Struktura e membranës qelizore. Membrana - çfarë është ajo? Membrana biologjike: funksionet dhe struktura

membranat biologjike.
Termi "membranë" (lat. membrana - lëkurë, film) filloi të përdoret më shumë se 100 vjet më parë për t'iu referuar kufirit qelizor, duke shërbyer, nga njëra anë, si një pengesë midis përmbajtjes së qelizës dhe mjedisit të jashtëm. , dhe nga ana tjetër, si një ndarje gjysmë e përshkueshme përmes së cilës mund të kalojë uji dhe disa substanca. Sidoqoftë, funksionet e membranës nuk janë shterur, meqenëse membranat biologjike përbëjnë bazën e organizimit strukturor të qelizës.
Struktura e membranës. Sipas këtij modeli, membrana kryesore është një shtresë e dyfishtë lipidike, në të cilën bishtat hidrofobikë të molekulave kthehen nga brenda dhe kokat hidrofile kthehen nga jashtë. Lipidet përfaqësohen nga fosfolipide - derivate të glicerinës ose sfingosinës. Proteinat janë ngjitur në shtresën lipidike. Proteinat integrale (transmembranore) depërtojnë në membranë përmes dhe lidhen fort me të; periferike nuk depërtojnë dhe lidhen me membranën më pak fort. Funksionet e proteinave të membranës: ruajtja e strukturës së membranave, marrja dhe konvertimi i sinjaleve nga mjedisi. mjedisi, transporti i substancave të caktuara, katalizimi i reaksioneve që ndodhin në membrana. trashësia e membranës është nga 6 deri në 10 nm.

Karakteristikat e membranës:
1. Fluiditeti. Membrana nuk është një strukturë e ngurtë; shumica e proteinave dhe lipideve të saj mund të lëvizin në rrafshin e membranave.
2. Asimetria. Përbërja e shtresave të jashtme dhe të brendshme të proteinave dhe lipideve është e ndryshme. Përveç kësaj, membranat plazmatike të qelizave shtazore kanë një shtresë glikoproteinash në pjesën e jashtme (një glikokaliks që kryen funksionet e sinjalit dhe receptorit, dhe është gjithashtu i rëndësishëm për bashkimin e qelizave në inde).
3. Polariteti. Pjesa e jashtme e membranës mbart një ngarkesë pozitive, ndërsa e brendshme mbart një ngarkesë negative.
4. Përshkueshmëria selektive. Membranat e qelizave të gjalla kalojnë, përveç ujit, vetëm disa molekula dhe jone të substancave të tretura. molekulat, duke mbajtur të gjitha molekulat dhe jonet e tretjes.)

Membrana e jashtme qelizore (plazmalema) është një film ultramikroskopik me trashësi 7,5 nm, i përbërë nga proteina, fosfolipide dhe ujë. Film elastik, i lagur mirë nga uji dhe që rikuperon shpejt integritetin pas dëmtimit. Ka një strukturë universale, tipike për të gjitha membranat biologjike. Pozicioni kufitar i kësaj membrane, pjesëmarrja e saj në proceset e përshkueshmërisë selektive, pinocitozës, fagocitozës, sekretimit të produkteve ekskretuese dhe sintezës, në lidhje me qelizat fqinje dhe mbrojtjen e qelizës nga dëmtimi, e bën jashtëzakonisht të rëndësishëm rolin e saj. Qelizat e kafshëve jashtë membranës ndonjëherë mbulohen me një shtresë të hollë të përbërë nga polisaharide dhe proteina - glikokaliksi. Qelizat bimore jashtë membranës qelizore kanë një mur të fortë qelizor që krijon një mbështetje të jashtme dhe ruan formën e qelizës. Ai përbëhet nga fibra (celulozë), një polisaharid i patretshëm në ujë.

membranë qelizore

Imazhi i një membrane qelizore. Topat e vegjël blu dhe të bardhë korrespondojnë me "kokat" hidrofobike të fosfolipideve, dhe linjat e ngjitura në to korrespondojnë me "bishtin" hidrofil. Figura tregon vetëm proteinat integrale të membranës (globulat e kuqe dhe helikat e verdha). Pika të verdha ovale brenda membranës - molekulat e kolesterolit Zinxhirë rruazash të verdha-jeshile në pjesën e jashtme të membranës - zinxhirë oligosakaride që formojnë glikokaliksin

Membrana biologjike përfshin gjithashtu proteina të ndryshme: integrale (duke depërtuar në membranë përmes), gjysmë integrale (të zhytur në një skaj në shtresën e jashtme ose të brendshme lipidike), sipërfaqe (e vendosur në anën e jashtme ose ngjitur me anët e brendshme të membranës). Disa proteina janë pikat e kontaktit të membranës qelizore me citoskeletin brenda qelizës dhe murin qelizor (nëse ka) jashtë. Disa nga proteinat integrale funksionojnë si kanale jonike, transportues të ndryshëm dhe receptorë.

