Cellens ytapparat är ett universellt delsystem. De definierar gränsen mellan den yttre miljön och cytoplasman. PAC tillhandahåller reglering av deras interaktion. Låt oss ytterligare överväga egenskaperna hos den strukturella och funktionella organisationen av cellens ytapparat.
Components
Följande komponenter i ytapparaten för eukaryota celler särskiljs: plasmamembranet, supramembranet och submembrankomplexen. Den första presenteras i form av ett sfäriskt stängt element. Plasmalemma anses vara grunden för den cellulära ytapparaten. Epimembrankomplexet (även kallat glykokalyx) är ett externt element som ligger ovanför plasmamembranet. Den innehåller olika komponenter. Dessa inkluderar särskilt:
- Kolhydratdelar av glykoproteiner och glykolipider.
- Membran perifera proteiner.
- Specifika kolhydrater.
- Semi-integral och integral proteiner.
Submembrankomplexet är beläget under plasmalemma. Den innehåller muskuloskeletala systemet och perifer hyaloplasma.
Element av submembranetkomplex
Med tanke på strukturen hos cellens ytapparat bör man uppehålla sig separat vid den perifera hyaloplasman. Det är en specialiserad cytoplasmatisk del och ligger ovanför plasmamembranet. Perifer hyaloplasma presenteras som en mycket differentierad flytande heterogen substans. Den innehåller en mängd olika hög- och lågmolekylära element i lösning. I själva verket är det en mikromiljö där specifika och allmänna metaboliska processer äger rum. Den perifera hyaloplasman utför många funktioner hos ytapparaten.
Muskuloskeletala systemet
Den ligger i den perifera hyaloplasman. I muskuloskeletala systemet finns:
- Mikrofibrer.
- Skelettfibriller (mellanliggande filament).
- Mikrotubuli.
Mikrofibriller är filamentösa strukturer. Skelettfibriller bildas på grund av polymerisationen av ett antal proteinmolekyler. Deras antal och längd regleras av speciella mekanismer. När de förändras uppstår anomalier i cellulära funktioner. Mikrotubuli är längst bort från plasmalemma. Deras väggar bildas av tubulinproteiner.
Struktur och funktioner hos cellens ytapparat
Metabolismen utförs på grund av närvaron av transportmekanismer. Strukturen hos cellens ytapparat ger förmågan att utföra rörelsen av föreningar på flera sätt. I synnerhet följande typertransport:
- Enkel spridning.
- Passiv transport.
- Aktiv rörelse.
- Cytos (membranpackat utbyte).
Förutom transport, funktioner hos cellens ytapparat som:
- Barriär (avgränsning).
- Receptor.
- Identifiering.
- Funktionen av cellrörelser genom bildandet av filo-, pseudo- och lamellopodia.
Fri rörelse
Enkel diffusion genom cellens ytapparat utförs uteslutande i närvaro av en elektrisk gradient på båda sidor av membranet. Dess storlek bestämmer hastigheten och rörelseriktningen. Bilipidskiktet kan passera vilka molekyler som helst av den hydrofoba typen. De flesta av de biologiskt aktiva elementen är dock hydrofila. Följaktligen är deras fria rörlighet svår.
Passiv transport
Denna typ av sammansatt rörelse kallas också för underlättad diffusion. Det utförs också genom cellens ytapparat i närvaro av en gradient och utan konsumtion av ATP. Passiv transport är snabbare än gratis transport. I processen att öka koncentrationsskillnaden i gradienten kommer det ett ögonblick då rörelsehastigheten blir konstant.
Carriers
Transport genom cellens ytapparat tillhandahålls av speciella molekyler. Med hjälp av dessa bärare passerar stora molekyler av hydrofil typ (i synnerhet aminosyror) längs koncentrationsgradienten. Ytaeukaryota cellapparater inkluderar passiva bärare för olika joner: K+, Na+, Ca+, Cl-, HCO3-. Dessa speciella molekyler kännetecknas av hög selektivitet för de transporterade elementen. Dessutom är deras viktiga egenskap en hög rörelsehastighet. Den kan nå 104 eller fler molekyler per sekund.
Aktiv transport
Den kännetecknas av att element rör sig mot en gradient. Molekyler transporteras från ett område med låg koncentration till områden med högre koncentration. En sådan rörelse innebär en viss kostnad för ATP. För implementering av aktiv transport ingår specifika bärare i strukturen hos djurcellens ytapparat. De kallades "pumpar" eller "pumpar". Många av dessa bärare kännetecknas av sin ATPas-aktivitet. Det betyder att de kan bryta ner adenosintrifosfat och utvinna energi för sina aktiviteter. Aktiv transport skapar jongradienter.
Cytosis
Denna metod används för att flytta partiklar av olika ämnen eller stora molekyler. I processen av cytos omges det transporterade elementet av en membranvesikel. Om rörelsen utförs in i cellen, kallas det endocytos. Följaktligen kallas den omvända riktningen exocytos. I vissa celler passerar element igenom. Denna typ av transport kallas transcytos eller diacyos.
