Биологийн мембранууд.
"Мембран" (Латин мембран - арьс, хальс) гэсэн нэр томъёог 100 гаруй жилийн өмнөөс хэрэглэж эхэлсэн бөгөөд энэ нь нэг талаас эсийн агууламж ба гадаад орчны хоорондох саад тотгор болж өгдөг эсийн хил хязгаарыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. нөгөө талаас ус нэвчих боломжтой хагас нэвчилт болон зарим бодис. Гэсэн хэдий ч мембраны үйл ажиллагаа үүгээр хязгаарлагдахгүй.Учир нь биологийн мембранууд нь эсийн бүтцийн зохион байгуулалтын үндэс болдог.
Мембран бүтэц. Энэ загварын дагуу үндсэн мембран нь липидийн давхар давхарга бөгөөд молекулуудын гидрофобик сүүл нь дотогшоо, гидрофиль толгой нь гадагшаа чиглэсэн байдаг. Липидүүдийг фосфолипидээр төлөөлдөг - глицерол эсвэл сфингосины деривативууд. Уургууд нь липидийн давхаргатай холбоотой байдаг. Интеграл (трансмембран) уураг нь мембранаар дамжин нэвтэрч, түүнтэй нягт холбоотой байдаг; захын хэсэг нь нэвтэрдэггүй, мембрантай нягт холбогддоггүй. Мембраны уургийн үүрэг: мембраны бүтцийг хадгалах, хүрээлэн буй орчны дохиог хүлээн авах, хувиргах. орчин, зарим бодисын тээвэрлэлт, мембран дээр үүсэх урвалын катализ. Мембраны зузаан нь 6-10 нм хооронд хэлбэлздэг.
Мембраны шинж чанар:
1. Шингэн чанар. Мембран нь хатуу бүтэц биш бөгөөд түүнийг бүрдүүлдэг уураг, липидүүдийн ихэнх нь мембраны хавтгайд хөдөлж чаддаг.
2. Тэгш бус байдал. Уураг ба липидийн аль алиных нь гадна ба дотоод давхаргын найрлага нь өөр өөр байдаг. Нэмж дурдахад, амьтны эсийн плазмын мембран нь гадна талдаа гликопротеины давхаргатай байдаг (гликокаликс нь дохиолол, рецепторын үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд эсийг эдэд нэгтгэхэд чухал үүрэгтэй)
3. Туйлшрал. Мембраны гадна тал нь эерэг цэнэгтэй, дотоод тал нь сөрөг цэнэгтэй байдаг.
4. Сонгомол нэвчилт. Амьд эсийн мембран нь уснаас гадна ууссан бодисын тодорхой молекулууд болон ионуудыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог (Эсийн мембрантай холбоотой "хагас нэвчилт" гэсэн нэр томъёог ашиглах нь тийм ч зөв биш юм. мембран нь ууссан бодисын бүх молекул, ионыг хадгалахын зэрэгцээ зөвхөн уусгагч молекулуудыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог.)
Гаднах эсийн мембран (плазмалемма) нь уураг, фосфолипид, уснаас бүрдэх 7.5 нм зузаантай хэт микроскоп хальс юм. Усаар сайтар норгож, гэмтсэний дараа бүрэн бүтэн байдлыг нь хурдан сэргээдэг уян хатан хальс. Энэ нь бүх биологийн мембрануудын нийтлэг бүтэцтэй байдаг. Энэхүү мембраны хилийн байрлал, сонгомол нэвчилт, пиноцитоз, фагоцитоз, ялгадас ялгарах бүтээгдэхүүн, синтезийн үйл явцад оролцох, хөрш зэргэлдээ эсүүдтэй харилцан үйлчлэх, эсийг гэмтлээс хамгаалах зэрэг нь түүний үүргийг маш чухал болгодог. Мембраны гаднах амьтны эсүүд заримдаа полисахарид ба уурагуудаас бүрдэх нимгэн давхаргаар бүрхэгдсэн байдаг - гликокаликс. Ургамлын эсэд эсийн мембраны гадна талд гаднах дэмжлэгийг бий болгож, эсийн хэлбэрийг хадгалдаг хүчтэй эсийн хана байдаг. Энэ нь эслэг (целлюлоз), усанд уусдаггүй полисахаридаас бүрдэнэ.
Амьд организмын үндсэн бүтцийн нэгж нь эсийн мембранаар хүрээлэгдсэн цитоплазмын ялгаатай хэсэг болох эс юм. Эс нь нөхөн үржихүй, хоол тэжээл, хөдөлгөөн гэх мэт олон чухал үүргийг гүйцэтгэдэг тул мембран нь хуванцар, нягт байх ёстой.
Эсийн мембраны нээлт, судалгааны түүх
1925 онд Грендел, Гордер нар цусны улаан эсийн "сүүдэр" буюу хоосон мембраныг тодорхойлох туршилтыг амжилттай хийжээ. Хэд хэдэн ноцтой алдаа гаргасан ч эрдэмтэд липидийн давхар давхаргыг нээсэн. Тэдний ажлыг Даниэли, 1935 онд Доусон, 1960 онд Робертсон нар үргэлжлүүлэв. Олон жилийн хөдөлмөр, аргументуудын хуримтлалын үр дүнд 1972 онд Сингер, Николсон нар мембран бүтцийн шингэн мозайк загварыг бүтээжээ. Цаашдын туршилт, судалгаанууд эрдэмтдийн бүтээлийг баталгаажуулав.
Утга
Эсийн мембран гэж юу вэ? Энэ үг нь зуу гаруй жилийн өмнө хэрэглэгдэж эхэлсэн бөгөөд латин хэлнээс орчуулбал "кино", "арьс" гэсэн утгатай. Энэ нь эсийн хил хязгаарыг ингэж тодорхойлдог бөгөөд энэ нь дотоод агуулга ба гадаад орчны хоорондох байгалийн хаалт юм. Эсийн мембраны бүтэц нь хагас нэвчилттэй байдаг тул чийг, шим тэжээл, задралын бүтээгдэхүүнүүд чөлөөтэй нэвтэрч чаддаг. Энэ бүрхүүлийг эсийн зохион байгуулалтын үндсэн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг гэж нэрлэж болно.
Эсийн мембраны үндсэн үүргийг авч үзье
1. Эсийн дотоод агуулга, гадаад орчны бүрдэл хэсгүүдийг тусгаарлана.
2. Эсийн химийн найрлагыг тогтмол байлгахад тусална.
3. Бодисын солилцоог зөв зохицуулна.
4. Эс хоорондын холбоог хангана.
5. Дохио танина.
6. Хамгаалалтын функц.
"плазмын бүрхүүл"
Плазмын мембран гэж нэрлэгддэг гадна эсийн мембран нь хэт микроскопийн хальс бөгөөд зузаан нь таваас долоон наномиллиметрийн хооронд хэлбэлздэг. Энэ нь гол төлөв уургийн нэгдлүүд, фосфолид, уснаас бүрддэг. Кино нь уян хатан, усыг амархан шингээж, гэмтсэний дараа бүрэн бүтэн байдлыг нь хурдан сэргээдэг.
