غشای سلولی ساختاری است که بیرون سلول را می پوشاند. به آن سیتولما یا پلاسمولما نیز می گویند.

این سازند از یک لایه دولیپیدی (دولایه) با پروتئین های تعبیه شده در آن ساخته شده است. کربوهیدرات هایی که پلاسمالما را تشکیل می دهند در حالت محدود هستند.

توزیع اجزای اصلی پلاسمالما به شرح زیر است: بیش از نیمی از ترکیب شیمیایی روی پروتئین ها است، یک چهارم توسط فسفولیپیدها و یک دهم کلسترول است.

غشای سلولی و انواع آن

غشای سلولی یک لایه نازک است که بر اساس لایه هایی از لیپوپروتئین ها و پروتئین ها ساخته شده است.

با محلی سازی، اندامک های غشایی متمایز می شوند که دارای برخی ویژگی ها در سلول های گیاهی و حیوانی هستند:

• میتوکندری؛
• هسته؛
• شبکه آندوپلاسمی؛
• مجموعه گلژی؛
• لیزوزوم ها؛
• کلروپلاست ها (در سلول های گیاهی).

همچنین یک غشای سلولی داخلی و خارجی (پلاسمولما) وجود دارد.

ساختار غشای سلولی

غشای سلولی حاوی کربوهیدرات هایی است که آن را به شکل گلیکوکالیکس می پوشاند. این یک ساختار فوق غشایی است که عملکرد مانع را انجام می دهد. پروتئین های واقع در اینجا در حالت آزاد هستند. پروتئین های غیر متصل در واکنش های آنزیمی نقش دارند و باعث تجزیه خارج سلولی مواد می شوند.

پروتئین های غشای سیتوپلاسمی توسط گلیکوپروتئین ها نشان داده می شوند. توسط ترکیب شیمیاییپروتئین های موجود در لایه لیپیدی را به طور کامل (در سراسر) - پروتئین های انتگرال ترشح می کند. همچنین محیطی، نرسیدن به یکی از سطوح پلاسمالما.

اولی به عنوان گیرنده عمل می کند و به انتقال دهنده های عصبی، هورمون ها و سایر مواد متصل می شود. پروتئین‌های درج برای ساخت کانال‌های یونی که از طریق آن یون‌ها و بسترهای آبدوست منتقل می‌شوند، ضروری هستند. دومی آنزیم هایی هستند که واکنش های درون سلولی را کاتالیز می کنند.

خواص اساسی غشای پلاسما

دولایه لیپیدی از نفوذ آب جلوگیری می کند. لیپیدها ترکیبات آبگریز هستند که به صورت فسفولیپید در سلول وجود دارند. گروه فسفات به سمت بیرون چرخیده و از دو لایه تشکیل شده است: لایه بیرونی که به سمت محیط خارج سلولی هدایت می شود و لایه داخلی که محتویات داخل سلولی را محدود می کند.

نواحی محلول در آب سرهای آبدوست نامیده می شوند. محل های اسید چرب به شکل دم های آبگریز به داخل سلول هدایت می شوند. بخش آبگریز با لیپیدهای همسایه برهمکنش دارد که اتصال آنها به یکدیگر را تضمین می کند. لایه دوگانه دارای نفوذپذیری انتخابی در مناطق مختلف است.

بنابراین، در وسط، غشاء نسبت به گلوکز و اوره غیر قابل نفوذ است، مواد آبگریز آزادانه در اینجا عبور می کنند: دی اکسید کربن، اکسیژن، الکل. کلسترول مهم است، محتوای دومی ویسکوزیته غشای پلاسما را تعیین می کند.

عملکرد غشای خارجی سلول

ویژگی های توابع به طور خلاصه در جدول ذکر شده است:

عملکرد غشاء	شرح
نقش مانع	پلاسمالما یک عملکرد محافظتی انجام می دهد و از محتویات سلول در برابر اثرات عوامل خارجی محافظت می کند. با توجه به سازماندهی ویژه پروتئین ها، لیپیدها، کربوهیدرات ها، نیمه نفوذپذیری غشای پلاسما تضمین می شود.
عملکرد گیرنده	به طور بیولوژیکی از طریق غشای سلولی فعال می شود مواد فعالدر فرآیند اتصال به گیرنده ها. بنابراین، واکنش های ایمنی از طریق شناسایی عوامل خارجی توسط دستگاه گیرنده سلول های موضعی بر روی غشای سلولی انجام می شود.
عملکرد حمل و نقل	وجود منافذ در پلاسمالما به شما اجازه می دهد تا جریان مواد را به داخل سلول تنظیم کنید. فرآیند انتقال به صورت غیرفعال (بدون مصرف انرژی) برای ترکیبات کم پیش می رود وزن مولکولی. انتقال فعال با مصرف انرژی آزاد شده در طی تجزیه آدنوزین تری فسفات (ATP) مرتبط است. این روشمکانی برای انتقال ترکیبات آلی دارد.
مشارکت در فرآیندهای هضم	مواد روی غشای سلولی رسوب می کنند (جذب). گیرنده ها به بستر متصل می شوند و آن را به داخل سلول منتقل می کنند. یک وزیکول تشکیل می شود که آزادانه در داخل سلول قرار دارد. چنین وزیکول هایی با ادغام، لیزوزوم ها را با آنزیم های هیدرولیتیک تشکیل می دهند.
عملکرد آنزیمی	آنزیم ها، اجزای ضروری هضم داخل سلولی. واکنش هایی که نیاز به مشارکت کاتالیزورها دارند با مشارکت آنزیم ها پیش می روند.

اهمیت غشای سلولی چیست؟

غشای سلولی به دلیل گزینش پذیری بالای مواد وارد و خروج از سلول در حفظ هموستاز نقش دارد (در زیست شناسی به آن نفوذپذیری انتخابی می گویند).

رشد پلاسمولما سلول را به بخش هایی (محفظه) تقسیم می کند که مسئول انجام عملکردهای خاصی هستند. غشاهایی که به طور خاص مرتب شده اند، مطابق با طرح مایع موزاییک، یکپارچگی سلول را تضمین می کنند.

غشای سلولی

تصویر غشای سلولی. توپ های کوچک آبی و سفید مربوط به "سرهای" آبگریز فسفولیپیدها است و خطوط متصل به آنها مربوط به "دم های آب دوست" است. شکل فقط پروتئین های غشایی انتگرال (گلبول های قرمز و مارپیچ های زرد) را نشان می دهد. نقاط زرد رنگ بیضی در داخل غشاء - مولکول های کلسترول زنجیره های دانه های زرد مایل به سبز در قسمت بیرونی غشاء - زنجیره های الیگوساکاریدی که گلیکوکالیکس را تشکیل می دهند.

غشای بیولوژیکی همچنین شامل پروتئین های مختلفی است: انتگرال (نفوذ به غشاء از طریق)، نیمه انتگرال (غوطه ور در یک انتها در لایه لیپیدی بیرونی یا داخلی)، سطحی (واقع در قسمت بیرونی یا مجاور آن). اضلاع داخلیغشاها). برخی از پروتئین ها نقاط تماس غشای سلولی با اسکلت سلولی در داخل سلول و دیواره سلولی (در صورت وجود) در خارج هستند. برخی از پروتئین های انتگرال به عنوان کانال های یونی، انتقال دهنده های مختلف و گیرنده عمل می کنند.