Funksione

pengesë - siguron një metabolizëm të rregulluar, selektiv, pasiv dhe aktiv me mjedisin. Për shembull, membrana e peroksizomës mbron citoplazmën nga peroksidet e rrezikshme për qelizën. Përshkueshmëria selektive do të thotë që përshkueshmëria e një membrane ndaj atomeve ose molekulave të ndryshme varet nga madhësia e tyre, ngarkesa elektrike dhe vetitë kimike. Përshkueshmëria selektive siguron ndarjen e qelizës dhe ndarjeve qelizore nga mjedisi dhe furnizimin e tyre me substancat e nevojshme.
transporti - përmes membranës ka një transport të substancave në qelizë dhe jashtë qelizës. Transporti përmes membranave siguron: shpërndarjen e lëndëve ushqyese, largimin e produkteve përfundimtare të metabolizmit, sekretimin e substancave të ndryshme, krijimin e gradientëve jonikë, ruajtjen e përqendrimit optimal të joneve në qelizë, të cilat janë të nevojshme për funksionimin e enzimat qelizore.
Grimcat që për ndonjë arsye nuk janë në gjendje të kalojnë shtresën e dyfishtë fosfolipidike (për shembull, për shkak të vetive hidrofilike, pasi membrana është hidrofobike brenda dhe nuk lejon që substancat hidrofile të kalojnë, ose për shkak të madhësisë së tyre të madhe), por të nevojshme për qelizën , mund të depërtojë në membranë nëpërmjet proteinave të veçanta mbartëse (transportuesve) dhe proteinave të kanalit ose me endocitozë.
Në transportin pasiv, substancat kalojnë shtresën e dyfishtë lipidike pa shpenzime energjie përgjatë gradientit të përqendrimit me anë të difuzionit. Një variant i këtij mekanizmi është difuzioni i lehtësuar, në të cilin një molekulë specifike ndihmon një substancë të kalojë përmes membranës. Kjo molekulë mund të ketë një kanal që lejon të kalojë vetëm një lloj lënde.
Transporti aktiv kërkon energji, pasi ndodh kundër një gradient përqendrimi. Në membranë ka proteina speciale të pompës, duke përfshirë ATPazën, e cila pompon në mënyrë aktive jonet e kaliumit (K +) në qelizë dhe pompon jonet e natriumit (Na +) jashtë saj.
matricë - siguron një pozicion dhe orientim të caktuar relativ të proteinave të membranës, ndërveprimin e tyre optimal.
mekanik - siguron autonominë e qelizës, strukturat e saj ndërqelizore, si dhe lidhjen me qelizat e tjera (në inde). Muret qelizore luajnë një rol të rëndësishëm në sigurimin e funksionit mekanik, dhe te kafshët - substanca ndërqelizore.
energjia - gjatë fotosintezës në kloroplaste dhe frymëmarrjes qelizore në mitokondri, sistemet e transferimit të energjisë funksionojnë në membranat e tyre, në të cilat marrin pjesë edhe proteinat;
receptor - disa proteina të vendosura në membranë janë receptorë (molekula me të cilat qeliza percepton sinjale të caktuara).
Për shembull, hormonet që qarkullojnë në gjak veprojnë vetëm në qelizat e synuara që kanë receptorë që korrespondojnë me këto hormone. Neurotransmetuesit (kimikatet që përçojnë impulset nervore) gjithashtu lidhen me proteinat e receptorit specifik në qelizat e synuara.
enzimatike - proteinat e membranës janë shpesh enzima. Për shembull, membranat plazmatike të qelizave epiteliale të zorrëve përmbajnë enzima tretëse.
zbatimi i gjenerimit dhe përcjelljes së biopotencialeve.
Me ndihmën e membranës, në qelizë ruhet një përqendrim konstant i joneve: përqendrimi i jonit K + brenda qelizës është shumë më i lartë se jashtë, dhe përqendrimi i Na + është shumë më i ulët, gjë që është shumë e rëndësishme, pasi kjo ruan diferencën potenciale në të gjithë membranën dhe gjeneron një impuls nervor.
shënjimi i qelizave - ka antigjene në membranë që veprojnë si shënues - "etiketa" që lejojnë identifikimin e qelizës. Bëhet fjalë për glikoproteina (pra proteina me zinxhirë anësor oligosakaride të degëzuara të lidhura me to) që luajnë rolin e "antenave". Për shkak të një morie të konfigurimeve të zinxhirit anësor, është e mundur të bëhet një shënues specifik për çdo lloj qelize. Me ndihmën e shënuesve, qelizat mund të njohin qelizat e tjera dhe të veprojnë në harmoni me to, për shembull, kur formojnë organe dhe inde. Ai gjithashtu lejon sistemin imunitar të njohë antigjenet e huaja.

