Radas permukaan sel ialah subsistem universal. Mereka menentukan sempadan antara persekitaran luaran dan sitoplasma. PAC menyediakan peraturan interaksi mereka. Mari kita pertimbangkan lagi ciri-ciri organisasi struktur dan fungsian radas permukaan sel.
Komponen
Komponen berikut bagi radas permukaan sel eukariotik dibezakan: kompleks membran plasma, supramembrane dan submembrane. Yang pertama dibentangkan dalam bentuk elemen tertutup sfera. Plasmalemma dianggap sebagai asas kepada radas selular permukaan. Kompleks epimembrane (juga dipanggil glycocalyx) ialah unsur luaran yang terletak di atas membran plasma. Ia mengandungi pelbagai komponen. Khususnya, ini termasuk:
- Bahagian karbohidrat glikoprotein dan glikolipid.
- Protein periferi membran.
- Karbohidrat khusus.
- Protein separuh bersepadu dan integral.
Kompleks submembran terletak di bawah plasmalemma. Ia mengandungi sistem muskuloskeletal dan hyaloplasma periferi.
Unsur submembrankompleks
Memandangkan struktur radas permukaan sel, seseorang harus tinggal secara berasingan pada hyaloplasma periferi. Ia adalah bahagian sitoplasma khusus dan terletak di atas membran plasma. Hyaloplasma periferal dibentangkan sebagai bahan heterogen cecair yang sangat berbeza. Ia mengandungi pelbagai unsur berat molekul tinggi dan rendah dalam larutan. Malah, ia adalah persekitaran mikro di mana proses metabolik khusus dan umum berlaku. Hyaloplasma periferi menjalankan banyak fungsi radas permukaan.
Sistem muskuloskeletal
Ia terletak di hyaloplasma periferi. Dalam sistem muskuloskeletal, terdapat:
- Mikrofibril.
- Fibril rangka (filamen perantaraan).
- Microtubules.
Microfibril ialah struktur berfilamen. Fibril rangka terbentuk kerana pempolimeran beberapa molekul protein. Bilangan dan panjang mereka dikawal oleh mekanisme khas. Apabila ia berubah, anomali fungsi selular berlaku. Mikrotubul adalah yang paling jauh dari plasmalemma. Dindingnya dibentuk oleh protein tubulin.
Struktur dan fungsi radas permukaan sel
Metabolisme dijalankan kerana adanya mekanisme pengangkutan. Struktur radas permukaan sel memberikan keupayaan untuk menjalankan pergerakan sebatian dalam beberapa cara. Khususnya, jenis berikutpengangkutan:
- Resapan mudah.
- Pengangkutan pasif.
- Pergerakan aktif.
- Sitosis (pertukaran padat membran).
Selain mengangkut, fungsi seperti radas permukaan sel seperti:
- Penghalang (pembatasan).
- Reseptor.
- Pengenalan.
- Fungsi pergerakan sel melalui pembentukan filo-, pseudo- dan lamellopodia.
Pergerakan bebas
Resapan mudah melalui radas permukaan sel dijalankan secara eksklusif dengan kehadiran kecerunan elektrik pada kedua-dua belah membran. Saiznya menentukan kelajuan dan arah pergerakan. Lapisan bilipid boleh melepasi mana-mana molekul jenis hidrofobik. Walau bagaimanapun, kebanyakan unsur biologi aktif adalah hidrofilik. Oleh itu, pergerakan bebas mereka adalah sukar.
Pengangkutan pasif
Jenis pergerakan kompaun ini juga dipanggil resapan termudah. Ia juga dijalankan melalui radas permukaan sel dengan kehadiran kecerunan dan tanpa penggunaan ATP. Pengangkutan pasif lebih cepat daripada pengangkutan percuma. Dalam proses meningkatkan perbezaan kepekatan dalam kecerunan, tiba saat di mana kelajuan pergerakan menjadi malar.