کارکرد

• مانع - متابولیسم تنظیم شده، انتخابی، غیرفعال و فعال را با محیط فراهم می کند. به عنوان مثال، غشای پراکسی زوم از سیتوپلاسم در برابر پراکسیدهای خطرناک برای سلول محافظت می کند. نفوذپذیری انتخابی به این معنی است که نفوذپذیری یک غشا به اتم ها یا مولکول های مختلف به اندازه، بار الکتریکی و خواص شیمیایی آنها بستگی دارد. نفوذپذیری انتخابی جداسازی سلول و محفظه های سلولی از محیط و تامین مواد لازم برای آنها را تضمین می کند.
• انتقال - از طریق غشاء انتقال مواد به داخل سلول و خارج از سلول انجام می شود. حمل و نقل از طریق غشا فراهم می کند: تحویل مواد مغذیحذف محصولات نهایی متابولیسم، ترشح مواد مختلف، ایجاد گرادیان های یونی، حفظ غلظت بهینه یون ها در سلول که برای عملکرد آنزیم های سلولی ضروری است.
  ذراتی که به دلایلی قادر به عبور از دولایه فسفولیپیدی نیستند (مثلاً به دلیل خاصیت آبدوست، زیرا غشاء در داخل آبگریز است و اجازه عبور مواد آبدوست را نمی دهد، یا به دلیل اندازه بزرگشان)، اما برای سلول ضروری است. ، می تواند از طریق پروتئین های حامل ویژه (انتقال دهنده ها) و پروتئین های کانال یا توسط اندوسیتوز به غشاء نفوذ کند.
  در انتقال غیرفعال، مواد از دولایه لیپیدی بدون صرف انرژی در طول گرادیان غلظت با انتشار عبور می کنند. یک نوع از این مکانیسم انتشار تسهیل شده است که در آن یک مولکول خاص به ماده کمک می کند تا از غشاء عبور کند. این مولکول ممکن است کانالی داشته باشد که تنها به یک نوع ماده اجازه عبور می دهد.
  حمل و نقل فعال به انرژی نیاز دارد، زیرا در برابر گرادیان غلظت رخ می دهد. پروتئین های پمپ خاصی روی غشاء وجود دارد، از جمله ATPase، که به طور فعال یون های پتاسیم (K +) را به داخل سلول پمپ می کند و یون های سدیم (Na +) را از آن پمپ می کند.
• ماتریس - موقعیت نسبی و جهت گیری پروتئین های غشایی، تعامل بهینه آنها را فراهم می کند.
• مکانیکی - استقلال سلول، ساختارهای درون سلولی آن و همچنین ارتباط با سایر سلول ها (در بافت ها) را تضمین می کند. نقش مهمی در ارائه عملکرد مکانیکیدارای دیواره سلولی و در حیوانات ماده بین سلولی است.
• انرژی - در طول فتوسنتز در کلروپلاست ها و تنفس سلولی در میتوکندری، سیستم های انتقال انرژی در غشاهای آنها کار می کنند که در آن پروتئین ها نیز شرکت می کنند.
• گیرنده - برخی از پروتئین های واقع در غشاء گیرنده هستند (مولکول هایی که سلول سیگنال های خاصی را با آنها درک می کند).
  برای مثال، هورمون‌هایی که در خون گردش می‌کنند، فقط روی سلول‌های هدفی که گیرنده‌های مربوط به این هورمون‌ها دارند، عمل می‌کنند. انتقال دهنده های عصبی ( مواد شیمیاییکه هدایت تکانه های عصبی را تضمین می کنند) همچنین به پروتئین های گیرنده خاص سلول های هدف متصل می شوند.
• آنزیمی - پروتئین های غشایی اغلب آنزیم هستند. به عنوان مثال، غشای پلاسمایی سلول های اپیتلیال روده حاوی آنزیم های گوارشی است.
• اجرای تولید و هدایت پتانسیل های زیستی.
  با کمک غشاء، غلظت ثابتی از یون ها در سلول حفظ می شود: غلظت یون K + در داخل سلول بسیار بیشتر از خارج است، و غلظت Na + بسیار کمتر است، که بسیار مهم است، زیرا این تفاوت پتانسیل را در سراسر غشاء حفظ می کند و یک تکانه عصبی ایجاد می کند.
• علامت گذاری سلول - آنتی ژن هایی روی غشاء وجود دارد که به عنوان نشانگر عمل می کنند - "برچسب هایی" که به سلول اجازه شناسایی می دهند. اینها گلیکوپروتئین هایی هستند (یعنی پروتئین هایی با زنجیره های جانبی الیگوساکارید شاخه ای متصل به آنها) که نقش "آنتن" را بازی می کنند. با توجه به پیکربندی های بی شمار زنجیره جانبی، می توان برای هر نوع سلول یک نشانگر خاص ساخت. با کمک نشانگرها، سلول‌ها می‌توانند سلول‌های دیگر را بشناسند و به عنوان مثال هنگام تشکیل اندام‌ها و بافت‌ها، با آنها هماهنگ عمل کنند. همچنین به سیستم ایمنی اجازه می دهد تا آنتی ژن های خارجی را تشخیص دهد.

ساختار و ترکیب غشاهای زیستی

غشاها از سه دسته لیپید تشکیل شده اند: فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها و کلسترول. فسفولیپیدها و گلیکولیپیدها (لیپیدهایی با کربوهیدرات های متصل به آنها) از دو "دم" هیدروکربنی آبگریز طولانی تشکیل شده اند که با یک "سر" آبدوست باردار مرتبط هستند. کلسترول غشا را سفت می کند فضای خالیبین دم آبگریز لیپیدها و عدم اجازه خم شدن آنها. بنابراین، غشاهای با محتوای کلسترول پایین انعطاف پذیرتر هستند، در حالی که غشاهایی با محتوای کلسترول بالا سفت تر و شکننده تر هستند. کلسترول همچنین به عنوان یک "بازدارنده" عمل می کند که از حرکت مولکول های قطبی از داخل و داخل سلول جلوگیری می کند. بخش مهمی از غشاء از پروتئین هایی تشکیل شده است که در آن نفوذ می کنند و مسئول خواص مختلف غشاها هستند. ترکیب و جهت گیری آنها در غشاهای مختلف متفاوت است.

غشای سلولی اغلب نامتقارن هستند، یعنی لایه ها از نظر ترکیب چربی، انتقال یک مولکول فردی از یک لایه به لایه دیگر (به اصطلاح دمپایی صندل لا انگشتی) سخت است.

اندامک های غشایی

اینها بخشهای منفرد یا به هم پیوسته بسته سیتوپلاسم هستند که توسط غشاء از هیالوپلاسم جدا می شوند. اندامک های تک غشایی شامل شبکه آندوپلاسمی، دستگاه گلژی، لیزوزوم ها، واکوئل ها، پراکسی زوم ها هستند. به دو غشایی - هسته، میتوکندری، پلاستیدها. ساختار غشاهای اندامک های مختلف در ترکیب لیپیدها و پروتئین های غشایی متفاوت است.