Энэ нь бүх нийтийн бүтэцтэй. Энэ мембран нь хилийн байрлалыг эзэлдэг, сонгомол нэвчилт, задралын бүтээгдэхүүнийг зайлуулах үйл явцад оролцож, тэдгээрийг нэгтгэдэг. "Хөршүүд" -тэй харилцах харилцаа, дотоод агуулгыг гэмтлээс найдвартай хамгаалах нь эсийн бүтэц гэх мэт асуудалд чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болдог. Амьтны организмын эсийн мембран нь заримдаа нимгэн давхаргаар бүрхэгдсэн байдаг - уураг, полисахарид агуулсан гликокаликс. Мембраны гаднах ургамлын эсүүд нь эсийн ханаар хамгаалагдсан байдаг бөгөөд энэ нь дэмжлэг болж, хэлбэр дүрсээ хадгалдаг. Түүний найрлагын гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь эслэг (целлюлоз) - усанд уусдаггүй полисахарид юм.
Тиймээс гаднах эсийн мембран нь бусад эсүүдийг засах, хамгаалах, харилцан үйлчлэх үүрэгтэй.
Эсийн мембраны бүтэц
Энэхүү хөдлөх бүрхүүлийн зузаан нь зургаагаас арван наномиллиметрийн хооронд хэлбэлздэг. Эсийн эсийн мембран нь тусгай найрлагатай бөгөөд түүний үндэс нь липидийн давхар давхарга юм. Усанд идэвхгүй гидрофобик сүүл нь дотор талд байрладаг бол устай харилцан үйлчилдэг гидрофилик толгой нь гадагшаа чиглэсэн байдаг. Липид бүр нь глицерин, сфингозин зэрэг бодисуудын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг фосфолипид юм. Липидийн хүрээ нь тасралтгүй бус давхаргад байрладаг уургуудаар нягт хүрээлэгдсэн байдаг. Тэдний зарим нь липидийн давхаргад дүрж, үлдсэн хэсэг нь дамжин өнгөрдөг. Үүний үр дүнд ус нэвчих боломжтой газрууд үүсдэг. Эдгээр уургуудын гүйцэтгэх үүрэг өөр өөр байдаг. Тэдгээрийн зарим нь фермент, үлдсэн хэсэг нь янз бүрийн бодисыг гадаад орчноос цитоплазм, нуруу руу шилжүүлдэг тээврийн уураг юм.
Эсийн мембран нь салшгүй уургуудаар дамжин нэвчиж, хоорондоо нягт холбогддог бөгөөд захын хэсгүүдтэй холбоо нь бага хүчтэй байдаг. Эдгээр уургууд нь мембраны бүтцийг хадгалах, хүрээлэн буй орчноос дохио хүлээн авах, хөрвүүлэх, бодисыг зөөвөрлөх, мембран дээр үүсэх урвалыг катализлах зэрэг чухал үүргийг гүйцэтгэдэг.
Нийлмэл
Эсийн мембраны үндэс нь бимолекулын давхарга юм. Үргэлжилсэн байдлын ачаар эс нь хаалт, механик шинж чанартай байдаг. Амьдралын янз бүрийн үе шатанд энэ давхар давхаргыг тасалдуулж болно. Үүний үр дүнд гидрофилик нүх сүвээр дамжих бүтцийн гажиг үүсдэг. Энэ тохиолдолд эсийн мембран гэх мэт бүрэлдэхүүн хэсгийн бүх функцууд өөрчлөгдөж болно. Цөм нь гадны нөлөөллөөс болж зовж шаналж болно.
Үл хөдлөх хөрөнгө
Эсийн мембран нь сонирхолтой шинж чанартай байдаг. Энэ мембран нь шингэн чанараараа хатуу бүтэц биш бөгөөд түүнийг бүрдүүлдэг уураг, липидийн ихэнх хэсэг нь мембраны хавтгайд чөлөөтэй хөдөлдөг.
Ерөнхийдөө эсийн мембран нь тэгш хэмт бус байдаг тул уураг, липидийн давхаргын найрлага өөр өөр байдаг. Амьтны эсийн плазмын мембран нь гадна талдаа рецептор болон дохиоллын функцийг гүйцэтгэдэг гликопротейн давхаргатай байдаг бөгөөд эсийг эдэд нэгтгэх үйл явцад ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Эсийн мембран нь туйлтай, өөрөөр хэлбэл гадна талын цэнэг эерэг, дотор талын цэнэг сөрөг байна. Дээр дурдсан бүх зүйлээс гадна эсийн мембран нь сонгомол ойлголттой байдаг.
Энэ нь эсэд уснаас гадна ууссан бодисын тодорхой бүлгийн молекул, ионыг л зөвшөөрдөг гэсэн үг юм. Ихэнх эсэд натри зэрэг бодисын концентраци нь гадаад орчинтой харьцуулахад хамаагүй бага байдаг. Калийн ионууд нь өөр харьцаатай байдаг: эсийн доторх хэмжээ нь хүрээлэн буй орчинтой харьцуулахад хамаагүй өндөр байдаг. Үүнтэй холбоотойгоор натрийн ионууд эсийн мембраныг нэвтлэх хандлагатай байдаг ба калийн ионууд гаднаас ялгарах хандлагатай байдаг. Ийм нөхцөлд мембран нь "шахах" үүрэг гүйцэтгэдэг тусгай системийг идэвхжүүлж, бодисын концентрацийг тэнцвэржүүлдэг: натрийн ионуудыг эсийн гадаргуу руу шахаж, калийн ионуудыг дотор нь шахдаг. Энэ шинж чанар нь эсийн мембраны хамгийн чухал функцүүдийн нэг юм.
Натри, калийн ионуудын гадаргуугаас дотогшоо шилжих хандлага нь элсэн чихэр, амин хүчлийг эс рүү зөөвөрлөхөд ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Натрийн ионыг эсээс идэвхтэй зайлуулах явцад мембран нь глюкоз, амин хүчлийг шинээр авах нөхцлийг бүрдүүлдэг. Эсрэгээрээ калийн ионыг эсэд шилжүүлэх явцад задралын бүтээгдэхүүнийг эсийн дотроос гадаад орчинд "тээвэрлэгчдийн" тоо нэмэгддэг.
Эсийн мембранаар дамжин эсийн тэжээл хэрхэн явагддаг вэ?
Олон эсүүд фагоцитоз, пиноцитоз гэх мэт үйл явцаар бодисыг авдаг. Эхний хувилбарт уян хатан гаднах мембран нь баригдсан бөөмс нь дуусдаг жижиг хотгор үүсгэдэг. Дараа нь битүү бөөмс эсийн цитоплазм руу орох хүртэл завсарлагааны диаметр томорно. Фагоцитозоор дамжуулан амеба гэх мэт зарим эгэл биетүүд, түүнчлэн цусны эсүүд - лейкоцит ба фагоцитууд тэжээгддэг. Үүний нэгэн адил эсүүд шаардлагатай шим тэжээлийг агуулсан шингэнийг шингээдэг. Энэ үзэгдлийг пиноцитоз гэж нэрлэдэг.
Гаднах мембран нь эсийн эндоплазмын тортой нягт холбоотой байдаг.
Олон төрлийн эд эсийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь мембраны гадаргуу дээр цухуйсан, атираа, микровиллитэй байдаг. Энэ бүрхүүлийн гадна талын ургамлын эсүүд нь өөр, зузаан, микроскопоор тодорхой харагдахуйцаар хучигдсан байдаг. Тэдний хийсэн эслэг нь мод гэх мэт ургамлын эдийг дэмжихэд тусалдаг. Амьтны эсүүд нь эсийн мембраны орой дээр байрладаг хэд хэдэн гадаад бүтэцтэй байдаг. Эдгээр нь зөвхөн хамгаалалтын шинж чанартай байдаг бөгөөд үүний нэг жишээ бол шавьжны эд эсэд агуулагдах хитин юм.