Struktura dhe përbërja e biomembranave

Membranat përbëhen nga tre klasa lipidesh: fosfolipide, glikolipide dhe kolesterol. Fosfolipidet dhe glikolipidet (lipide me karbohidrate të lidhura me to) përbëhen nga dy "bishte" të gjata hidrokarbure hidrofobike që lidhen me një "kokë" hidrofile të ngarkuar. Kolesteroli ngurtëson membranën duke zënë hapësirën e lirë midis bishteve të lipideve hidrofobike dhe duke i penguar ato të përkulen. Prandaj, membranat me përmbajtje të ulët të kolesterolit janë më fleksibël, ndërsa ato me përmbajtje të lartë kolesteroli janë më të ngurtë dhe të brishtë. Kolesteroli shërben gjithashtu si një "ndalues" që parandalon lëvizjen e molekulave polare nga dhe në qelizë. Një pjesë e rëndësishme e membranës përbëhet nga proteina që depërtojnë në të dhe janë përgjegjëse për vetitë e ndryshme të membranës. Përbërja dhe orientimi i tyre në membrana të ndryshme ndryshojnë.

Membranat qelizore janë shpesh asimetrike, domethënë, shtresat ndryshojnë në përbërjen e lipideve, kalimin e një molekule individuale nga një shtresë në tjetrën (e ashtuquajtura rrokullisje) eshte e veshtire.

Organelet e membranës

Këto janë seksione të mbyllura të vetme ose të ndërlidhura të citoplazmës, të ndara nga hialoplazma me membrana. Organelet me një membranë përfshijnë retikulumin endoplazmatik, aparatin Golgi, lizozomet, vakuolat, peroksizomet; në dy membrana - bërthama, mitokondri, plastide. Struktura e membranave të organeleve të ndryshme ndryshon në përbërjen e lipideve dhe proteinave të membranës.

Përshkueshmëria selektive

Membranat qelizore kanë përshkueshmëri selektive: glukoza, aminoacidet, acidet yndyrore, glicerina dhe jonet shpërndahen ngadalë nëpër to, dhe vetë membranat e rregullojnë në mënyrë aktive këtë proces në një masë të caktuar - disa substanca kalojnë, ndërsa të tjerët jo. Ekzistojnë katër mekanizma kryesorë për hyrjen e substancave në qelizë ose largimin e tyre nga qeliza në pjesën e jashtme: difuzioni, osmoza, transporti aktiv dhe ekzo- ose endocitoza. Dy proceset e para janë pasive në natyrë, domethënë nuk kërkojnë energji; dy të fundit janë procese aktive që lidhen me konsumin e energjisë.

Përshkueshmëria selektive e membranës gjatë transportit pasiv është për shkak të kanaleve speciale - proteinave integrale. Ata depërtojnë në membranë përmes dhe përmes, duke formuar një lloj kalimi. Elementet K, Na dhe Cl kanë kanalet e tyre. Në lidhje me gradientin e përqendrimit, molekulat e këtyre elementeve lëvizin brenda dhe jashtë qelizës. Kur irritohet, kanalet e joneve të natriumit hapen dhe ka një fluks të mprehtë të joneve të natriumit në qelizë. Kjo rezulton në një çekuilibër në potencialin e membranës. Pas kësaj, potenciali i membranës rikthehet. Kanalet e kaliumit janë gjithmonë të hapura, përmes të cilave jonet e kaliumit hyjnë ngadalë në qelizë.

Shiko gjithashtu

Letërsia

Antonov V. F., Smirnova E. N., Shevchenko E. V. Membranat lipidike gjatë tranzicionit fazor. - M .: Nauka, 1994.
Gennis R. Biomembranat. Struktura dhe funksionet molekulare: përkthim nga anglishtja. = Biomembranat. Struktura dhe funksioni molekular (nga Robert B. Gennis). - Edicioni i parë. - M .: Mir, 1997. - ISBN 5-03-002419-0
Ivanov V. G., Berestovsky T. N. Shtresa e dyfishtë lipidike e membranave biologjike. - M .: Nauka, 1982.
Rubin A. B. Biofizika, tekst shkollor në 2 vëll. - Botimi i tretë, i rishikuar dhe i zgjeruar. - M .: Moscow University Press, 2004. - ISBN 5-211-06109-8
Bruce Alberts, et al.