نفوذ پذیری انتخابی

غشاهای سلولی دارای نفوذپذیری انتخابی هستند: گلوکز، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب، گلیسرول و یون ها به آرامی از طریق آنها پخش می شوند و خود غشاها به طور فعال این فرآیند را تا حد معینی تنظیم می کنند - برخی از مواد عبور می کنند، در حالی که برخی دیگر نمی کنند. چهار مکانیسم اصلی برای ورود مواد به سلول یا حذف آنها از سلول به خارج وجود دارد: انتشار، اسمز، انتقال فعال و اگزوسیتوز یا اندوسیتوز. دو فرآیند اول ماهیت منفعل دارند، یعنی نیازی به انرژی ندارند. دو مورد آخر فرآیندهای فعال مرتبط با مصرف انرژی هستند.

نفوذ پذیری انتخابی غشاء در طول حمل و نقل غیرفعال به دلیل کانال های ویژه - پروتئین های انتگرال است. آنها از طریق و از طریق غشاء نفوذ می کنند و نوعی گذر را تشکیل می دهند. عناصر K، Na و Cl کانال های مخصوص به خود را دارند. با توجه به گرادیان غلظت، مولکول های این عناصر به داخل و خارج سلول حرکت می کنند. هنگامی که تحریک می شود، کانال های یون سدیم باز می شوند و هجوم شدید یون های سدیم به داخل سلول وجود دارد. این منجر به عدم تعادل در پتانسیل غشا می شود. پس از آن، پتانسیل غشاء بازسازی می شود. کانال های پتاسیم همیشه باز هستند که از طریق آنها یون های پتاسیم به آرامی وارد سلول می شوند.

همچنین ببینید

ادبیات

• آنتونوف V. F.، Smirnova E. N.، شوچنکو E. V.غشاهای لیپیدی در طول انتقال فاز. - M .: Nauka، 1994.
• جنیس آر.غشاهای زیستی ساختار مولکولیو توابع: ترجمه از انگلیسی. = غشاهای زیستی ساختار و عملکرد مولکولی (توسط رابرت بی. جنیس). - چاپ اول. - م .: میر، 1997. - ISBN 5-03-002419-0
• ایوانف V.G.، Berestovsky T.N.دولایه لیپیدی غشاهای بیولوژیکی - M.: ناوکا، 1982.
• روبین A. B.کتاب بیوفیزیک در 2 جلد. - ویرایش سوم، اصلاح و گسترش یافته است. - M.: انتشارات دانشگاه مسکو، 2004. -

غشای سلولیغشای پلاسما (یا سیتوپلاسمی) و پلاسمالما نیز نامیده می شود. این ساختارنه تنها محتویات داخلی سلول را از محیط خارجی جدا می کند، بلکه وارد ترکیب اکثر اندامک های سلولی و هسته می شود و به نوبه خود آنها را از هیالوپلاسم (سیتوزول) - قسمت چسبناک- مایع سیتوپلاسم جدا می کند. بیا با هم تماس بگیریم غشای سیتوپلاسمییکی که محتویات سلول را از محیط خارجی جدا می کند. اصطلاحات باقی مانده به همه غشاها اشاره دارد.

اساس ساختار غشای سلولی (بیولوژیکی) یک لایه دوگانه از لیپیدها (چربی ها) است. تشکیل چنین لایه ای با ویژگی های مولکول های آنها همراه است. لیپیدها در آب حل نمی شوند، بلکه به روش خود در آن متراکم می شوند. یک بخش از یک مولکول لیپیدی منفرد یک سر قطبی است (با آب جذب می شود، یعنی آب دوست)، و دیگری یک جفت دم بلند غیر قطبی است (این قسمت از مولکول توسط آب دفع می شود، یعنی آبگریز). . این ساختار مولکول ها باعث می شود دم خود را از آب «پنهان» کرده و سر قطبی خود را به سمت آب بچرخانند.

در نتیجه یک دولایه لیپیدی تشکیل می شود که در آن دم های غیر قطبی در داخل (روبه روی هم) و سرهای قطبی رو به بیرون (به محیط خارجی و سیتوپلاسم) قرار دارند. سطح چنین غشایی آب دوست است، اما در داخل آن آبگریز است.

در غشای سلولی، فسفولیپیدها در بین لیپیدها غالب هستند (آنها لیپیدهای پیچیده هستند). سر آنها حاوی باقیمانده اسید فسفریک است. علاوه بر فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها (لیپیدها + کربوهیدرات ها) و کلسترول (متعلق به استرول ها) وجود دارد. دومی به غشاء سفتی می بخشد و در ضخامت آن بین دم لیپیدهای باقی مانده قرار دارد (کلسترول کاملاً آبگریز است).

به دلیل تعامل الکترواستاتیکی، مولکول های پروتئین خاصی به سرهای باردار لیپیدها متصل می شوند که به پروتئین های غشای سطحی تبدیل می شوند. سایر پروتئین‌ها با دم‌های غیرقطبی تعامل دارند، تا حدی در لایه دوتایی فرو می‌روند یا از طریق و از طریق آن نفوذ می‌کنند.

بنابراین، غشای سلولی از یک لایه دولایه از لیپیدها، پروتئین های سطحی (محیطی)، غوطه ور (نیمه انتگرال) و نافذ (انتگرال) تشکیل شده است. علاوه بر این، برخی از پروتئین ها و لیپیدها خارج ازغشاها به زنجیره های کربوهیدراتی مرتبط هستند.

آی تی مدل موزاییک سیال ساختار غشاییدر دهه 70 قرن بیستم مطرح شد. قبل از این، یک مدل ساندویچی از ساختار در نظر گرفته شده بود که بر اساس آن دو لایه لیپیدی در داخل قرار دارد و در داخل و خارج غشاء با لایه‌های پیوسته از پروتئین‌های سطحی پوشیده شده است. با این حال، انباشت داده های تجربی این فرضیه را رد کرد.

ضخامت غشاها در سلول های مختلف حدود 8 نانومتر است. غشاها (حتی طرف های مختلفیک) از نظر درصد با یکدیگر تفاوت دارند انواع مختلفلیپیدها، پروتئین ها، فعالیت آنزیمی و غیره برخی از غشاها مایع تر و نفوذپذیرتر هستند، برخی دیگر متراکم تر هستند.

شکستگی های غشای سلولی به دلیل ویژگی های فیزیکوشیمیایی دولایه لیپیدی به راحتی ادغام می شوند. در صفحه غشاء، لیپیدها و پروتئین ها (مگر اینکه توسط اسکلت سلولی ثابت شوند) حرکت می کنند.

وظایف غشای سلولی

بیشتر پروتئین های غوطه ور در غشای سلولی عملکرد آنزیمی دارند (آنزیم هستند). اغلب (به ویژه در غشای اندامک های سلولی) آنزیم ها در یک توالی مشخص قرار می گیرند به طوری که محصولات واکنش کاتالیز شده توسط یک آنزیم به آنزیم دوم و سپس سوم و غیره منتقل می شود. نوار نقاله ای تشکیل می شود که پروتئین های سطح را تثبیت می کند، زیرا آنها این کار را انجام نمی دهند. اجازه دهید آنزیم ها در امتداد دولایه لیپیدی شنا کنند.