Эсийн мембранаас гадна эсийн доторх мембран байдаг. Үүний үүрэг нь эсийг хэд хэдэн тусгай хаалттай тасалгаанд хуваах явдал юм - тодорхой орчинг хадгалах ёстой тасалгаа эсвэл органелл.
Тиймээс эсийн мембран шиг амьд организмын үндсэн нэгжийн ийм бүрэлдэхүүн хэсгийн үүргийг хэт үнэлэх боломжгүй юм. Бүтэц, үйл ажиллагаа нь эсийн нийт гадаргуугийн хэмжээ мэдэгдэхүйц өргөжиж, бодисын солилцооны үйл явц сайжирч байгааг харуулж байна. Энэхүү молекулын бүтэц нь уураг, липидээс бүрдэнэ. Эсийг гадаад орчноос тусгаарласнаар мембран нь түүний бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг. Түүний тусламжтайгаар эс хоорондын холболтыг нэлээд хүчтэй түвшинд байлгаж, эд эсийг үүсгэдэг. Үүнтэй холбоотойгоор эсийн мембран нь эсийн хамгийн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж бид дүгнэж болно. Түүний гүйцэтгэдэг бүтэц, үүрэг нь зорилгоосоо хамааран өөр өөр эсүүдэд эрс ялгаатай байдаг. Эдгээр шинж чанаруудаар дамжуулан эсийн мембраны физиологийн янз бүрийн үйл ажиллагаа, тэдгээрийн эс, эд эсийн оршин тогтнох үүрэг гүйцэтгэдэг.
Амьтны эсийн гаднах эсийн мембран (плазмалемма, цитолемма, плазмын мембран).мембраны уураг (гликопротейн) ба бага хэмжээгээр липид (гликолипид) -тэй ковалент байдлаар наалдсан олигосахаридын гинжний давхаргаар бүрхэгдсэн (өөрөөр хэлбэл цитоплазмтай холбоогүй тал). Энэхүү нүүрсустөрөгчийн мембраны бүрхүүл гэж нэрлэгддэг гликокаликс.Гликокаликсийн зорилго хараахан тодорхойгүй байна; Энэ бүтэц нь эс хоорондын таних үйл явцад оролцдог гэсэн таамаглал байдаг.
Ургамлын эсэдГаднах эсийн мембраны дээд хэсэгт нүх сүв бүхий өтгөн целлюлозын давхарга байдаг бөгөөд үүгээр дамжин хөрш зэргэлдээх эсүүд цитоплазмын гүүрээр дамждаг.
Эсүүдэд мөөгплазмалемма дээр - өтгөн давхарга хитин.
У бактери – мурейна.
Биологийн мембраны шинж чанарууд
1. Өөрөө угсрах чадвархор хөнөөлтэй нөлөөллийн дараа. Энэ шинж чанарыг фосфолипидын молекулуудын физик-химийн шинж чанараар тодорхойлдог бөгөөд тэдгээр нь усан уусмалд нийлж, молекулуудын гидрофилик төгсгөлүүд гадагшаа, гидрофобик төгсгөлүүд дотогшоо нээгддэг. Уургууд нь бэлэн фосфолипидын давхаргад баригдаж болно. Өөрөө угсрах чадвар нь эсийн түвшинд чухал юм.
2. Хагас нэвчих чадвартай(ион ба молекулын дамжуулалтын сонгомол байдал). Эсийн ион ба молекулын найрлагын тогтвортой байдлыг хангана.
3. Мембраны шингэн чанар. Мембран нь хатуу бүтэц биш бөгөөд липид ба уургийн молекулуудын эргэлтийн болон чичиргээний хөдөлгөөнөөс шалтгаалан байнга хэлбэлздэг. Энэ нь мембран дахь ферментийн болон бусад химийн процессуудын өндөр хурдыг баталгаажуулдаг.
4. Мембраны хэлтэрхий нь чөлөөт төгсгөлгүй байдаг, тэдгээр нь бөмбөлөг болж хаагдахад.
Гаднах эсийн мембраны үйл ажиллагаа (плазмалемма)
Плазмалеммагийн үндсэн үүрэг нь: 1) саад, 2) рецептор, 3) солилцоо, 4) тээвэрлэлт.
1. Саад бэрхшээлийн функц.Энэ нь сийвэнгийн мембран нь эсийн агуулгыг хязгаарлаж, гадаад орчноос тусгаарлаж, эсийн доторх мембран нь цитоплазмыг салангид урвалын эсүүдэд хувааснаар илэрхийлэгддэг. тасалгаанууд.
2. Хүлээн авагчийн үйл ажиллагаа.Плазмалеммагийн хамгийн чухал үүргүүдийн нэг бол уураг эсвэл гликопротейн шинж чанартай мембран дахь рецепторын аппаратаар дамжуулан эсийн гадаад орчинтой холбоо тогтоох (холбох) явдал юм. Плазмалемма рецепторын формацийн гол үүрэг бол гадны дохиог таних явдал бөгөөд үүний ачаар эсүүд зөв чиглэгдэж, ялгах явцад эд эс үүсдэг. Рецепторын үйл ажиллагаа нь янз бүрийн зохицуулалтын тогтолцооны үйл ажиллагаа, түүнчлэн дархлааны хариу урвал үүсэхтэй холбоотой байдаг.
Солилцооны функцбиологийн катализатор болох биологийн мембран дахь ферментийн уургийн агууламжаар тодорхойлогддог. Тэдний үйл ажиллагаа нь хүрээлэн буй орчны рН, температур, даралт, субстрат болон ферментийн аль алиных нь концентрацаас хамаарч өөр өөр байдаг. Ферментүүд нь гол урвалын эрчмийг тодорхойлдог бодисын солилцоо, түүнчлэн тэдгээрийнчиглэл.
Мембрануудын тээвэрлэлтийн функц.Мембран нь янз бүрийн химийн бодисыг эс рүү, эсээс гадагш, хүрээлэн буй орчинд сонгон нэвтрүүлэх боломжийг олгодог. Бодисын тээвэрлэлт нь эсийн ферментийн үр ашгийг баталгаажуулдаг зохих рН ба эс дэх зохих ионы концентрацийг хадгалахад зайлшгүй шаардлагатай. Тээвэрлэлт нь эрчим хүчний эх үүсвэр болох шим тэжээл, эсийн янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бүрдүүлэх материалаар хангадаг. Эсээс хорт хог хаягдлыг зайлуулах, янз бүрийн ашигтай бодисыг ялгаруулах, мэдрэлийн болон булчингийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай ионы градиентийг бий болгох нь бодисын солилцооны хурдыг өөрчлөх нь биоэнергетик процесс, усны давсыг зөрчихөд хүргэдэг. бодисын солилцоо, цочрол болон бусад үйл явц.
Эдгээр өөрчлөлтийг засах нь олон эмийн үйл ажиллагааны үндэс суурь болдог.