Membrana qelizore është një film ultra i hollë në sipërfaqen e një qelize ose organele qelizore, i përbërë nga një shtresë bimolekulare lipidesh me proteina dhe polisaharide të ngulitura.

Funksionet e membranës:

· Barriera - siguron një metabolizëm të rregulluar, selektiv, pasiv dhe aktiv me mjedisin. Për shembull, membrana e peroksizomës mbron citoplazmën nga peroksidet që janë të rrezikshme për qelizën. Përshkueshmëria selektive do të thotë që përshkueshmëria e një membrane ndaj atomeve ose molekulave të ndryshme varet nga madhësia e tyre, ngarkesa elektrike dhe vetitë kimike. Përshkueshmëria selektive siguron ndarjen e qelizës dhe ndarjeve qelizore nga mjedisi dhe furnizimin e tyre me substancat e nevojshme.
· Transporti - përmes membranës ka një transport të substancave në qelizë dhe jashtë qelizës. Transporti përmes membranave siguron: shpërndarjen e lëndëve ushqyese, largimin e produkteve përfundimtare të metabolizmit, sekretimin e substancave të ndryshme, krijimin e gradientëve jonikë, ruajtjen e pH-së optimale në qelizë dhe përqendrimin e joneve që janë të nevojshëm për funksionimin e enzimat qelizore. Grimcat që për ndonjë arsye nuk janë në gjendje të kalojnë shtresën e dyfishtë fosfolipidike (për shembull, për shkak të vetive hidrofilike, pasi membrana është hidrofobike brenda dhe nuk lejon që substancat hidrofile të kalojnë, ose për shkak të madhësisë së tyre të madhe), por të nevojshme për qelizën , mund të depërtojë në membranë nëpërmjet proteinave të veçanta mbartëse (transportuesve) dhe proteinave të kanalit ose me endocitozë. Në transportin pasiv, substancat kalojnë shtresën e dyfishtë lipidike pa shpenzime energjie përgjatë gradientit të përqendrimit me anë të difuzionit. Një variant i këtij mekanizmi është difuzioni i lehtësuar, në të cilin një molekulë specifike ndihmon një substancë të kalojë përmes membranës. Kjo molekulë mund të ketë një kanal që lejon të kalojë vetëm një lloj lënde. Transporti aktiv kërkon energji, pasi ndodh kundër një gradient përqendrimi. Në membranë ka proteina speciale të pompës, duke përfshirë ATPazën, e cila pompon në mënyrë aktive jonet e kaliumit (K +) në qelizë dhe pompon jonet e natriumit (Na +) jashtë saj.
· matricë - siguron një pozicion dhe orientim të caktuar relativ të proteinave të membranës, ndërveprimin e tyre optimal.
Mekanike - siguron autonominë e qelizës, strukturat e saj ndërqelizore, si dhe lidhjen me qelizat e tjera (në inde). Muret qelizore luajnë një rol të rëndësishëm në sigurimin e funksionit mekanik, dhe te kafshët - substanca ndërqelizore.
energjia - gjatë fotosintezës në kloroplaste dhe frymëmarrjes qelizore në mitokondri, sistemet e transferimit të energjisë funksionojnë në membranat e tyre, në të cilat marrin pjesë edhe proteinat;
Receptori - disa proteina të vendosura në membranë janë receptorë (molekula me të cilat qeliza percepton sinjale të caktuara). Për shembull, hormonet që qarkullojnë në gjak veprojnë vetëm në qelizat e synuara që kanë receptorë që korrespondojnë me ato hormone. Neurotransmetuesit (kimikatet që përçojnë impulset nervore) gjithashtu lidhen me proteinat e receptorit specifik në qelizat e synuara.
Enzimatike - Proteinat e membranës janë shpesh enzima. Për shembull, membranat plazmatike të qelizave epiteliale të zorrëve përmbajnë enzima tretëse.
· Zbatimi i gjenerimit dhe përcjelljes së biopotencialeve. Me ndihmën e membranës, në qelizë ruhet një përqendrim konstant i joneve: përqendrimi i jonit K + brenda qelizës është shumë më i lartë se jashtë, dhe përqendrimi i Na + është shumë më i ulët, gjë që është shumë e rëndësishme, pasi kjo ruan diferencën potenciale në të gjithë membranën dhe gjeneron një impuls nervor.
Shënimi i qelizës - ka antigjene në membranë që veprojnë si shënues - "etiketa" që lejojnë identifikimin e qelizës. Bëhet fjalë për glikoproteina (pra proteina me zinxhirë anësor oligosakaride të degëzuara të lidhura me to) që luajnë rolin e "antenave". Për shkak të një morie të konfigurimeve të zinxhirit anësor, është e mundur të bëhet një shënues specifik për çdo lloj qelize. Me ndihmën e shënuesve, qelizat mund të njohin qelizat e tjera dhe të veprojnë në harmoni me to, për shembull, kur formojnë organe dhe inde. Ai gjithashtu lejon sistemin imunitar të njohë antigjenet e huaja.

