโคคาลิกซึ่งเกิดจากไกลโคโปรตีนที่ยื่นออกมาจากเยื่อหุ้มเซลล์ พวกมันเป็นตัวรับโมเลกุลที่สารควบคุมการส่งสัญญาณจับกัน

2. โครงสร้างโปรตีนพิเศษถูกสร้างขึ้นในเมมเบรน เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถซึมผ่านไอออนหรือสารอื่นๆ ได้ เราต้องไม่ลืมว่าในบางสถานที่ทะเลไขมันถูกแทรกซึมผ่านโปรตีนอินทิกรัล และเป็นโปรตีนอินทิกรัลที่มีลักษณะพิเศษ โครงสร้างการขนส่ง เยื่อหุ้มเซลล์ (ดูหัวข้อ 1_2 กลไกการเคลื่อนย้ายเมมเบรน) สารเหล่านี้เข้าสู่เซลล์และถูกกำจัดออกจากเซลล์ออกสู่ภายนอกด้วย

3. ที่ด้านใดด้านหนึ่งของเมมเบรน (ด้านนอกและด้านใน) รวมถึงด้านในของเมมเบรนสามารถระบุโปรตีนของเอนไซม์ได้ซึ่งส่งผลต่อทั้งสถานะของเมมเบรนและอายุการใช้งานของเซลล์ทั้งหมด

ดังนั้นเยื่อหุ้มเซลล์จึงเป็นโครงสร้างแบบแอคทีฟและแปรผันซึ่งทำงานอย่างแข็งขันเพื่อประโยชน์ของทั้งเซลล์และเชื่อมต่อกับโลกภายนอก และไม่ได้เป็นเพียง "เกราะป้องกัน" นี่คือสิ่งที่สำคัญที่สุดที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับเยื่อหุ้มเซลล์

ในทางการแพทย์ โปรตีนจากเมมเบรนมักถูกใช้เป็น "เป้าหมาย" ของยา เป้าหมายดังกล่าวรวมถึงตัวรับ ช่องไอออน เอนไซม์ และระบบการขนส่ง เมื่อเร็วๆ นี้ นอกเหนือจากเยื่อหุ้มเซลล์แล้ว ยีนที่ซ่อนอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ก็กลายเป็นเป้าหมายของยาเช่นกัน

วิดีโอ:ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับชีวฟิสิกส์ของเยื่อหุ้มเซลล์: โครงสร้างเมมเบรน 1 (Vladimirov Yu.A. )

วิดีโอ:ประวัติ โครงสร้าง และหน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์: โครงสร้างเมมเบรน 2 (Vladimirov Yu.A.)

© 2010-2018 Sazonov V.F., © 2010-2016 kineziolog.bodhy

เยื่อหุ้มเซลล์ -โครงสร้างโมเลกุลที่ประกอบด้วยไขมันและโปรตีน คุณสมบัติและหน้าที่หลัก:

• การแยกเนื้อหาของเซลล์ใด ๆ ออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกเพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์
• การควบคุมและการสร้างการแลกเปลี่ยนระหว่างสิ่งแวดล้อมและเซลล์
• เยื่อหุ้มเซลล์แบ่งเซลล์ออกเป็นส่วนพิเศษ: ออร์แกเนลล์หรือช่องต่างๆ

คำว่า "เมมเบรน" ในภาษาละตินแปลว่า "ฟิล์ม" หากเราพูดถึงเยื่อหุ้มเซลล์ มันคือการรวมกันของฟิล์มสองชนิดที่มีคุณสมบัติต่างกัน

เยื่อหุ้มชีวภาพประกอบด้วย โปรตีนสามประเภท:

1. อุปกรณ์ต่อพ่วง – ตั้งอยู่บนพื้นผิวของฟิล์ม
2. อินทิกรัล - เจาะเมมเบรนได้อย่างสมบูรณ์
3. กึ่งอินทิกรัล - ปลายด้านหนึ่งแทรกซึมเข้าไปในชั้นบิลิพิด

เยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่อะไร?