Бодисууд эсэд орж, эсээс гадагш гарах хоёр үндсэн арга байдаг;
идэвхгүй тээвэрлэлт,
идэвхтэй тээвэрлэлт.Идэвхгүй тээвэрлэлт
Хоёр градиент хамтдаа цахилгаан химийн градиентийг бүрдүүлдэг. Бодисын идэвхгүй тээвэрлэлтийг энгийн тархалт ба хөнгөвчлөх тархалт гэсэн хоёр аргаар хийж болно.
Энгийн тархалттайдавсны ион ба ус нь сонгомол сувгаар нэвтэрч болно. Эдгээр сувгууд нь тодорхой трансмембран уургуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь байнгын эсвэл зөвхөн богино хугацаанд нээлттэй байдаг төгсгөл хоорондын тээвэрлэлтийн замыг үүсгэдэг. Сувагуудад тохирох хэмжээ, цэнэгийн янз бүрийн молекулууд нь сонгомол сувгаар нэвтэрдэг.
Энгийн тархалтын өөр нэг арга байдаг - энэ нь өөх тосонд уусдаг бодис, ус амархан дамждаг липидийн давхар давхаргаар дамжуулан бодисын тархалт юм. Липидийн давхар давхарга нь цэнэгтэй молекулуудыг (ион) нэвчих чадваргүй бөгөөд үүнтэй зэрэгцэн цэнэггүй жижиг молекулууд чөлөөтэй тархаж чаддаг ба молекул бага байх тусам хурдан зөөгддөг. Липидийн давхар давхаргаар усны тархалтын хурд нэлээд өндөр байгаа нь түүний молекулуудын жижиг хэмжээ, цэнэгийн дутагдалтай тодорхой тайлбарлагдана.
Хөнгөвчлөх тархалттайБодисын тээвэрлэлт нь "ping-pong" зарчмаар ажилладаг тээвэрлэгч уураг агуулдаг. Уураг нь хоёр конформацийн төлөвт байдаг: "понг" төлөвт тээвэрлэж буй бодисыг холбох газрууд нь давхар давхаргын гадна талд нээлттэй байдаг ба "ping" төлөвт ижил хэсгүүд нөгөө талдаа нээлттэй байдаг. Энэ үйл явц нь буцаах боломжтой. Тухайн үед тухайн бодисыг холбох цэг аль талаас нээлттэй байх нь энэ бодисын концентрацийн градиентээс хамаарна.
Ийм байдлаар элсэн чихэр, амин хүчлүүд нь мембранаар дамждаг.
Хялбар тархалттай үед бодисын тээвэрлэлтийн хурд энгийн тархалттай харьцуулахад мэдэгдэхүйц нэмэгддэг.
Тээвэрлэгч уургуудаас гадна зарим антибиотикууд нь хөнгөвчлөх тархалтад оролцдог, жишээлбэл, грамицидин, валиномицин.
Тэд ионы тээвэрлэлтийг хангадаг тул тэдгээрийг нэрлэдэг ионофорууд.
Эс дэх бодисын идэвхтэй тээвэрлэлт.Энэ төрлийн тээвэрлэлт нь үргэлж эрчим хүчний зардал шаарддаг. Идэвхтэй тээвэрлэхэд шаардлагатай энергийн эх үүсвэр нь ATP юм. Энэ төрлийн тээврийн онцлог шинж чанар нь үүнийг хоёр аргаар явуулдаг явдал юм.
ATPase гэж нэрлэгддэг ферментийг ашиглах;
мембран савлагаанд тээвэрлэх (эндоцитоз).
IN Гаднах эсийн мембран нь АТФаза зэрэг ферментийн уураг агуулдаг.түүний чиг үүрэг нь идэвхтэй тээвэрлэлтийг хангах явдал юм концентрацийн градиентийн эсрэг ионууд.Тэд ионы тээвэрлэлтийг хангадаг тул энэ процессыг ионы насос гэж нэрлэдэг.
Амьтны эсэд ионы тээвэрлэлтийн дөрвөн үндсэн систем байдаг. Тэдгээрийн гурав нь биологийн мембранаар дамждаг: Na + ба K +, Ca +, H +, дөрөв дэх нь амьсгалын замын митохондрийн гинжин хэлхээний үйл ажиллагааны явцад протоныг дамжуулдаг.
Идэвхтэй ионы тээвэрлэлтийн механизмын жишээ бол амьтны эс дэх натри-калийн шахуурга.Энэ нь эсийн доторх натри, калийн ионуудын тогтмол концентрацийг хадгалж байдаг бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчин дахь эдгээр бодисын агууламжаас ялгаатай: ердийн үед эсэд натрийн ионууд хүрээлэн буй орчинтой харьцуулахад цөөн, калийн ионууд их байдаг.
Үүний үр дүнд энгийн тархалтын хуулиудын дагуу кали нь эсийг орхиж, натри нь эс рүү тархах хандлагатай байдаг. Энгийн тархалтаас ялгаатай нь натри-калийн шахуурга нь натрийг эсээс байнга шахаж, калийг нэвтрүүлдэг: ялгарсан натрийн гурван молекул тутамд калийн хоёр молекул эсэд нэвтэрдэг.
Натри-калийн ионуудын энэхүү тээвэрлэлт нь мембранд байрлах хамааралтай фермент болох ATPase-ээр хангагддаг бөгөөд ингэснээр натри ба ATP нь энэ ферментийг мембраны дотор талаас, кали нь гаднаас нь нэвтэрдэг.
Натри, калийн мембранаар дамжих нь натри-калийн хамааралтай АТФаза-д тохиолддог конформацийн өөрчлөлтийн үр дүнд үүсдэг бөгөөд энэ нь эсийн доторх натрийн концентраци эсвэл хүрээлэн буй орчинд калийн агууламж нэмэгдэх үед идэвхждэг.
Энэ насосыг эрчим хүчээр хангахын тулд ATP гидролиз шаардлагатай. Энэ процесс нь ижил фермент болох натри-калиас хамааралтай ATPase-ээр хангадаг. Түүгээр ч зогсохгүй амьтны эсийн амрах үед хэрэглэдэг ATP-ийн гуравны нэгээс илүү нь натри-калийн насосны ажилд зарцуулагддаг.
Натри-калийн насосны хэвийн ажиллагааг зөрчих нь янз бүрийн ноцтой өвчинд хүргэдэг.
Энэхүү шахуургын үр ашиг нь 50% -иас давсан бөгөөд энэ нь хүний бүтээсэн хамгийн дэвшилтэт машинуудад хүрч чадахгүй.
Олон идэвхтэй тээврийн системүүд нь ATP-ийн шууд гидролизээс илүүтэйгээр ионы градиентэд хуримтлагдсан эрчим хүчээр тэжээгддэг. Тэд бүгдээрээ тээврийн систем (бага молекул жинтэй нэгдлүүдийн тээвэрлэлтийг дэмждэг) байдлаар ажилладаг. Жишээлбэл, зарим сахар, амин хүчлийг амьтны эсэд идэвхтэй тээвэрлэх нь натрийн ионы градиентаар тодорхойлогддог бөгөөд натрийн ионы градиент өндөр байх тусам глюкозын шингээлтийн хурд нэмэгддэг. Эсрэгээр, эс хоорондын зай дахь натрийн концентраци мэдэгдэхүйц буурвал глюкозын тээвэрлэлт зогсдог. Энэ тохиолдолд натри нь натриас хамааралтай глюкозын тээвэрлэгч уурагтай нэгдэх ёстой бөгөөд энэ нь хоёр холбох газартай байдаг: нэг нь глюкоз, нөгөө нь натри. Эсэд нэвтэрч буй натрийн ионууд нь глюкозын хамт эсэд зөөгч уургийг нэвтрүүлэхэд тусалдаг. Глюкозын хамт эсэд орж буй натрийн ионуудыг натри-калиас хамааралтай АТФаза шахдаг бөгөөд энэ нь натрийн концентрацийн градиентийг хадгалах замаар глюкозын тээвэрлэлтийг шууд бусаар хянадаг.