Disa molekula proteinike shpërndahen lirshëm në rrafshin e shtresës lipidike; në gjendje normale, pjesët e molekulave të proteinave që dalin në anët e kundërta të membranës qelizore nuk e ndryshojnë pozicionin e tyre.

Morfologjia e veçantë e membranave qelizore përcakton karakteristikat e tyre elektrike, ndër të cilat më të rëndësishmet janë kapaciteti dhe përçueshmëria.

Karakteristikat e kapacitetit përcaktohen kryesisht nga shtresa e dyfishtë e fosfolipideve, e cila është e papërshkueshme nga jonet e hidratuar dhe në të njëjtën kohë mjaft e hollë (rreth 5 nm) për të siguruar ndarje dhe akumulim efikas të ngarkesave dhe ndërveprim elektrostatik të kationeve dhe anioneve. Për më tepër, vetitë kapacitative të membranave qelizore janë një nga arsyet që përcaktojnë karakteristikat kohore të proceseve elektrike që ndodhin në membranat qelizore.

Përçueshmëria (g) është reciproke e rezistencës elektrike dhe e barabartë me raportin e rrymës totale transmembranore për një jon të caktuar me vlerën që shkaktoi ndryshimin e tij potencial transmembranor.

Substanca të ndryshme mund të shpërndahen përmes shtresës së dyfishtë fosfolipidike dhe shkalla e përshkueshmërisë (P), d.m.th., aftësia e membranës qelizore për të kaluar këto substanca, varet nga ndryshimi në përqendrimet e substancës difuzuese në të dy anët e membranës, nga tretshmëria e saj. në lipide dhe vetitë e membranës qelizore. Shpejtësia e difuzionit për jonet e ngarkuara në një fushë konstante në membranë përcaktohet nga lëvizshmëria e joneve, trashësia e membranës dhe shpërndarja e joneve në membranë. Për jo-elektrolitet, përshkueshmëria e membranës nuk ndikon në përçueshmërinë e saj, pasi jo-elektrolitet nuk mbajnë ngarkesa, domethënë nuk mund të mbajnë rrymë elektrike.

Përçueshmëria e një membrane është një masë e përshkueshmërisë së saj të joneve. Një rritje në përçueshmëri tregon një rritje të numrit të joneve që kalojnë nëpër membranë.

Një veti e rëndësishme e membranave biologjike është rrjedhshmëria. Të gjitha membranat qelizore janë struktura të lëngshme të lëvizshme: shumica e molekulave të lipideve dhe proteinave që i përbëjnë ato janë në gjendje të lëvizin mjaft shpejt në rrafshin e membranës.

Njësia bazë strukturore e një organizmi të gjallë është një qelizë, e cila është një pjesë e diferencuar e citoplazmës e rrethuar nga një membranë qelizore. Duke pasur parasysh faktin se qeliza kryen shumë funksione të rëndësishme, si riprodhimi, ushqimi, lëvizja, guaska duhet të jetë plastike dhe e dendur.

Historia e zbulimit dhe hulumtimit të membranës qelizore

Në vitin 1925, Grendel dhe Gorder bënë një eksperiment të suksesshëm për të identifikuar "hijet" e eritrociteve, ose guaska boshe. Pavarësisht disa gabimeve të mëdha të bëra, shkencëtarët zbuluan shtresën e dyfishtë lipidike. Puna e tyre u vazhdua nga Danielli, Dawson në 1935, Robertson në 1960. Si rezultat i punës shumëvjeçare dhe grumbullimit të argumenteve në vitin 1972, Singer dhe Nicholson krijuan një model mozaiku të lëngshëm të strukturës së membranës. Eksperimentet dhe studimet e mëtejshme konfirmuan punën e shkencëtarëve.