غشای سلولی یک عملکرد محدودکننده (موانع) از محیط و در عین حال یک عملکرد انتقال را انجام می دهد. می توان گفت این مهم ترین هدف آن است. غشای سیتوپلاسمی، با داشتن قدرت و نفوذپذیری انتخابی، ثبات را حفظ می کند ترکیب داخلیسلول ها (هموستاز و یکپارچگی آن).

در این حالت حمل و نقل مواد اتفاق می افتد روش های مختلف. انتقال در امتداد گرادیان غلظت شامل جابجایی مواد از ناحیه ای با غلظت بالاتر به ناحیه ای با غلظت پایین تر (انتشار) است. بنابراین، به عنوان مثال، گازها منتشر می شوند (CO 2، O 2).

همچنین حمل و نقل بر خلاف گرادیان غلظت، اما با صرف انرژی وجود دارد.

حمل و نقل غیرفعال و سبک است (زمانی که برخی از حامل ها به او کمک می کنند). انتشار غیرفعال در غشای سلولی برای مواد محلول در چربی امکان پذیر است.

پروتئین های خاصی وجود دارند که غشاها را در برابر قندها و سایر مواد محلول در آب نفوذپذیر می کنند. این حامل ها به مولکول های منتقل شده متصل می شوند و آنها را در سراسر غشاء می کشانند. به این ترتیب گلوکز به گلبول های قرمز خون منتقل می شود.

پروتئین های پوشاننده، وقتی با هم ترکیب شوند، می توانند منافذی را برای حرکت برخی مواد از طریق غشاء ایجاد کنند. چنین حامل‌هایی حرکت نمی‌کنند، بلکه کانالی را در غشاء تشکیل می‌دهند و مشابه آنزیم‌ها عمل می‌کنند و ماده خاصی را به هم متصل می‌کنند. انتقال به دلیل تغییر در ساختار پروتئین انجام می شود که به دلیل آن کانال هایی در غشاء تشکیل می شود. به عنوان مثال پمپ سدیم پتاسیم است.

عملکرد انتقال غشای سلول یوکاریوتی نیز از طریق اندوسیتوز (و اگزوسیتوز) محقق می شود.از طریق این مکانیسم ها، مولکول های بزرگی از پلیمرهای زیستی، حتی سلول های کامل، وارد سلول (و خارج از آن) می شوند. اندوسیتوز و اگزوسیتوز مشخصه همه سلول های یوکاریوتی نیست (پروکاریوت ها اصلاً آن را ندارند). بنابراین اندوسیتوز در تک یاخته ها و بی مهرگان پایین مشاهده می شود. در پستانداران، لکوسیت ها و ماکروفاژها جذب می شوند مواد مضرو باکتری، یعنی اندوسیتوز یک عملکرد محافظتی برای ارگانیسم انجام می دهد.

اندوسیتوز به دو دسته تقسیم می شود فاگوسیتوز(سیتوپلاسم ذرات بزرگ را در بر می گیرد) و پینوسیتوز(گرفتن قطرات مایع با مواد محلول در آن). مکانیسم این فرآیندها تقریباً یکسان است. مواد جذب شده در سطح سلول توسط یک غشاء احاطه شده اند. یک وزیکول (فاگوسیتیک یا پینوسیتیک) تشکیل می شود که سپس به داخل سلول حرکت می کند.

اگزوسیتوز حذف مواد از سلول توسط غشای سیتوپلاسمی (هورمون ها، پلی ساکاریدها، پروتئین ها، چربی ها و غیره) است. این مواد در وزیکول های غشایی که متناسب با غشای سلولی هستند محصور می شوند. هر دو غشا ادغام می شوند و محتویات آن خارج از سلول است.

غشای سیتوپلاسمی یک عملکرد گیرنده را انجام می دهد.برای انجام این کار، در قسمت بیرونی آن ساختارهایی وجود دارد که می توانند یک محرک شیمیایی یا فیزیکی را تشخیص دهند. برخی از پروتئین‌هایی که به پلاسمالما نفوذ می‌کنند از بیرون به زنجیره‌های پلی ساکارید متصل می‌شوند (گلیکوپروتئین‌ها را تشکیل می‌دهند). اینها گیرنده های مولکولی عجیبی هستند که هورمون ها را جذب می کنند. هنگامی که یک هورمون خاص به گیرنده خود متصل می شود، ساختار خود را تغییر می دهد. این به نوبه خود، مکانیسم پاسخ سلولی را تحریک می کند. در همان زمان، کانال ها می توانند باز شوند و مواد خاصی می توانند وارد سلول شوند یا از آن خارج شوند.

عملکرد گیرنده غشای سلولی بر اساس عملکرد هورمون انسولین به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. هنگامی که انسولین به گیرنده گلیکوپروتئین خود متصل می شود، بخش کاتالیزوری درون سلولی این پروتئین (آنزیم آدنیلات سیکلاز) فعال می شود. این آنزیم AMP حلقوی را از ATP سنتز می کند. در حال حاضر آنزیم های مختلف متابولیسم سلولی را فعال یا مهار می کند.

عملکرد گیرنده غشای سیتوپلاسمی همچنین شامل شناسایی سلول های همسایه از همان نوع است. چنین سلول هایی توسط تماس های بین سلولی مختلف به یکدیگر متصل می شوند.

در بافت ها، با کمک تماس های بین سلولی، سلول ها می توانند با استفاده از مواد با وزن مولکولی کم سنتز شده، اطلاعات را با یکدیگر مبادله کنند. یکی از نمونه‌های چنین تعاملی، مهار تماس است، زمانی که سلول‌ها پس از دریافت اطلاعاتی مبنی بر اشغال فضای آزاد، رشد خود را متوقف می‌کنند.

تماس های بین سلولی ساده هستند (غشاهای سلول های مختلف در مجاورت یکدیگر قرار دارند)، قفل می شوند (تغذیه غشای یک سلول به سلول دیگر)، دسموزوم (زمانی که غشاها توسط دسته هایی از الیاف عرضی که به داخل سیتوپلاسم نفوذ می کنند) متصل می شوند. علاوه بر این، گونه ای از تماس های بین سلولی به دلیل واسطه ها (واسطه ها) - سیناپس ها وجود دارد. در آنها، سیگنال نه تنها توسط مواد شیمیایی، بلکه همچنین منتقل می شود به صورت الکتریکی. سیناپس ها سیگنال ها را بین سلول های عصبیو همچنین از عصب تا عضله.

همه موجودات زنده روی زمین از سلول تشکیل شده اند و هر سلول توسط یک پوسته محافظ - یک غشاء احاطه شده است. با این حال، عملکرد غشاء به محافظت از اندامک ها و جداسازی یک سلول از سلول دیگر محدود نمی شود. غشای سلولی است مکانیزم پیچیده، به طور مستقیم در تولید مثل، بازسازی، تغذیه، تنفس و بسیاری دیگر از عملکردهای مهم سلول نقش دارد.

اصطلاح غشای سلولی حدود صد سال است که استفاده می شود. کلمه "غشاء" در ترجمه از لاتین به معنای "فیلم" است. اما در مورد غشای سلولی، درست تر است که از ترکیب دو فیلم که به روشی خاص به هم متصل شده اند صحبت کنیم، علاوه بر این، طرف های مختلف این فیلم ها دارای خواص متفاوتی هستند.