Мембран савлагаатай бодисыг тээвэрлэх.Биополимерын том молекулууд нь эсэд бодис тээвэрлэх дээр дурдсан механизмуудын аль нэгээр плазмалемма руу нэвтэрч чадахгүй. Тэд эсээр баригдаж, мембран савлагаанд шингэдэг бөгөөд үүнийг нэрлэдэг эндоцитоз. Сүүлийнх нь албан ёсоор фагоцитоз ба пиноцитоз гэж хуваагддаг. Эсийн тоосонцорыг шингээх нь фагоцитоз, мөн шингэн - пиноцитоз. Эндоцитозын үед дараахь үе шатууд ажиглагддаг.
эсийн мембран дахь рецепторуудын улмаас шингэсэн бодисыг хүлээн авах;
бөмбөлөг (весикул) үүсэх мембраны нэвчилт;
энерги зарцуулалтаар эндоцитын цэврүүг мембранаас салгах - фагосом үүсэхба мембраны бүрэн бүтэн байдлыг сэргээх;
Фагосомыг лизосомтой нэгтгэх, үүсэх фаголизосомууд (хоол боловсруулах вакуоль) шингэсэн хэсгүүдийн задаргаа явагддаг;
фаголизосомд шингээгүй материалыг эсээс зайлуулах ( экзоцитоз).
Амьтны ертөнцөд эндоцитозЭнэ нь олон тооны нэг эсийн организмын (жишээлбэл, амеба) хоол тэжээлийн өвөрмөц арга бөгөөд олон эсийн организмын дунд хоол хүнсний хэсгүүдийн энэ төрлийн задаргаа нь коелентератын эндодермал эсүүдэд байдаг. Хөхтөн амьтад, хүний хувьд эндоцитозын чадвартай эсийн ретикуло-гистио-эндотелийн системтэй байдаг. Жишээ нь цусны лейкоцит, элэгний Купфер эсүүд орно. Сүүлийнх нь элэгний синусоид гэж нэрлэгддэг хялгасан судсыг холбож, цусан дахь янз бүрийн гадны хэсгүүдийг барьж авдаг. Экзоцитоз- Энэ нь мөн олон эст организмын эсээс бусад эс, эд, эрхтнүүдийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай субстратыг зайлуулах арга юм.
Товч тайлбар:
Сазонов В.Ф. 1_1 Эсийн мембраны бүтэц [Цахим нөөц] // Кинезиологич, 2009-2018: [вэбсайт]. Шинэчлэгдсэн огноо: 2018.02.06..__.201_).
_Эсийн мембраны бүтэц, үйл ажиллагааг тайлбарласан (ижил утгатай: плазмалемма, плазмалемма, биомембран, эсийн мембран, эсийн гаднах мембран, эсийн мембран, цитоплазмын мембран). Энэхүү анхны мэдээлэл нь цитологи, мэдрэлийн үйл ажиллагааны үйл явцыг ойлгоход зайлшгүй шаардлагатай: мэдрэлийн өдөөлт, дарангуйлал, синапс ба мэдрэхүйн рецепторуудын үйл ажиллагаа. Эсийн мембран (плазм)А лемма эсвэл плазмО
лемма)
Үзэл баримтлалын тодорхойлолт
Эсийн мембран (синонимууд: плазмалемма, плазмалемма, цитоплазмын мембран, биомембран) нь эсийг хүрээлэн буй орчноос тусгаарладаг гурвалсан липопротейн (өөрөөр хэлбэл "өөх-уураг") мембран бөгөөд эс ба түүний хүрээлэн буй орчны хооронд хяналттай солилцоо, харилцаа холбоог явуулдаг. Энэ тодорхойлолтын гол зүйл бол мембран нь эсийг хүрээлэн буй орчноос тусгаарладаг явдал биш, харин яг холбодог хүрээлэн буй орчинтой эс. Мембран нь идэвхтэй
эсийн бүтэц, энэ нь байнга ажилладаг.
Биологийн мембран нь уураг, полисахаридаар бүрхэгдсэн фосфолипидын хэт нимгэн хоёр молекул хальс юм. Энэхүү эсийн бүтэц нь амьд организмын саад тотгор, механик болон матрицын шинж чанаруудын үндэс суурь болдог (Антонов В.Ф., 1996).
Миний хувьд эсийн мембран нь тодорхой газар нутгийг хүрээлсэн олон хаалгатай торны хашаа шиг харагддаг. Ямар ч жижиг амьтан энэ хашаагаар нааш цааш чөлөөтэй хөдөлж чадна. Гэхдээ том зочдод зөвхөн хаалгаар орох боломжтой, тэр ч байтугай бүх хаалгаар орохгүй. Өөр өөр зочдод зөвхөн өөрсдийн хаалганы түлхүүр байдаг бөгөөд тэд бусдын хаалгаар нэвтэрч чадахгүй. Тиймээс, энэ хашаагаар дамжин зочдын урсгал нааш цааш үргэлжилдэг, учир нь мембран хашааны үндсэн үүрэг нь хоёр талдаа байдаг: нутаг дэвсгэрийг хүрээлэн буй орон зайгаас тусгаарлах, нэгэн зэрэг хүрээлэн буй орон зайтай холбох. Ийм учраас хашаанд олон нүх, хаалга байдаг - !
Мембраны шинж чанар
1. Ус нэвтрүүлэх чадвар.
2. Хагас нэвчих чадвар (хэсэгчилсэн нэвчилт).
3. Сонгомол (синоним: сонгомол) нэвчилт.
4. Идэвхтэй нэвчилт (ижил утгатай: идэвхтэй тээвэрлэлт).
5. Хяналттай ус нэвтрүүлэх чанар.
Таны харж байгаагаар мембраны гол шинж чанар нь янз бүрийн бодисыг нэвтрүүлэх чадвар юм.
6. Фагоцитоз ба пиноцитоз.
7. Экзоцитоз.
8. Цахилгаан ба химийн потенциал байгаа эсэх, эс тэгвээс мембраны дотор ба гадна талын потенциалын зөрүү. Дүрслэлийн хувьд бид үүнийг хэлж чадна "Мембран нь ионы урсгалыг удирдан эсийг "цахилгаан батерей" болгон хувиргадаг". Дэлгэрэнгүй: .
9. Цахилгаан ба химийн потенциалын өөрчлөлт.
10. Цочромтгой байдал. Мембран дээр байрлах тусгай молекул рецепторууд нь дохиоллын (хяналтын) бодисуудтай холбогдож, үүний үр дүнд мембран болон бүхэл эсийн төлөв байдал өөрчлөгдөж болно. Молекулын рецепторууд нь лигандын (хяналтын бодис) тэдгээртэй холбогдохын хариуд биохимийн урвалыг өдөөдөг. Дохиоллын бодис нь гаднаас рецепторт үйлчилдэг бөгөөд өөрчлөлт нь эсийн дотор үргэлжилдэг гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Мембран нь хүрээлэн буй орчноос эсийн дотоод орчинд мэдээлэл дамжуулдаг байсан нь тогтоогджээ.