Kuptimi

Çfarë është një membranë qelizore? Kjo fjalë filloi të përdoret më shumë se njëqind vjet më parë, e përkthyer nga latinishtja do të thotë "film", "lëkurë". Pra, caktoni kufirin e qelizës, i cili është një pengesë natyrore midis përmbajtjes së brendshme dhe mjedisit të jashtëm. Struktura e membranës qelizore sugjeron gjysmëpërshkueshmëri, për shkak të së cilës lagështia dhe lëndët ushqyese dhe produktet e kalbjes mund të kalojnë lirisht nëpër të. Kjo guaskë mund të quhet komponenti kryesor strukturor i organizimit të qelizës.

Konsideroni funksionet kryesore të membranës qelizore

1. Ndan përmbajtjen e brendshme të qelizës dhe përbërësit e mjedisit të jashtëm.

2. Ndihmon në ruajtjen e një përbërje kimike konstante të qelizës.

3. Rregullon metabolizmin e duhur.

4. Siguron ndërlidhje ndërmjet qelizave.

5. Njeh sinjalet.

6. Funksioni i mbrojtjes.

"Plasma Shell"

Membrana e jashtme qelizore, e quajtur edhe membrana plazmatike, është një film ultramikroskopik me trashësi pesë deri në shtatë nanometra. Ai përbëhet kryesisht nga komponime proteinike, fosfolide, ujë. Filmi është elastik, thith lehtësisht ujin dhe gjithashtu rikthen shpejt integritetin e tij pas dëmtimit.

Ndryshon në një strukturë universale. Kjo membranë zë një pozicion kufitar, merr pjesë në procesin e përshkueshmërisë selektive, sekretimit të produkteve të kalbjes, i sintetizon ato. Marrëdhënia me "fqinjët" dhe mbrojtja e besueshme e përmbajtjes së brendshme nga dëmtimi e bën atë një komponent të rëndësishëm në një çështje të tillë si struktura e qelizës. Membrana qelizore e organizmave shtazorë ndonjëherë rezulton të jetë e mbuluar me shtresën më të hollë - glikokaliksin, i cili përfshin proteina dhe polisaharide. Qelizat bimore jashtë membranës mbrohen nga një mur qelizor që vepron si një mbështetje dhe ruan formën. Komponenti kryesor i përbërjes së tij është fibra (celulozë) - një polisaharid që është i patretshëm në ujë.

Kështu, membrana qelizore e jashtme kryen funksionin e riparimit, mbrojtjes dhe ndërveprimit me qelizat e tjera.

Struktura e membranës qelizore

Trashësia e kësaj guaskë të lëvizshme varion nga gjashtë deri në dhjetë nanometra. Membrana qelizore e një qelize ka një përbërje të veçantë, baza e së cilës është shtresa e dyfishtë lipidike. Bishtat hidrofobikë, të cilët janë inerte ndaj ujit, janë të vendosura në brendësi, ndërsa kokat hidrofile, të cilat ndërveprojnë me ujin, janë të kthyera nga jashtë. Çdo lipid është një fosfolipid, i cili është rezultat i ndërveprimit të substancave të tilla si glicerina dhe sfingozina. Skela lipidike është e rrethuar ngushtë nga proteinat, të cilat ndodhen në një shtresë jo të vazhdueshme. Disa prej tyre janë zhytur në shtresën lipidike, pjesa tjetër kalon nëpër të. Si rezultat, formohen zona të depërtueshme nga uji. Funksionet që kryejnë këto proteina janë të ndryshme. Disa prej tyre janë enzima, pjesa tjetër janë proteina transportuese që bartin substanca të ndryshme nga mjedisi i jashtëm në citoplazmë dhe anasjelltas.

Membrana qelizore përshkohet dhe lidhet ngushtë me proteinat integrale, ndërsa lidhja me ato periferike është më pak e fortë. Këto proteina kryejnë një funksion të rëndësishëm, që është ruajtja e strukturës së membranës, marrja dhe shndërrimi i sinjaleve nga mjedisi, transportimi i substancave dhe katalizimi i reaksioneve që ndodhin në membrana.

Kompleksi

Baza e membranës qelizore është një shtresë bimolekulare. Për shkak të vazhdimësisë së saj, qeliza ka veti penguese dhe mekanike. Në faza të ndryshme të jetës, kjo shtresë e dyfishtë mund të prishet. Si rezultat, formohen defekte strukturore të poreve hidrofile. Në këtë rast, absolutisht të gjitha funksionet e një komponenti të tillë si një membranë qelizore mund të ndryshojnë. Në këtë rast, bërthama mund të vuajë nga ndikimet e jashtme.