1. ผนังเซลล์เป็นเยื่อหุ้มเซลล์ที่แข็งแรงซึ่งอยู่นอกเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม ทำหน้าที่ป้องกัน การขนส่ง และโครงสร้าง มีอยู่ในพืช แบคทีเรีย เชื้อรา และอาร์เคียหลายชนิด

2. จัดให้มีฟังก์ชั่นอุปสรรคนั่นคือเมแทบอลิซึมแบบเลือกควบคุมแบบแอคทีฟและแบบพาสซีฟกับสภาพแวดล้อมภายนอก

3. มีความสามารถในการส่งและจัดเก็บข้อมูลและยังมีส่วนร่วมในกระบวนการทำซ้ำอีกด้วย

4. ทำหน้าที่ขนส่งที่สามารถขนส่งสารเข้าและออกจากเซลล์ผ่านเมมเบรน

5. เยื่อหุ้มเซลล์มีค่าการนำไฟฟ้าทางเดียว ด้วยเหตุนี้โมเลกุลของน้ำจึงสามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้โดยไม่ชักช้า และโมเลกุลของสารอื่น ๆ ก็สามารถเจาะทะลุได้อย่างเจาะจง

6. ด้วยความช่วยเหลือของเยื่อหุ้มเซลล์น้ำออกซิเจนและสารอาหารจะได้รับและโดยผ่านมันผลิตภัณฑ์ของเมแทบอลิซึมของเซลล์จะถูกกำจัดออกไป

7. ทำการเผาผลาญของเซลล์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ และสามารถทำได้โดยใช้ปฏิกิริยา 3 ประเภทหลัก: พิโนไซโทซิส, ฟาโกไซโตซิส, เอ็กโซไซโทซิส

8. เมมเบรนช่วยให้มั่นใจได้ถึงความจำเพาะของการสัมผัสระหว่างเซลล์

9. เมมเบรนประกอบด้วยตัวรับจำนวนมากที่สามารถรับสัญญาณทางเคมีได้ เช่น ตัวกลาง ฮอร์โมน และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ อีกมากมาย จึงมีพลังในการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมการเผาผลาญของเซลล์

10. คุณสมบัติและหน้าที่พื้นฐานของเยื่อหุ้มเซลล์:

• เมทริกซ์
• สิ่งกีดขวาง
• ขนส่ง
• พลังงาน
• เครื่องกล
• เอนไซม์
• ตัวรับ
• ป้องกัน
• การทำเครื่องหมาย
• ศักยภาพทางชีวภาพ

พลาสมาเมมเบรนทำหน้าที่อะไรในเซลล์?

1. กำหนดขอบเขตเนื้อหาของเซลล์
2. ดำเนินการเข้าของสารเข้าสู่เซลล์
3. ให้การกำจัดสารจำนวนหนึ่งออกจากเซลล์

โครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์ รวมไขมัน 3 ชั้น:

• ไกลโคไลปิด;
• ฟอสโฟไลปิด;
• คอเลสเตอรอล.

โดยพื้นฐานแล้ว เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยโปรตีนและไขมัน และมีความหนาไม่เกิน 11 นาโนเมตร 40 ถึง 90% ของไขมันทั้งหมดเป็นฟอสโฟลิปิด สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตไกลโคลิพิดซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของเมมเบรน

โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์มีสามชั้น ตรงกลางจะมีชั้นบิลิพิดของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน และโปรตีนจะปกคลุมทั้งสองด้าน (เช่นโมเสก) โดยบางส่วนเจาะเข้าไปในความหนา โปรตีนยังจำเป็นสำหรับเมมเบรนเพื่อให้สารพิเศษเข้าและออกจากเซลล์ที่ไม่สามารถทะลุผ่านชั้นไขมันได้ ตัวอย่างเช่น โซเดียมและโพแทสเซียมไอออน

• สิ่งนี้น่าสนใจ -

โครงสร้างเซลล์ - วิดีโอ