11. Каталитик ферментийн идэвхжил. Ферментүүд нь мембранд суулгагдсан эсвэл түүний гадаргуутай (эсийн дотор болон гадна) холбоотой байж болох ба тэнд ферментийн үйл ажиллагаагаа явуулдаг.
12. Гадаргуу болон түүний талбайн хэлбэрийг өөрчлөх. Энэ нь мембраны гаднах ургалт эсвэл эсрэгээр эс рүү нэвтэрч орох боломжийг олгодог.
13. Бусад эсийн мембрантай холбоо тогтоох чадвар.
14. Наалдамхай байдал - хатуу гадаргуу дээр наалдах чадвар.
Мембраны шинж чанаруудын товч жагсаалт
- Ус нэвтрүүлэх чадвар.
- Эндоцитоз, экзоцитоз, трансцитоз.
- Боломжууд.
- Цочромтгой байдал.
- Ферментийн үйл ажиллагаа.
- Харилцагчид.
- Наалдац.
Мембраны функцууд
1. Дотоод агуулгыг гадаад орчноос бүрэн тусгаарлах.
2. Эсийн мембраны үйл ажиллагааны гол зүйл нь солилцох янз бүрийн бодисууд эс ба эс хоорондын орчны хооронд. Энэ нь мембраны нэвчилтийн шинж чанартай холбоотой юм. Үүнээс гадна мембран нь түүний нэвчилтийг зохицуулах замаар энэ солилцоог зохицуулдаг.
3. Мембрангийн өөр нэг чухал үүрэг бол химийн болон цахилгаан потенциалын ялгааг бий болгох түүний дотор болон гадна талын хооронд. Үүнээс үүдэн эсийн дотор тал нь сөрөг цахилгаан потенциалтай - .
4. Мембран нь мөн гүйцэтгэдэг мэдээлэл солилцох эс ба түүний хүрээлэн буй орчны хооронд. Мембран дээр байрлах тусгай молекул рецепторууд нь хяналтын бодисуудтай (даавар, зуучлагч, модулятор) холбогдож, эсийн биохимийн урвалыг өдөөж, эсийн үйл ажиллагаа эсвэл түүний бүтцэд янз бүрийн өөрчлөлтийг бий болгодог.
Видео:Эсийн мембраны бүтэц
Видео лекц:Мембраны бүтэц, тээвэрлэлтийн талаархи дэлгэрэнгүй мэдээлэл
Мембран бүтэц
Эсийн мембран нь бүх нийтийн шинж чанартай байдаг гурван давхарга бүтэц. Түүний дунд өөхний давхарга тасралтгүй, дээд ба доод уургийн давхарга нь тусдаа уургийн хэсгүүдийн мозайк хэлбэрээр бүрхэгдсэн байдаг. Өөх давхарга нь эсийг хүрээлэн буй орчноос тусгаарлаж, хүрээлэн буй орчноос тусгаарлах үндэс суурь юм. Энэ нь өөрөө усанд уусдаг бодисыг маш муугаар дамжуулдаг боловч өөхөнд уусдаг бодисыг амархан нэвтрүүлдэг. Тиймээс усанд уусдаг бодис (жишээлбэл, ион) -ын мембраны нэвчилтийг тусгай уургийн бүтцээр хангах ёстой - ба.
Доорх нь электрон микроскоп ашиглан олж авсан контактын эсийн бодит эсийн мембрануудын микрографикууд, мөн мембраны гурван давхаргат бүтэц, уургийн давхаргын мозайк шинж чанарыг харуулсан бүдүүвч зураг юм. Зургийг томруулахын тулд дээр нь дарна уу.
Эсийн мембраны дотоод липидийн (өөх) давхаргын салангид агуулагдсан уургуудаар нэвчсэн тусдаа зураг. Липидийн давхаргыг харахад саад учруулахгүйн тулд дээд ба доод уургийн давхаргыг арилгасан
Дээрх зураг: Википедиа дээр өгөгдсөн эсийн мембраны (эсийн мембран) хэсэгчилсэн бүдүүвч дүрслэл.
Эндээс гадна болон дотоод уургийн давхаргууд нь мембранаас хасагдсан тул бид төвийн өөх тосны давхар давхаргыг илүү сайн харж чадна гэдгийг анхаарна уу. Жинхэнэ эсийн мембранд том уургийн "арлууд" нь өөхний хальсан дээр ба доор хөвдөг (зураг дээрх жижиг бөмбөлгүүд), мембран нь зузаан, гурван давхаргатай болж хувирдаг. уураг-өөх-уураг . Тэгэхээр энэ нь үнэндээ дунд нь "цөцгийн тос" -ын өөхний давхаргатай хоёр уураг "хэсэг талх" сэндвичтэй адил юм, i.e. хоёр давхарга биш гурван давхар бүтэцтэй.
Энэ зурган дээр жижиг хөх, цагаан бөмбөлөгүүд нь липидийн гидрофиль (чийгдэг) "толгой" -той тохирч, тэдгээрт бэхлэгдсэн "утас" нь гидрофобик (нойтон биш) "сүүл" -тэй тохирч байна. Уургуудаас зөвхөн салшгүй мембраны уураг (улаан бөмбөрцөг ба шар мушгиа) харуулав. Мембраны доторх шар зууван цэгүүд нь холестерины молекулууд юм. Гликокаликс нь мембран дээрх нүүрс усны (элсэн чихэр) нэг төрлийн "хөвсгөр" бөгөөд нүүрс ус-уургийн урт молекулуудаас наалддаг.
Амьдрах нь хальс, хоолойгоор нэвчсэн хагас шингэн вазелин шиг агууламжтай жижиг "уураг өөхний уут" юм.
Энэ уутны хана нь давхар өөхний (липид) хальсаар бүрхэгдсэн бөгөөд дотор болон гадна талаас нь уургаар бүрхэгдсэн байдаг - эсийн мембран. Тиймээс тэд мембрантай гэж хэлдэг гурван давхаргат бүтэц : уураг-өөх-уургууд. Эсийн дотор түүний дотоод орон зайг тасалгаанд хуваадаг ижил төстэй олон өөхний мембранууд байдаг. Ижил мембранууд нь эсийн органеллуудыг хүрээлдэг: цөм, митохондри, хлоропласт. Тиймээс мембран нь бүх эс, бүх амьд организмд нийтлэг байдаг бүх нийтийн молекулын бүтэц юм.
Зүүн талд нь бодит байхаа больсон, харин биологийн мембраны хиймэл загвар байна: энэ нь молекулын динамикийг загварчлах явцад өөхний фосфолипидын давхар давхаргын (жишээ нь, давхар давхарга) агшин зуурын зураг юм. Загварын тооцооллын нүдийг үзүүлэв - 96 PC молекул ( еосфатидил Xолина) ба 2304 усны молекул, нийт 20544 атом.