Vetitë

Membrana qelizore e një qelize ka veçori interesante. Për shkak të rrjedhshmërisë së saj, kjo guaskë nuk është një strukturë e ngurtë, dhe pjesa më e madhe e proteinave dhe lipideve që përbëjnë përbërjen e saj lëvizin lirshëm në rrafshin e membranës.

Në përgjithësi, membrana qelizore është asimetrike, kështu që përbërja e shtresave proteinike dhe lipidike është e ndryshme. Membranat plazmatike në qelizat shtazore kanë një shtresë glikoproteinike në anën e jashtme të tyre, e cila kryen funksionet e receptorit dhe sinjalit, dhe gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në procesin e kombinimit të qelizave në inde. Membrana qelizore është polare, domethënë ngarkesa nga jashtë është pozitive, dhe nga brenda është negative. Përveç të gjitha sa më sipër, membrana qelizore ka një pasqyrë selektive.

Kjo do të thotë se përveç ujit, vetëm një grup i caktuar molekulash dhe jonesh të substancave të tretura lejohen në qelizë. Përqendrimi i një substance të tillë si natriumi në shumicën e qelizave është shumë më i ulët se në mjedisin e jashtëm. Për jonet e kaliumit, një raport i ndryshëm është karakteristik: numri i tyre në qelizë është shumë më i lartë se në mjedis. Në këtë drejtim, jonet e natriumit priren të depërtojnë në membranën qelizore, dhe jonet e kaliumit priren të çlirohen jashtë. Në këto rrethana, membrana aktivizon një sistem të veçantë që kryen një rol "pompues", duke niveluar përqendrimin e substancave: jonet e natriumit pompohen në sipërfaqen e qelizës dhe jonet e kaliumit pompohen nga brenda. Kjo veçori përfshihet në funksionet më të rëndësishme të membranës qelizore.

Kjo tendencë e joneve të natriumit dhe kaliumit për të lëvizur brenda nga sipërfaqja luan një rol të madh në transportin e sheqerit dhe aminoacideve në qelizë. Në procesin e heqjes aktive të joneve të natriumit nga qeliza, membrana krijon kushte për hyrje të reja të glukozës dhe aminoacideve brenda. Përkundrazi, në procesin e transferimit të joneve të kaliumit në qelizë, numri i "transportuesve" të produkteve të kalbjes nga brenda qelizës në mjedisin e jashtëm plotësohet.

Si ushqehet qeliza përmes membranës qelizore?

Shumë qeliza marrin substanca përmes proceseve të tilla si fagocitoza dhe pinocitoza. Në variantin e parë, një prerje e vogël krijohet nga një membranë e jashtme fleksibël, në të cilën ndodhet grimca e kapur. Pastaj diametri i zgavrës bëhet më i madh derisa grimca e rrethuar të hyjë në citoplazmën e qelizës. Nëpërmjet fagocitozës ushqehen disa protozoa, si ameba, si dhe qelizat e gjakut - leukocitet dhe fagocitet. Në mënyrë të ngjashme, qelizat thithin lëngun që përmban lëndët ushqyese të nevojshme. Ky fenomen quhet pinocitoz.

Membrana e jashtme është e lidhur ngushtë me rrjetin endoplazmatik të qelizës.

Në shumë lloje të përbërësve bazë të indeve, zgjatjet, palosjet dhe mikrovilet ndodhen në sipërfaqen e membranës. Qelizat bimore në pjesën e jashtme të kësaj guaske janë të mbuluara me një tjetër, të trashë dhe qartë të dukshme nën mikroskop. Fibra nga e cila janë bërë ndihmon në formimin e mbështetjes për indet bimore si druri. Qelizat shtazore kanë gjithashtu një numër strukturash të jashtme që qëndrojnë në majë të membranës qelizore. Ato kanë natyrë ekskluzivisht mbrojtëse, një shembull i kësaj është kitina që përmbahet në qelizat integruese të insekteve.

Përveç membranës qelizore, ekziston një membranë ndërqelizore. Funksioni i tij është të ndajë qelizën në disa ndarje të mbyllura të specializuara - ndarje ose organele, ku duhet të ruhet një mjedis i caktuar.