Pembawa
Pengangkutan melalui radas permukaan sel disediakan oleh molekul khas. Dengan bantuan pembawa ini, molekul besar jenis hidrofilik (asid amino, khususnya) melepasi kecerunan kepekatan. Permukaanradas sel eukariotik termasuk pembawa pasif untuk pelbagai ion: K+, Na+, Ca+, Cl-, HCO3-. Molekul khas ini dicirikan oleh selektiviti tinggi untuk unsur-unsur yang diangkut. Di samping itu, harta penting mereka adalah kelajuan pergerakan yang tinggi. Ia boleh mencapai 104 atau lebih molekul sesaat.
Pengangkutan aktif
Ia dicirikan oleh elemen bergerak melawan kecerunan. Molekul diangkut dari kawasan berkepekatan rendah ke kawasan berkepekatan lebih tinggi. Pergerakan sedemikian melibatkan kos ATP tertentu. Untuk pelaksanaan pengangkutan aktif, pembawa khusus dimasukkan ke dalam struktur radas permukaan sel haiwan. Mereka dipanggil "pam" atau "pam". Kebanyakan pembawa ini dibezakan oleh aktiviti ATPase mereka. Ini bermakna bahawa mereka dapat memecahkan adenosin trifosfat dan mengekstrak tenaga untuk aktiviti mereka. Pengangkutan aktif menghasilkan kecerunan ion.
Sitosis
Kaedah ini digunakan untuk memindahkan zarah bahan yang berbeza atau molekul besar. Dalam proses sitosis, unsur yang diangkut dikelilingi oleh vesikel membran. Jika pergerakan itu dijalankan ke dalam sel, maka ia dipanggil endositosis. Oleh itu, arah sebaliknya dipanggil eksositosis. Dalam sesetengah sel, unsur-unsur melaluinya. Jenis pengangkutan ini dipanggil transcytosis atau diacyosis.
Plasmolemma
Struktur radas permukaan sel termasuk plasmamembran yang terbentuk terutamanya daripada lipid dan protein dalam nisbah lebih kurang 1:1. "Model sandwic" pertama unsur ini telah dicadangkan pada tahun 1935. Mengikut teori, asas plasmolemma dibentuk oleh molekul lipid yang disusun dalam dua lapisan (lapisan bilipid). Mereka menghidupkan ekor mereka (kawasan hidrofobik) antara satu sama lain, dan ke luar dan ke dalam - kepala hidrofilik. Permukaan lapisan bilipid ini dilitupi dengan molekul protein. Model ini telah disahkan pada tahun 1950-an oleh kajian ultrastruktur yang dijalankan menggunakan mikroskop elektron. Khususnya, didapati bahawa radas permukaan sel haiwan mengandungi membran tiga lapisan. Ketebalannya ialah 7.5-11 nm. Ia mempunyai cahaya tengah dan dua lapisan persisian gelap. Yang pertama sepadan dengan kawasan hidrofobik molekul lipid. Kawasan gelap pula ialah lapisan permukaan berterusan protein dan kepala hidrofilik.
Teori lain
Pelbagai kajian mikroskop elektron yang dijalankan pada akhir 50-an - awal 60-an. menunjuk kepada kesejagatan organisasi tiga lapisan membran. Ini tercermin dalam teori J. Robertson. Sementara itu, menjelang akhir tahun 1960-an cukup banyak fakta terkumpul yang belum dijelaskan dari sudut "model sandwic" sedia ada. Ini memberi dorongan kepada pembangunan skim baharu, termasuk model berdasarkan kehadiran ikatan hidrofobik-hidrofilik antara molekul protein dan lipid. Antarasalah satunya ialah teori "permaidani lipoprotein". Selaras dengannya, membran mengandungi dua jenis protein: integral dan periferal. Yang terakhir dikaitkan dengan interaksi elektrostatik dengan kepala kutub pada molekul lipid. Walau bagaimanapun, mereka tidak pernah membentuk lapisan berterusan. Protein globular memainkan peranan penting dalam pembentukan membran. Mereka sebahagiannya direndam di dalamnya dan dipanggil semi-integral. Pergerakan protein ini dijalankan dalam fasa cecair lipid. Ini memastikan labiliti dan dinamisme keseluruhan sistem membran. Pada masa ini, model ini dianggap paling biasa.