Баруун талд нь мембран липидийн давхар давхаргыг угсарсан ижил липидийн нэг молекулын харааны загвар байна. Дээд талд нь гидрофилик (усанд дуртай) толгойтой, доод хэсэгт нь хоёр гидрофобик (уснаас айдаг) сүүлтэй байдаг. Энэ липид нь энгийн нэртэй: 1-стеройл-2-докозагексаенойл-Sn-глицеро-3-фосфатидилхолин (18:0/22:6(n-3)cis PC), гэхдээ та үүнийг санахгүй бол санах шаардлагагүй. Та өөрийн мэдлэгийн гүнд багшийгаа бүдгэрүүлэхээр төлөвлөж байна.
Эсийн талаар илүү нарийн шинжлэх ухааны тодорхойлолтыг өгч болно:
Энэ нь идэвхтэй мембранаар хүрээлэгдсэн, бодисын солилцоо, эрчим хүч, мэдээллийн нэг цогц үйл явцад оролцдог, мөн бүхэл системийг бүхэлд нь хадгалж, нөхөн үржүүлдэг эмх цэгцтэй, бүтэцтэй биополимеруудын нэг төрлийн бус систем юм.
Эсийн дотор мөн мембранаар нэвчсэн байдаг ба мембрануудын хооронд ус биш, харин хувьсах нягтралтай наалдамхай гель/зол байдаг. Тиймээс эс дэх харилцан үйлчлэгч молекулууд нь усан уусмал бүхий туршилтын хоолой шиг чөлөөтэй хөвдөггүй, харин цитоскелетон эсвэл эсийн доторх мембраны полимер бүтцэд ихэвчлэн суудаг (хөдөлгөөнгүй). Тиймээс химийн урвалууд нь эс дотор яг л шингэн биш харин хатуу биет шиг явагддаг. Эсийг тойрсон гаднах мембран нь фермент, молекул рецептороор бүрхэгдсэн байдаг тул эсийн маш идэвхтэй хэсэг болдог.
Эсийн мембран (плазмалемма, плазмолемма) нь эсийг хүрээлэн буй орчноос салгаж, хүрээлэн буй орчинтой холбодог идэвхтэй мембран юм. © Сазонов В.Ф., 2016.
Мембраны энэхүү тодорхойлолтоос харахад энэ нь зөвхөн эсийг хязгаарладаг төдийгүй идэвхтэй ажиллаж байна, түүнийг хүрээлэн буй орчинтойгоо холбох.
Мембраныг бүрдүүлдэг өөх тос нь онцгой байдаг тул түүний молекулуудыг зөвхөн өөх тос биш, харин ихэвчлэн гэж нэрлэдэг "липид", "фосфолипид", "сфинголипид". Мембран хальс нь давхар, өөрөөр хэлбэл хоорондоо наалдсан хоёр хальснаас бүрдэнэ. Тиймээс сурах бичигт тэд эсийн мембраны үндэс нь хоёр липидийн давхаргаас бүрддэг гэж бичдэг. хоёр давхарга", өөрөөр хэлбэл давхар давхарга). Бие даасан липидийн давхарга бүрийн хувьд нэг талыг усаар норгож болох боловч нөгөө тал нь чийгшдэггүй. Тиймээс эдгээр хальснууд нь чийгшдэггүй талуудаараа бие биендээ наалддаг.
Бактерийн мембран
Грам сөрөг бактерийн прокариот эсийн хана нь хэд хэдэн давхаргаас бүрдэх ба доорх зурагт үзүүлэв.
Грам сөрөг бактерийн бүрхүүлийн давхарга:
1. Цитоплазмтай харьцдаг дотоод гурван давхар цитоплазмын мембран.
2. Муреинаас тогтсон эсийн хана.
3. Дотор мембрантай адил уургийн нэгдэл бүхий липидийн систем бүхий гаднах гурван давхар цитоплазмын мембран.
Грам-сөрөг бактерийн эсүүд нь ийм нарийн төвөгтэй гурван үе шаттай бүтцээр дамжуулан гадаад ертөнцтэй харьцах нь илүү хүчтэй мембрантай грам эерэг бактеритай харьцуулахад хүнд хэцүү нөхцөлд амьдрахад давуу тал олгодоггүй. Тэд мөн өндөр температур, хүчиллэг нэмэгдэж, даралтын өөрчлөлтийг тэсвэрлэдэггүй.
Видео лекц:Плазмын мембран. Э.В. Чевал, Ph.D.
Видео лекц:Мембран нь эсийн хил юм. А.Ильяскин
Мембран ион сувгийн ач холбогдол
Зөвхөн өөхөнд уусдаг бодисууд нь мембраны өөхний хальсаар дамжин эсэд нэвтэрч чаддаг гэдгийг ойлгоход хялбар байдаг. Эдгээр нь өөх тос, архи, хий юм.Жишээлбэл, цусны улаан эсэд хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь мембранаар шууд нэвтэрч, гадагшилдаг. Гэхдээ ус ба усанд уусдаг бодисууд (жишээлбэл, ионууд) мембранаар ямар ч эс рүү нэвтэрч чадахгүй. Энэ нь тэд тусгай нүх шаарддаг гэсэн үг юм. Гэхдээ хэрэв та зүгээр л өөхний хальсанд нүх гаргавал тэр даруй хаагдах болно. Юу хийх вэ? Үүний шийдэл нь байгальд олдсон: уураг тээвэрлэх тусгай бүтцийг бий болгож, мембранаар сунгах шаардлагатай. Өөх тосонд уусдаггүй бодисууд - эсийн мембраны ионы суваг дамжих суваг яг ийм байдлаар үүсдэг.
Тиймээс мембрандаа туйлын молекулууд (ион ба ус) нэвчих нэмэлт шинж чанарыг өгөхийн тулд эс нь цитоплазмд тусгай уураг нийлэгжүүлж, дараа нь мембранд нэгтгэгддэг. Тэд хоёр төрлөөр ирдэг: тээвэрлэх уураг (жишээлбэл, тээвэрлэх ATPase) ба суваг үүсгэгч уураг (суваг бүтээгчид). Эдгээр уургууд нь мембраны өөхний давхар давхаргад шингэж, тээвэрлэгч эсвэл ионы суваг хэлбэрээр тээврийн бүтцийг үүсгэдэг. Усанд уусдаг янз бүрийн бодисууд нь өөхний мембраны хальсаар дамжин өнгөрч чадахгүй бол одоо эдгээр тээврийн бүтцээр дамжин өнгөрч болно.
Ерөнхийдөө мембранд суулгагдсан уураг гэж нэрлэдэг интеграл, нарийн учир нь тэдгээр нь мембранд багтаж, түүнийг нэвт шингээдэг. Салшгүй бус бусад уургууд нь мембраны гадаргуу дээр "хөвөгч" арлууд үүсгэдэг: гаднах гадаргуу дээр эсвэл дотоод гадаргуу дээр. Эцсийн эцэст, өөх тос нь сайн тослох материал бөгөөд түүн дээр гулсахад хялбар гэдгийг хүн бүр мэддэг!
Дүгнэлт
1. Ерөнхийдөө мембран нь гурван давхаргатай болж хувирдаг.
1) уургийн гаднах давхарга "арлууд",
2) өөхний хоёр давхаргат "далайн" (липидийн давхар давхарга), i.e. давхар липидийн хальс,
3) уургийн "арлууд" -ын дотоод давхарга.
Гэхдээ бас сул гаднах давхарга байдаг - мембранаас цухуйсан гликопротеинуудаас үүсдэг гликокаликс. Эдгээр нь дохионы хяналтын бодисуудтай холбогддог молекул рецептор юм.