Kështu, është e pamundur të mbivlerësohet roli i një komponenti të tillë të njësisë bazë të një organizmi të gjallë si një membranë qelizore. Struktura dhe funksionet nënkuptojnë një zgjerim të konsiderueshëm të sipërfaqes totale të qelizës, përmirësim të proceseve metabolike. Kjo strukturë molekulare përbëhet nga proteina dhe lipide. Duke e ndarë qelizën nga mjedisi i jashtëm, membrana siguron integritetin e saj. Me ndihmën e tij, lidhjet ndërqelizore mbahen në një nivel mjaft të fortë, duke formuar inde. Në këtë drejtim, mund të konkludojmë se një nga rolet më të rëndësishme në qelizë e luan membrana qelizore. Struktura dhe funksionet e kryera prej tij janë rrënjësisht të ndryshme në qeliza të ndryshme, në varësi të qëllimit të tyre. Nëpërmjet këtyre veçorive arrihet një shumëllojshmëri e aktivitetit fiziologjik të membranave qelizore dhe roleve të tyre në ekzistencën e qelizave dhe indeve.

Membrana qelizore (membrana plazmatike) është një membranë e hollë, gjysmë e përshkueshme që rrethon qelizat.

Funksioni dhe roli i membranës qelizore

Funksioni i tij është të mbrojë integritetin e pjesës së brendshme duke lënë disa substanca thelbësore në qelizë dhe duke parandaluar hyrjen e të tjerëve.

Ai gjithashtu shërben si bazë për lidhjen me disa organizma dhe me të tjerët. Kështu, membrana plazmatike siguron edhe formën e qelizës. Një funksion tjetër i membranës është të rregullojë rritjen e qelizave përmes ekuilibrit dhe.

Në endocitozë, lipidet dhe proteinat hiqen nga membrana qelizore ndërsa substancat absorbohen. Në ekzocitozë, vezikulat që përmbajnë lipide dhe proteina bashkohen me membranën qelizore, duke rritur madhësinë e qelizave. , dhe qelizat e mykut kanë membrana plazmatike. Të brendshme, për shembull, janë gjithashtu të mbyllura në membrana mbrojtëse.

Struktura e membranës qelizore

Membrana plazmatike përbëhet kryesisht nga një përzierje e proteinave dhe lipideve. Në varësi të vendndodhjes dhe rolit të membranës në trup, lipidet mund të përbëjnë 20 deri në 80 për qind të membranës, ndërsa pjesa tjetër janë proteina. Ndërsa lipidet ndihmojnë në bërjen e membranës fleksibël, proteinat kontrollojnë dhe ruajnë kiminë e qelizës dhe ndihmojnë në transportimin e molekulave nëpër membranë.

Lipidet e membranës

Fosfolipidet janë përbërësi kryesor i membranave plazmatike. Ato formojnë një shtresë të dyfishtë lipidike në të cilën rajonet e "kokës" hidrofile (të tërhequr nga uji) organizohen spontanisht për t'i rezistuar citosolit ujor dhe lëngut jashtëqelizor, ndërsa rajonet "bisht" hidrofobike (ujë neveritëse) përballen larg citosolit dhe lëngut jashtëqelizor. Shtresa e dyfishtë lipidike është gjysmë e përshkueshme, duke lejuar që vetëm disa molekula të shpërndahen nëpër membranë.

Kolesteroli është një përbërës tjetër lipid i membranave qelizore të kafshëve. Molekulat e kolesterolit shpërndahen në mënyrë selektive midis fosfolipideve të membranës. Kjo ndihmon në mbajtjen e ngurtë të membranave qelizore duke parandaluar që fosfolipidet të jenë shumë të ngushta. Kolesteroli mungon në membranat qelizore bimore.

Glikolipidet janë të vendosura në sipërfaqen e jashtme të membranave qelizore dhe janë të lidhura me to nga një zinxhir karbohidratesh. Ato ndihmojnë qelizën të njohë qelizat e tjera në trup.

Proteinat e membranës

Membrana qelizore përmban dy lloje të proteinave të lidhura. Proteinat e membranës periferike janë të jashtme dhe lidhen me të duke ndërvepruar me proteina të tjera. Proteinat integrale të membranës futen në membranë dhe shumica kalojnë nëpër të. Pjesë të këtyre proteinave transmembranore ndodhen në të dy anët e saj.

Proteinat e membranës plazmatike kryejnë një sërë funksionesh të ndryshme. Proteinat strukturore ofrojnë mbështetje dhe formë për qelizat. Proteinat e receptorit të membranës ndihmojnë qelizat të komunikojnë me mjedisin e tyre të jashtëm përmes përdorimit të hormoneve, neurotransmetuesve dhe molekulave të tjera sinjalizuese. Proteinat e transportit, të tilla si proteinat globulare, bartin molekulat nëpër membranat qelizore përmes difuzionit të lehtësuar. Glikoproteinat kanë një zinxhir karbohidratesh të lidhur me to. Ato janë të ngulitura në membranën qelizore, duke ndihmuar në shkëmbimin dhe transportin e molekulave.