Lipid
Ciri-ciri fizikal dan kimia utama membran disediakan oleh lapisan yang diwakili oleh unsur - fosfolipid, yang terdiri daripada ekor bukan kutub (hidrofobik) dan kepala polar (hidrofilik). Yang paling biasa ialah fosfogliserida dan sphingolipid. Yang terakhir tertumpu terutamanya pada lapisan tunggal luar. Mereka dikaitkan dengan rantai oligosakarida. Disebabkan fakta bahawa pautan menonjol di luar bahagian luar plasmalemma, ia memperoleh bentuk asimetri. Glikolipid memainkan peranan penting dalam pelaksanaan fungsi reseptor radas permukaan. Kebanyakan membran juga mengandungi kolesterol (kolesterol) - lipid steroid. Jumlahnya berbeza, yang sebahagian besarnya menentukan kecairan membran. Semakin banyak kolesterol, semakin tinggi ia. Paras cecair juga bergantung kepada nisbah sisa tak tepu dan tepu daripadaasid lemak. Lebih ramai daripada mereka, lebih tinggi ia. Bendalir menjejaskan aktiviti enzim dalam membran.
Protein
Lipid menentukan terutamanya sifat penghalang. Protein, sebaliknya, menyumbang kepada prestasi fungsi utama sel. Khususnya, kita bercakap tentang pengangkutan terkawal sebatian, peraturan metabolisme, penerimaan, dan sebagainya. Molekul protein diedarkan dalam dwilapisan lipid dalam corak mozek. Mereka boleh bergerak secara mendalam. Pergerakan ini nampaknya dikawal oleh sel itu sendiri. Mikrofilamen terlibat dalam mekanisme pergerakan. Mereka melekat pada protein integral individu. Unsur-unsur membran berbeza bergantung pada lokasi mereka berhubung dengan lapisan bilipid. Oleh itu, protein boleh menjadi periferal dan integral. Yang pertama disetempatkan di luar lapisan. Mereka mempunyai ikatan yang lemah dengan permukaan membran. Protein integral sepenuhnya direndam di dalamnya. Mereka mempunyai ikatan yang kuat dengan lipid dan tidak dilepaskan dari membran tanpa merosakkan lapisan bilipid. Protein yang menembusi melalui dan melalui dipanggil transmembrane. Interaksi antara molekul protein dan lipid yang berlainan sifat memastikan kestabilan plasmalemma.
Glycocalyx
Lipoprotein mempunyai rantai sampingan. Molekul oligosakarida boleh mengikat lipid dan membentuk glikolipid. Bahagian karbohidrat mereka, bersama-sama dengan unsur glikoprotein yang serupa, memberikan permukaan sel cas negatif dan membentuk asas glikokaliks. Diadiwakili oleh lapisan longgar dengan ketumpatan elektron sederhana. Glikokaliks meliputi bahagian luar plasmalemma. Tapak karbohidratnya menyumbang kepada pengiktirafan sel dan bahan jiran di antara mereka, dan juga menyediakan ikatan pelekat dengan mereka. Glikokaliks juga mengandungi reseptor hormon dan hetokompatibiliti, enzim.
Tambahan
Reseptor membran diwakili terutamanya oleh glikoprotein. Mereka mempunyai keupayaan untuk mewujudkan ikatan yang sangat spesifik dengan ligan. Reseptor yang terdapat dalam membran, di samping itu, boleh mengawal pergerakan molekul tertentu ke dalam sel, kebolehtelapan membran plasma. Mereka mampu menukar isyarat daripada persekitaran luaran kepada yang dalaman, untuk mengikat unsur-unsur matriks ekstraselular dan sitoskeleton. Sesetengah penyelidik percaya bahawa molekul protein separa bersepadu juga termasuk dalam glycocalyx. Tapak berfungsi mereka terletak di kawasan supramembrane radas sel permukaan.