غشای سلولی (cytolemma، plasmalemma) یک پوسته لیپوپروتئین (چربی-پروتئین) سه لایه است که هر سلول را از سلول های همسایه و محیط جدا می کند و تبادل کنترل شده ای را بین سلول ها و محیط انجام می دهد.

اهمیت تعیین کننده در این تعریف این نیست که غشای سلولی یک سلول را از سلول دیگر جدا می کند، بلکه این است که تعامل آن با سلول های دیگر و محیط را تضمین می کند. غشاء یک ساختار بسیار فعال و دائمی در حال کار سلول است که عملکردهای زیادی توسط طبیعت به آن اختصاص داده شده است. از مقاله ما، همه چیز را در مورد ترکیب، ساختار، خواص و عملکرد غشای سلولی و همچنین خطری که اختلال در عملکرد غشای سلولی برای سلامتی انسان ایجاد می کند، خواهید آموخت.

تاریخچه تحقیقات غشای سلولی

در سال 1925، دو دانشمند آلمانی، گورتر و گرندل، توانستند آزمایش پیچیده ای را بر روی گلبول های قرمز خون انسان، گلبول های قرمز انجام دهند. محققان با استفاده از شوک اسمزی، به اصطلاح "سایه ها" - پوسته های خالی گلبول های قرمز خون را به دست آوردند، سپس آنها را در یک توده قرار دادند و سطح را اندازه گرفتند. مرحله بعدی محاسبه میزان لیپیدها در غشای سلولی بود. دانشمندان با کمک استون، لیپیدها را از "سایه ها" جدا کردند و مشخص کردند که آنها فقط برای یک لایه ممتد دوگانه کافی هستند.

با این حال، در طول آزمایش، دو خطای فاحش مرتکب شد:

استفاده از استون اجازه نمی دهد که تمام لیپیدها از غشاها جدا شوند.

مساحت سطح "سایه ها" با وزن خشک محاسبه شد که این نیز نادرست است.

از آنجایی که خطای اول یک منهای در محاسبات ایجاد کرد و دومی یک امتیاز مثبت بود، نتیجه کلی به طرز شگفت انگیزی دقیق بود و دانشمندان آلمانی آن را وارد کردند. دنیای علمیمهم ترین کشف لایه دولایه لیپیدی غشای سلولی است.

در سال 1935، یک جفت محقق دیگر به نام‌های دانیلی و داوسون، پس از آزمایش‌های طولانی روی لایه‌های بیلیپیدی، به این نتیجه رسیدند که پروتئین‌ها در غشای سلولی وجود دارند. هیچ راه دیگری برای توضیح اینکه چرا این فیلم ها دارای چنین کشش سطحی بالایی هستند وجود نداشت. دانشمندان یک مدل شماتیک از یک غشای سلولی شبیه به ساندویچ را به مردم ارائه کرده‌اند که در آن نقش برش‌های نان توسط لایه‌های پروتئینی لیپیدی همگن ایفا می‌شود و بین آنها به جای روغن خالی است.

در سال 1950، با کمک اولین میکروسکوپ الکترونی، نظریه Danielly-Dawson تا حدی تأیید شد - میکروعکس‌های غشای سلولی به وضوح دو لایه متشکل از سرهای لیپید و پروتئین را نشان دادند و بین آنها فضای شفافی که فقط با دم‌هایی از لیپیدها پر شده بود را نشان داد. پروتئین ها

در سال 1960، با هدایت این داده ها، میکروبیولوژیست آمریکایی، جی رابرتسون، نظریه ای را در مورد ساختار سه لایه غشای سلولی ارائه کرد که برای مدت طولانی تنها مورد واقعی در نظر گرفته می شد. با این حال، با توسعه علم، شک و تردیدهای بیشتری در مورد همگن بودن این لایه ها ایجاد شد. از نظر ترمودینامیک، چنین ساختاری بسیار نامطلوب است - انتقال مواد به داخل و خارج از کل "ساندویچ" برای سلول ها بسیار دشوار است. علاوه بر این، ثابت شده است که غشای سلولی بافت های مختلف دارای ضخامت و نحوه چسبندگی متفاوتی است که به دلیل عملکرد متفاوت اندام ها است.

در سال 1972، میکروبیولوژیست ها S.D. سینگر و جی.ال. نیکلسون توانست تمام ناسازگاری های نظریه رابرتسون را با کمک یک مدل موزاییکی جدید از غشای سلولی توضیح دهد. دانشمندان دریافته اند که غشاء ناهمگن، نامتقارن، پر از مایع است و سلول های آن در حرکت دائمی هستند. و پروتئین های تشکیل دهنده آن دارای ساختار متفاوتو هدف، علاوه بر این، آنها به طور متفاوتی نسبت به لایه بیلیپیدی غشاء قرار دارند.

غشای سلولی شامل سه نوع پروتئین است:

محیطی - متصل به سطح فیلم؛

نیمه انتگرال- تا حدی به لایه بیلیپیدی نفوذ کند.

انتگرال - به طور کامل به غشاء نفوذ کنید.

پروتئین های محیطی از طریق برهمکنش الکترواستاتیکی با سر لیپیدهای غشاء مرتبط می شوند و هرگز یک لایه پیوسته تشکیل نمی دهند، همانطور که قبلاً تصور می شد.و پروتئین های نیمه انتگرال و انتگرال برای انتقال اکسیژن و مواد مغذی به داخل سلول و همچنین حذف پوسیدگی عمل می کنند. محصولات آن و موارد دیگر برای چندین ویژگی مهم که بعداً با آنها آشنا خواهید شد.

غشای سلولی وظایف زیر را انجام می دهد:

مانع - نفوذپذیری غشاء برای انواع مختلف مولکول ها یکسان نیست. برای دور زدن غشای سلولی، مولکول باید اندازه مشخصی داشته باشد. خواص شیمیاییو بار الکتریکی مولکول های مضر یا نامناسب، به دلیل عملکرد مانع غشای سلولی، به سادگی نمی توانند وارد سلول شوند. به عنوان مثال، با کمک واکنش پراکسید، غشاء سیتوپلاسم را از پراکسیدهایی که برای آن خطرناک هستند محافظت می کند.

حمل و نقل - یک تبادل غیرفعال، فعال، تنظیم شده و انتخابی از غشاء عبور می کند. متابولیسم غیرفعال برای مواد محلول در چربی و گازهای متشکل از مولکول های بسیار کوچک مناسب است. چنین موادی بدون صرف انرژی آزادانه و با انتشار به داخل و خارج سلول نفوذ می کنند. عملکرد انتقال فعال غشای سلولی در صورت لزوم فعال می شود، اما حمل و نقل مواد دشوار به داخل یا خارج از سلول ضروری است. به عنوان مثال، کسانی که با سایز بزرگمولکول ها، یا به دلیل آب گریزی قادر به عبور از لایه لیپیدی نیستند. سپس پمپ های پروتئین شروع به کار می کنند، از جمله ATPase که مسئول جذب یون های پتاسیم به داخل سلول و خروج یون های سدیم از آن است. حمل و نقل منظم برای عملکردهای ترشح و تخمیر ضروری است، مانند زمانی که سلول ها هورمون ها یا شیره معده را تولید و ترشح می کنند. همه این مواد از طریق کانال های خاص و در حجم مشخصی از سلول ها خارج می شوند. و تابع انتقال انتخابی با پروتئین‌های بسیار منسجمی مرتبط است که به غشاء نفوذ می‌کنند و به عنوان کانالی برای ورود و خروج انواع مولکول‌های کاملاً تعریف شده عمل می‌کنند.