2. Мембран дотор уургийн тусгай бүтцийг барьж, ион болон бусад бодисыг нэвтрүүлэх чадварыг баталгаажуулдаг. Зарим газарт өөхний далай нь салшгүй уурагаар дамжин нэвтэрдэг гэдгийг мартаж болохгүй. Мөн энэ нь тусгай үүсгэдэг салшгүй уураг юм тээврийн бүтэц эсийн мембран (Мембран зөөвөрлөх механизмын 1_2 хэсгийг үзнэ үү). Тэдгээрээр дамжуулан бодисууд эсэд орж, мөн эсээс гадагш гардаг.
3. Мембраны аль ч талд (гадна ба дотор), түүнчлэн мембраны дотор ферментийн уураг байрлаж болох бөгөөд энэ нь мембраны төлөв байдал болон бүхэл эсийн амьдралд хоёуланд нь нөлөөлдөг.
Тиймээс эсийн мембран нь бүхэл бүтэн эсийн ашиг сонирхолд идэвхтэй ажиллаж, түүнийг гадаад ертөнцтэй холбодог идэвхтэй, хувьсах бүтэц бөгөөд зөвхөн "хамгаалалтын бүрхүүл" биш юм. Энэ бол эсийн мембраны талаар мэдэх ёстой хамгийн чухал зүйл юм.
Анагаах ухаанд мембраны уураг ихэвчлэн эмийн "зорилтот" болгон ашигладаг. Ийм зорилтот бүлэгт рецептор, ионы суваг, фермент, тээврийн систем орно. Сүүлийн үед мембранаас гадна эсийн цөмд нуугдсан генүүд ч эмийн бай болж байна.
Видео:Эсийн мембраны биофизикийн танилцуулга: Мембраны бүтэц 1 (Владимиров Ю.А.)
Видео:Эсийн мембраны түүх, бүтэц, үүрэг: Мембраны бүтэц 2 (Владимиров Ю.А.)
© 2010-2018 Sazonov V.F., © 2010-2016 kineziolog.bodhy.
Эсийн мембран- энэ бол дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг эсийн мембран юм: эсийн агууламж ба гадаад орчныг тусгаарлах, бодисыг сонгон зөөвөрлөх (эсийн гаднах орчинтой солилцох), биохимийн зарим урвал явагдах газар, эсийн нэгдэл. эд эс болон хүлээн авах.
Эсийн мембраныг плазм (эс доторх) ба гадаад гэж хуваадаг. Аливаа мембраны гол шинж чанар нь хагас нэвчилт, өөрөөр хэлбэл зөвхөн тодорхой бодисыг нэвтрүүлэх чадвар юм. Энэ нь эс болон гадаад орчны хооронд сонгомол солилцоо эсвэл эсийн тасалгааны хооронд солилцоо хийх боломжийг олгодог.
Плазмын мембран нь липопротейн бүтэц юм. Липидүүд аяндаа хоёр давхарга (давхар давхарга) үүсгэдэг ба мембраны уураг дотор нь "хөвдөг". Мембран нь хэд хэдэн мянган янз бүрийн уураг агуулдаг: бүтцийн, тээвэрлэгч, фермент гэх мэт Уургийн молекулуудын хооронд гидрофилик бодисууд дамждаг нүхнүүд байдаг (липидийн давхар давхарга нь эсэд шууд нэвтрэхээс сэргийлдэг). Гликозил бүлгүүд (моносахарид ба полисахаридууд) нь эд эс үүсэх явцад эсийг таних үйл явцад оролцдог мембраны гадаргуу дээрх зарим молекулуудад наалддаг.
Мембран нь янз бүрийн зузаантай, ихэвчлэн 5-10 нм хооронд хэлбэлздэг. Зузаан нь амфифил липидийн молекулын хэмжээгээр тодорхойлогддог бөгөөд 5.3 нм байна. Мембраны зузааны цаашдын өсөлт нь мембраны уургийн цогцолборын хэмжээтэй холбоотой юм. Гадны нөхцлөөс хамааран (холестерол нь зохицуулагч) давхар давхаргын бүтэц өөрчлөгдөж, илүү нягт эсвэл шингэн болж хувирдаг - мембраны дагуух бодисын хөдөлгөөний хурд нь үүнээс хамаарна.
Эсийн мембранд: сийвэнгийн мембран, кариолемма, эндоплазмын торлог бүрхэвч, Гольджи аппарат, лизосом, пероксисом, митохондри, оруулга гэх мэт орно.
Липидүүд нь усанд уусдаггүй (гидрофобик), харин органик уусгагч, өөх тосонд уусдаг (липофиль чанар). Янз бүрийн мембран дахь липидийн найрлага нь ижил биш юм. Жишээлбэл, сийвэнгийн мембран нь холестерин их хэмжээгээр агуулдаг. Мембран дахь хамгийн түгээмэл липидүүд нь фосфолипид (глицерофосфатид), сфингомиелин (сфинголипид), гликолипид ба холестерин юм.
Фосфолипид, сфингомиелин, гликолипидууд нь функциональ байдлаар ялгаатай хоёр хэсгээс бүрддэг: цэнэг агуулдаггүй гидрофобик туйлтгүй хэсэг - өөх тосны хүчлээс бүрдэх "сүүл" ба цэнэгтэй туйлын "толгой" агуулсан гидрофиль хэсэг - спиртийн бүлгүүд (жишээлбэл, глицерин).
Молекулын гидрофобик хэсэг нь ихэвчлэн хоёр тосны хүчлээс бүрддэг. Хүчиллэгүүдийн нэг нь ханасан, хоёр дахь нь ханаагүй байна. Энэ нь липидийн хоёр давхарга (билипид) мембраны бүтцийг аяндаа үүсгэх чадварыг тодорхойлдог. Мембран липидүүд нь дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг: саад тотгор, тээвэрлэлт, уургийн бичил орчин, мембраны цахилгаан эсэргүүцэл.
Мембранууд нь уургийн молекулуудын багцаараа бие биенээсээ ялгаатай байдаг. Мембраны олон уургууд нь туйлт (цэнэг агуулсан) амин хүчлүүдээр баялаг хэсгүүд ба туйлт бус амин хүчлүүд (глицин, аланин, валин, лейцин) бүхий хэсгүүдээс бүрддэг. Мембраны липидийн давхарга дахь ийм уургууд нь тэдгээрийн туйлшгүй хэсгүүд нь липидийн гидрофоб хэсгүүд байрладаг мембраны "өөх" хэсэгт дүрэгдсэн байдаг. Эдгээр уургийн туйл (гидрофиль) хэсэг нь липидийн толгойтой харилцан үйлчилж, усан фазтай тулгардаг.
Биологийн мембран нь нийтлэг шинж чанартай байдаг:
мембран нь эсийн болон түүний тасалгааны агууламжийг холихыг зөвшөөрдөггүй хаалттай систем юм. Мембраны бүрэн бүтэн байдлыг зөрчих нь эсийн үхэлд хүргэдэг;
өнгөц (хавтгай, хажуугийн) хөдөлгөөн. Мембрануудад гадаргуу дээгүүр бодисын тасралтгүй хөдөлгөөн байдаг;
мембраны тэгш бус байдал. Гадна болон гадаргуугийн давхаргын бүтэц нь химийн, бүтэц, үйл ажиллагааны хувьд нэг төрлийн бус байдаг.