Plasmolemma
Strukturen av cellens ytapparat inkluderar plasmaett membran bildat övervägande av lipider och proteiner i ett förhållande av ungefär 1:1. Den första "sandwichmodellen" av detta element föreslogs 1935. Enligt teorin är grunden för plasmolemma bildad av lipidmolekyler staplade i två lager (bilipidlager). De vänder sina svansar (hydrofoba områden) till varandra, och utåt och inåt - hydrofila huvuden. Dessa ytor av bilipidskiktet är täckta med proteinmolekyler. Denna modell bekräftades på 1950-talet av ultrastrukturella studier utförda med ett elektronmikroskop. I synnerhet fann man att ytapparaten hos en djurcell innehåller ett treskiktsmembran. Dess tjocklek är 7,5-11 nm. Den har ett mellanljus och två mörka perifera lager. Den första motsvarar den hydrofoba regionen av lipidmolekyler. Mörka områden är i sin tur kontinuerliga ytskikt av protein och hydrofila huvuden.
Andra teorier
Olika elektronmikroskopistudier utförda i slutet av 50-talet - början av 60-talet. pekade på universaliteten i treskiktsorganisationen av membran. Detta återspeglas i J. Robertsons teori. Under tiden i slutet av 1960-talet det har samlats en hel del fakta som inte har förklarats utifrån den befintliga "smörgåsmodellen". Detta gav impulser till utvecklingen av nya system, inklusive modeller baserade på närvaron av hydrofoba-hydrofila bindningar mellan protein- och lipidmolekyler. Blanden av dem var teorin om "lipoproteinmatta". I enlighet med det innehåller membranet två typer av proteiner: integral och perifer. De senare är associerade av elektrostatiska interaktioner med polära huvuden på lipidmolekyler. De bildar dock aldrig ett sammanhängande lager. Globulära proteiner spelar en nyckelroll i membranbildningen. De är delvis nedsänkta i det och kallas semi-integral. Rörelsen av dessa proteiner utförs i lipidvätskefasen. Detta säkerställer labiliteten och dynamiken i hela membransystemet. För närvarande anses denna modell vara den vanligaste.
Lipider
Membranets fysiska och kemiska nyckelegenskaper tillhandahålls av ett lager representerat av element - fosfolipider, bestående av en opolär (hydrofob) svans och ett polärt (hydrofilt) huvud. De vanligaste av dessa är fosfoglycerider och sfingolipider. De senare är koncentrerade huvudsakligen i det yttre monoskiktet. De är kopplade till oligosackaridkedjor. På grund av det faktum att länkarna sticker ut utanför den yttre delen av plasmalemma, får den en asymmetrisk form. Glykolipider spelar en viktig roll i implementeringen av receptorfunktionen hos ytapparaten. De flesta membran innehåller även kolesterol (kolesterol) - en steroidlipid. Dess mängd är annorlunda, vilket till stor del bestämmer membranets fluiditet. Ju mer kolesterol, desto högre är det. Vätskenivån beror också på förhållandet mellan omättade och mättade rester frånfettsyror. Ju fler av dem, desto högre är det. Vätska påverkar aktiviteten hos enzymer i membranet.
Proteiner
Lipider bestämmer främst barriäregenskaperna. Proteiner, däremot, bidrar till utförandet av cellens nyckelfunktioner. I synnerhet talar vi om reglerad transport av föreningar, reglering av ämnesomsättning, mottagning och så vidare. Proteinmolekyler är fördelade i lipiddubbelskiktet i ett mosaikmönster. De kan röra sig på djupet. Denna rörelse styrs tydligen av cellen själv. Mikrofilament är involverade i rörelsemekanismen. De är bundna till individuella integralproteiner. Membranelementen skiljer sig beroende på deras placering i förhållande till bilipidskiktet. Proteiner kan därför vara perifera och integrerade. De första är lokaliserade utanför lagret. De har en svag bindning med membranytan. Integrala proteiner är helt nedsänkta i den. De har en stark bindning med lipider och frigörs inte från membranet utan att skada bilipidskiktet. Proteiner som penetrerar det genom och igenom kallas transmembran. Interaktionen mellan proteinmolekyler och lipider av olika natur säkerställer stabiliteten hos plasmalemma.
Glycocalyx
Lipoproteiner har sidokedjor. Oligosackaridmolekyler kan binda till lipider och bilda glykolipider. Deras kolhydratdelar, tillsammans med liknande element av glykoproteiner, ger cellytan en negativ laddning och utgör grunden för glykokalyxen. hanrepresenteras av ett löst lager med en måttlig elektrondensitet. Glykokalyxen täcker den yttre delen av plasmalemma. Dess kolhydratplatser bidrar till att känna igen närliggande celler och ämnen mellan dem, och ger även vidhäftande bindningar med dem. Glykokalyxen innehåller också hormon- och hetokompatibilitetsreceptorer, enzymer.
Extra
Membranreceptorer representeras huvudsakligen av glykoproteiner. De har förmågan att etablera mycket specifika bindningar med ligander. De receptorer som finns i membranet kan dessutom reglera rörelsen av vissa molekyler in i cellen, plasmamembranets permeabilitet. De kan omvandla signaler från den yttre miljön till interna, för att binda element i den extracellulära matrisen och cytoskelettet. Vissa forskare tror att semi-integrala proteinmolekyler också ingår i glykokalyxen. Deras funktionella ställen är belägna i supramembranområdet av ytcellsapparaten.