ماتریس - غشای سلولی محل اندامک ها را نسبت به یکدیگر (هسته، میتوکندری، کلروپلاست) تعیین و ثابت می کند و تعامل بین آنها را تنظیم می کند.

مکانیکی - محدودیت یک سلول از سلول دیگر را تضمین می کند و در عین حال - اتصال صحیحسلول ها به یک بافت همگن و مقاومت اندام ها در برابر تغییر شکل.

محافظ - هم در گیاهان و هم در حیوانات، غشای سلولی به عنوان پایه ای برای ساخت یک قاب محافظ عمل می کند. یک مثال می تواند باشد چوب سخت، پوست متراکم، خارهای خاردار. در دنیای حیوانات نیز نمونه های زیادی از عملکرد محافظتی غشای سلولی وجود دارد - پوسته لاک پشت، پوسته کیتین، سم و شاخ.

انرژی - فرآیندهای فتوسنتز و تنفس سلولی بدون مشارکت پروتئین های غشای سلولی غیرممکن است، زیرا با کمک کانال های پروتئینی است که سلول ها انرژی را مبادله می کنند.

گیرنده - پروتئین های تعبیه شده در غشای سلولی ممکن است عملکرد مهم دیگری نیز داشته باشند. آنها به عنوان گیرنده هایی عمل می کنند که از طریق آنها سلول سیگنالی را از هورمون ها و انتقال دهنده های عصبی دریافت می کند. و این به نوبه خود برای هدایت تکانه های عصبی و روند طبیعی فرآیندهای هورمونی ضروری است.

آنزیمی - یکی دیگر از عملکردهای مهم ذاتی برخی از پروتئین های غشای سلولی. به عنوان مثال، در اپیتلیوم روده، آنزیم های گوارشی با کمک چنین پروتئین هایی سنتز می شوند.

پتانسیل زیستی- غلظت یون های پتاسیم در داخل سلول بسیار بیشتر از خارج است و غلظت یون های سدیم در خارج از داخل بیشتر است. این تفاوت پتانسیل را توضیح می دهد: در داخل سلول بار منفی است، خارج از آن مثبت است، که به حرکت مواد به داخل سلول و خارج در هر یک از سه نوع متابولیسم - فاگوسیتوز، پینوسیتوز و اگزوسیتوز کمک می کند.

علامت گذاری - روی سطح غشای سلولی به اصطلاح "برچسب" وجود دارد - آنتی ژن هایی متشکل از گلیکوپروتئین ها (پروتئین هایی با زنجیره های جانبی الیگوساکارید شاخه ای متصل به آنها). از آنجایی که زنجیره‌های جانبی می‌توانند پیکربندی‌های بسیار متنوعی داشته باشند، هر نوع سلول برچسب منحصر به فرد خود را دریافت می‌کند که به سلول‌های دیگر بدن اجازه می‌دهد آن‌ها را «با دید» تشخیص دهند و به درستی به آن‌ها پاسخ دهند. به همین دلیل است که به عنوان مثال، سلول های ایمنی انسان، ماکروفاژها، به راحتی یک خارجی را که وارد بدن شده است (عفونت، ویروس) تشخیص می دهند و سعی می کنند آن را از بین ببرند. همین اتفاق در مورد سلول های بیمار، جهش یافته و پیر نیز می افتد - برچسب روی غشای سلولی آنها تغییر می کند و بدن از شر آنها خلاص می شود.

تبادل سلولی در سراسر غشاها اتفاق می افتد و می تواند از طریق سه نوع واکنش اصلی انجام شود:

فاگوسیتوز یک فرآیند سلولی است که در آن سلول‌های فاگوسیتی که در غشا جاسازی شده‌اند، ذرات جامد مواد مغذی را جذب و هضم می‌کنند. در بدن انسان، فاگوسیتوز توسط غشای دو نوع سلول انجام می شود: گرانولوسیت ها (لکوسیت های دانه ای) و ماکروفاژها (سلول های کشنده ایمنی).

پینوسیتوز فرآیند جذب مولکول های مایعی است که توسط سطح غشای سلولی با آن در تماس هستند. برای تغذیه بر اساس نوع پینوسیتوز، سلول برآمدگی های کرکی نازکی را به شکل شاخک هایی روی غشای خود رشد می دهد، که همانطور که بود، یک قطره مایع را احاطه کرده و حباب به دست می آید. ابتدا این حباب از سطح غشاء بیرون زده و سپس "بلعیده" می شود - در داخل سلول پنهان می شود و دیواره های آن با یکدیگر ادغام می شوند. سطح داخلیغشای سلولی. پینوسیتوز تقریباً در تمام سلول های زنده رخ می دهد.

اگزوسیتوز یک فرآیند معکوس است که در آن وزیکول هایی با مایع عملکردی ترشحی (آنزیم، هورمون) در داخل سلول تشکیل می شوند و باید به نحوی از سلول به محیط خارج شوند. برای انجام این کار، حباب ابتدا با سطح داخلی غشای سلولی ترکیب می شود، سپس به بیرون برآمده می شود، می ترکد، محتویات آن را خارج می کند و دوباره با سطح غشاء، این بار از بیرون ادغام می شود. اگزوسیتوز، به عنوان مثال، در سلول های اپیتلیوم روده و قشر آدرنال اتفاق می افتد.

غشای سلولی شامل سه دسته لیپید است:

فسفولیپیدها؛

گلیکولیپیدها؛

کلسترول

فسفولیپیدها (ترکیبی از چربی ها و فسفر) و گلیکولیپیدها (ترکیبی از چربی ها و کربوهیدرات ها) به نوبه خود از یک سر آبدوست تشکیل شده اند که از آن دو دم آبگریز بلند بیرون می آیند. اما گاهی اوقات کلسترول فضای بین این دو دم را اشغال می کند و اجازه خم شدن آنها را نمی دهد که باعث سفت شدن غشای برخی سلول ها می شود. علاوه بر این، مولکول های کلسترول ساختار غشای سلولی را ساده می کند و از انتقال مولکول های قطبی از یک سلول به سلول دیگر جلوگیری می کند.

اما مهمترین جزء، همانطور که از بخش قبلی در مورد عملکرد غشای سلولی مشاهده می شود، پروتئین ها هستند. ترکیب، هدف و مکان آنها بسیار متنوع است، اما یک چیز مشترک وجود دارد که همه آنها را متحد می کند: لیپیدهای حلقوی همیشه در اطراف پروتئین های غشای سلولی قرار دارند. اینها چربی های ویژه ای هستند که ساختار مشخصی دارند، پایدار هستند، اسیدهای چرب اشباع بیشتری در ترکیب خود دارند و همراه با پروتئین های "حمایت شده" از غشاها آزاد می شوند. این یک نوع پوسته محافظ شخصی برای پروتئین ها است که بدون آن به سادگی کار نمی کنند.

ساختار غشای سلولی سه لایه است. یک لایه دولیپیدی مایع نسبتاً همگن در وسط قرار دارد و پروتئین ها از هر دو طرف آن را با نوعی موزاییک پوشانده و تا حدی به ضخامت آن نفوذ می کنند. یعنی تصور اینکه لایه های پروتئینی بیرونی غشای سلولی پیوسته هستند اشتباه است. پروتئین ها علاوه بر آنها توابع پیچیدهدر غشاء به منظور عبور از داخل سلول ها و انتقال موادی که قادر به نفوذ به لایه چربی نیستند، به بیرون از آنها نیاز دارند. به عنوان مثال، یون های پتاسیم و سدیم. خاص دارند ساختارهای پروتئینی– کانال های یونی که در ادامه با جزئیات بیشتر به آن ها خواهیم پرداخت.

اگر از طریق میکروسکوپ به غشای سلولی نگاه کنید، می‌توانید لایه‌ای از لیپیدها را ببینید که توسط کوچک‌ترین مولکول‌های کروی شکل گرفته‌اند که مانند دریا، سلول‌های پروتئینی بزرگ در امتداد آن شناور هستند. اشکال مختلف. دقیقاً همان غشاها تقسیم می شوند فضای درونهر سلول به بخش هایی تبدیل می شود که در آن هسته، کلروپلاست و میتوکندری به راحتی قرار دارند. اگر "اتاق" جداگانه ای در داخل سلول وجود نداشته باشد، اندامک ها به هم می چسبند و نمی توانند وظایف خود را به درستی انجام دهند.

سلول مجموعه‌ای از اندامک‌ها است که توسط غشاء ساختار و محدود شده‌اند، که در مجموعه‌ای از فرآیندهای انرژی، متابولیک، اطلاعاتی و تولید مثلی که فعالیت حیاتی ارگانیسم را تضمین می‌کند، درگیر هستند.

همانطور که از این تعریف مشخص است، غشاء مهمترین جزء عملکردی هر سلول است. اهمیت آن به اندازه هسته، میتوکندری و سایر اندامک های سلولی است. ولی خواص منحصر به فردغشاها با ساختار آن مشخص می شوند: از دو فیلم تشکیل شده است که به روش خاصی به هم چسبیده اند. مولکول های فسفولیپیدها در غشاء با سرهای آبدوست به سمت بیرون و دم های آبگریز به سمت داخل قرار دارند. بنابراین، یک طرف فیلم توسط آب خیس می شود، در حالی که طرف دیگر خیس نمی شود. بنابراین، این لایه‌ها با اضلاع غیر قابل خیس شدن به سمت داخل به یکدیگر متصل می‌شوند و یک لایه بیلیپیدی تشکیل می‌دهند که توسط مولکول‌های پروتئین احاطه شده است. این همان ساختار "ساندویچی" غشای سلولی است.

کانال های یونی غشای سلولی

اجازه دهید با جزئیات بیشتری اصل عملکرد کانال های یونی را در نظر بگیریم. آنها برای چه چیزی مورد نیاز هستند؟ واقعیت این است که فقط مواد محلول در چربی می توانند آزادانه از طریق غشای لیپیدی نفوذ کنند - اینها خود گازها، الکل ها و چربی ها هستند. بنابراین، به عنوان مثال، در گلبول های قرمز خون تبادل دائمی اکسیژن وجود دارد و دی اکسید کربن، و برای این کار بدن ما مجبور نیست به ترفندهای اضافی متوسل شود. اما در مورد زمانی که انتقال از طریق غشای سلولی ضروری می شود چه؟ محلول آبیمانند نمک های سدیم و پتاسیم؟

هموار کردن راه برای چنین موادی در لایه بیلیپیدی غیرممکن است، زیرا سوراخ ها بلافاصله سفت می شوند و به هم می چسبند، ساختار هر بافت چربی چنین است. اما طبیعت، مانند همیشه، راهی برای خروج از این وضعیت پیدا کرد و ساختارهای ویژه ای برای انتقال پروتئین ایجاد کرد.

دو نوع پروتئین رسانا وجود دارد:

انتقال دهنده ها پمپ های پروتئینی نیمه یکپارچه هستند.

کانالوفرمرها پروتئین های انتگرالی هستند.

پروتئین های نوع اول تا حدی در لایه دولیپیدی غشای سلولی غوطه ور می شوند و با سر خود به بیرون نگاه می کنند و در حضور ماده مورد نظر مانند یک پمپ شروع به رفتار می کنند: مولکول را جذب می کنند و آن را به داخل می مکند. سلول. و پروتئین های نوع دوم ، انتگرال ، شکل کشیده ای دارند و عمود بر لایه دولیپیدی غشای سلولی قرار دارند و از طریق و از طریق آن نفوذ می کنند. از طریق آنها، مانند تونل ها، موادی که قادر به عبور از چربی نیستند به داخل و خارج سلول حرکت می کنند. از طریق کانال های یونی است که یون های پتاسیم به داخل سلول نفوذ می کنند و در آن جمع می شوند، در حالی که یون های سدیم، برعکس، خارج می شوند. تفاوت در پتانسیل الکتریکی وجود دارد، بنابراین برای عملکرد صحیحتمام سلول های بدن ما

مهمترین نتیجه گیری در مورد ساختار و عملکرد غشای سلولی

تئوری همیشه جالب و امیدوارکننده به نظر می رسد اگر بتوان آن را در عمل به کار برد. کشف ساختار و عملکرد غشای سلولی بدن انسانبه دانشمندان این امکان را داد که در علم به طور کلی و در پزشکی به طور خاص پیشرفت واقعی کنند. تصادفی نیست که ما در مورد کانال های یونی با این جزئیات صحبت کرده ایم، زیرا در اینجا است که پاسخ یکی از مهم ترین سؤالات زمان ما نهفته است: چرا مردم به طور فزاینده ای با انکولوژی بیمار می شوند؟

سرطان سالانه جان حدود 17 میلیون نفر را در سراسر جهان می گیرد و چهارمین علت مرگ و میر است. بر اساس گزارش سازمان جهانی بهداشت، بروز سرطان به طور پیوسته در حال افزایش است و تا پایان سال 2020 ممکن است به 25 میلیون نفر در سال برسد.

چه چیزی اپیدمی واقعی سرطان را توضیح می دهد و عملکرد غشای سلولی چه ارتباطی با آن دارد؟ می گویید: دلیل آن در شرایط نامناسب محیطی، سوء تغذیه، عادات بد و وراثت شدید است. و، البته، حق با شما خواهد بود، اما اگر در مورد مشکل با جزئیات بیشتری صحبت کنیم، دلیل آن اسیدی شدن بدن انسان است. عوامل منفی ذکر شده در بالا منجر به اختلال در غشای سلولی، مهار تنفس و تغذیه می شود.

در جایی که باید یک مثبت وجود داشته باشد، یک منفی تشکیل می شود و سلول نمی تواند به طور عادی کار کند. اما سلول های سرطانی به اکسیژن یا محیط قلیایی نیاز ندارند - آنها می توانند از یک نوع تغذیه بی هوازی استفاده کنند. بنابراین، در شرایط گرسنگی اکسیژن و سطح pH غیرمقیاس، سلول‌های سالم جهش می‌یابند و می‌خواهند با آن سازگار شوند. محیطو تبدیل به سلول های سرطانی می شوند. اینجوری آدم سرطان میگیره. برای جلوگیری از این، فقط باید به اندازه کافی مصرف کنید آب تمیزروزانه و مواد سرطان زا در غذا را دور بریزید. اما، به عنوان یک قاعده، مردم به خوبی از آن آگاه هستند محصولات مضرو نیاز به آب با کیفیت، و هیچ کاری انجام نمی دهند - آنها امیدوارند که مشکل آنها را دور بزند.

پزشکان با دانستن ویژگی‌های ساختار و عملکرد غشای سلولی سلول‌های مختلف، می‌توانند از این اطلاعات برای ارائه اثرات درمانی هدفمند و هدفمند بر روی بدن استفاده کنند. بسیاری از مدرن داروهابا ورود به بدن ما، آنها به دنبال "هدف" مورد نظر هستند که می تواند کانال های یونی، آنزیم ها، گیرنده ها و نشانگرهای زیستی غشای سلولی باشد. این روش درمانی به شما این امکان را می دهد که با کمترین عوارض جانبی به نتایج بهتری برسید.

آنتی بیوتیک ها آخرین نسلوقتی وارد خون می‌شود، تمام سلول‌ها را پشت سر هم نمی‌کشند، بلکه دقیقاً به دنبال سلول‌های پاتوژن می‌گردند و روی نشانگرهای غشای سلولی آن تمرکز می‌کنند. جدیدترین داروهای ضد میگرن، تریپتان ها، تنها رگ های ملتهب مغز را باریک می کنند، در حالی که تقریبا هیچ تاثیری بر قلب و محیطی ندارند. سیستم گردش خون. و عروق لازم را دقیقاً از طریق پروتئین های غشای سلولی خود تشخیص می دهند. نمونه‌های زیادی از این دست وجود دارد، بنابراین می‌توانیم با اطمینان بگوییم که دانش در مورد ساختار و عملکرد غشای سلولی زمینه ساز پیشرفت علم پزشکی مدرن است و هر ساله جان میلیون‌ها نفر را نجات می‌دهد.

تحصیلات:موسسه پزشکی مسکو I. M. Sechenov، تخصص - "پزشکی" در سال 1991، در سال 1993 "بیماری های شغلی"، در سال 1996 "درمان".

غشاء یک ساختار فوق ظریف است که سطح اندامک ها و سلول را به عنوان یک کل تشکیل می دهد. همه غشاها ساختار مشابهی دارند و در یک سیستم به هم متصل می شوند.

ترکیب شیمیایی

غشاهای سلولی از نظر شیمیایی همگن هستند و از پروتئین ها و لیپیدهای گروه های مختلف تشکیل شده اند:

• فسفولیپیدها؛
• galactolipids;
• سولفولیپیدها

آنها نیز شامل می شوند اسیدهای نوکلئیک، پلی ساکاریدها و سایر مواد.

مشخصات فیزیکی

در دمای معمولیغشاها در حالت کریستالی مایع هستند و دائماً در نوسان هستند. ویسکوزیته آنها نزدیک به ویسکوزیته روغن نباتی است.

غشا قابل بازیابی، قوی، الاستیک و دارای منافذ است. ضخامت غشاها 7 تا 14 نانومتر است.

4 مقاله برترکه در کنار این مطلب می خوانند

برای مولکول های بزرگ، غشاء نفوذ ناپذیر است. مولکول‌ها و یون‌های کوچک می‌توانند تحت تأثیر اختلاف غلظت در طرف‌های مختلف غشاء و همچنین با کمک پروتئین‌های انتقال از منافذ و خود غشاء عبور کنند.

مدل

ساختار غشاها معمولاً با استفاده از مدل موزاییک سیال توصیف می شود. غشاء دارای یک قاب است - دو ردیف مولکول چربی، محکم، مانند آجر، در مجاورت یکدیگر.

برنج. 1. غشای بیولوژیکی از نوع ساندویچی.

در دو طرف سطح لیپیدها با پروتئین پوشیده شده است. الگوی موزاییک توسط مولکول های پروتئینی که به طور نابرابر روی سطح غشاء توزیع شده اند تشکیل می شود.

با توجه به درجه غوطه ور شدن در لایه بیلیپیدی، مولکول های پروتئین به دو دسته تقسیم می شوند سه گروه:

• گذرنده؛
• غوطه ور
• سطحی.

پروتئین ها ویژگی اصلی غشاء را فراهم می کنند - نفوذ پذیری انتخابی آن برای مواد مختلف.

انواع غشاء

تمام غشای سلولی با توجه به محلی سازی را می توان به تقسیم کرد انواع زیر:

• فضای باز
• هسته ای؛
• غشاهای اندامک

غشای سیتوپلاسمی خارجی یا پلاسمولما، مرز سلول است. با اتصال به عناصر اسکلت سلولی، شکل و اندازه خود را حفظ می کند.

برنج. 2. اسکلت سلولی.

غشای هسته ای یا کاریولما، مرز محتوای هسته است. این از دو غشاء ساخته شده است که بسیار شبیه به غشای بیرونی است. غشای خارجی هسته به غشای شبکه آندوپلاسمی (ER) و از طریق منافذ به غشای داخلی متصل است.

غشاهای EPS به کل سیتوپلاسم نفوذ می کنند و سطوحی را تشکیل می دهند که مواد مختلفی از جمله پروتئین های غشایی روی آنها سنتز می شوند.

غشاهای ارگانوئیدی

بیشتر اندامک ها ساختار غشایی دارند.

دیوارها از یک غشاء ساخته می شوند:

• مجموعه گلژی؛
• واکوئل ها
• لیزوزوم ها

پلاستیدها و میتوکندری ها از دو لایه غشا ساخته می شوند. غشای بیرونی آنها صاف است و غشای داخلی چین های زیادی را تشکیل می دهد.

ویژگی های غشای فتوسنتزی کلروپلاست ها مولکول های کلروفیل جاسازی شده است.

سلول های حیوانی در سطح هستند غشای خارجیلایه کربوهیدراتی به نام گلیکوکالیکس.

برنج. 3. گلیکوکالیکس.

گلیکوکالیکس بیشتر در سلول های اپیتلیوم روده رشد می کند، جایی که شرایطی را برای هضم ایجاد می کند و از پلاسمولما محافظت می کند.

جدول "ساختار غشای سلولی"

ما چه آموخته ایم؟

ما ساختار و عملکرد غشای سلولی را بررسی کردیم. غشاء یک سد انتخابی (انتخابی) سلول، هسته و اندامک ها است. ساختار غشای سلولی توسط یک مدل مایع موزاییکی توصیف شده است. طبق این مدل، مولکول های پروتئین در یک لایه دوگانه از لیپیدهای چسبناک قرار می گیرند.

مسابقه موضوع

گزارش ارزیابی

میانگین امتیاز: 4.5. مجموع امتیازهای دریافتی: 264.