L'unité de surface cellulaire: structure et fonction

La cellule de l'unité de surface est un sous-système universel. Il détermine la frontière entre l'environnement extérieur et le cytoplasme. PAK fournit la régulation de leur interaction. Nous examinons ensuite les particularités de l'organisation fonctionnelle-structurelle de l'appareil de surface cellulaire.

composants

Identifier les composants suivants de la surface du dispositif de cellules eucaryotes: la membrane plasmatique, nadmembranny et des complexes de submemranny. La première représenté sous la forme d'un élément sphérique fermée. Plasmolemma considéré comme l'épine dorsale de la surface de l'unité cellulaire. Nadmembranny complexe (il est aussi appelé glycocalyx) – est un élément externe disposé sur la membrane plasmatique. Il se compose de divers éléments. ceux-ci comprennent notamment:

1. La partie hydrate de carbone des glycoprotéines et des glycolipides.
2. La membrane des protéines périphériques.
3. hydrates de carbone spécifiques.
4. Poluintegralnye et de protéines intégrales.

complexe Submembranny est situé à plasmolemma. Il se compose d'un système support-contractile isolé et hyaloplasme périphérique.

Le complexe des éléments

Compte tenu de la structure de l'appareil de la surface de la cellule, il prend un aspect distinct à la hyaloplasme périphérique. Il est une partie cytoplasmique spécialisée et située au-dessus plasmolemma. hyaloplasme périphériques représentés en tant que substance liquide hétérogène hautement différenciée. Il contient une variété de composants de haute et de faible poids moléculaire dans la solution. En fait, il est un microenvironnement dans lequel les processus spécifiques des flux métaboliques et général. hyaloplasme périphérique fournit la pluralité de fonctions de surface de la machine.

Système musculo-squelettique contractile

Il est situé dans la hyaloplasme périphérique. Le système de support de contractile sortie:

1. Microfibrilles.
2. fibrilles de filaments squelettiques (intermédiaire).
3. Microtubules.

Microfibrilles sont des structures filamenteuses. fibrilles squelettiques sont formés par polymérisation d'un certain nombre de molécules de protéines. Leur nombre et la longueur est régie par des dispositions particulières. Quand ils changent anomalies apparaissent les fonctions cellulaires. Le plus éloigné des microtubules plasmalemme. Leurs parois sont formées des protéines de tubuline.

La structure et le fonctionnement de l'unité de surface de la cellule

Le métabolisme est réalisée en ayant des mécanismes de transport. La structure de la cellule d'unité de surface permet le déplacement des composés par plusieurs procédés. En particulier, les types suivants de transport:

1. diffusion simple.
2. transport passif.
3. Mouvement actif.
4. Cytose (La membrane d'échange dans l'emballage).

En plus du transport, a révélé des caractéristiques de surface telles de l'appareil de la cellule, tels que:

1. Barrière (division).
2. Récepteur.
3. Identification.
4. le mouvement des cellules de fonction par le philosophe de l'éducation, et pseudo- lamellipodes.

libre circulation

simple diffusion à travers la cellule d'unité de surface est effectuée exclusivement en présence des deux côtés de la membrane gradient électrique. Sa taille détermine la vitesse et la direction du mouvement. Bilipidny couche peut aller de tout type de molécule hydrophobe. Cependant, la plupart biologiquement des éléments actifs sont hydrophiles. Par conséquent, leur libre circulation difficile.

transport passif

Ce type de mouvement composé est également appelé diffusion facilitée. Il est également effectuée à travers les cellules de l'unité de surface en présence d'un gradient et sans consommation d'ATP. transport passif est plus rapide que gratuit. Dans le processus d'augmentation de la différence de gradient de concentration arrive un moment où la vitesse de déplacement devient constante.

transporteurs

Le transport à travers le dispositif de surface de la cellule est assurée par des molécules particulières. Avec ces vecteurs par un gradient de concentration sont de grosses molécules de type hydrophile (acides aminés, en particulier). Appareil de surface des cellules eucaryotes comprennent des vecteurs pour une variété d'ions passifs: K +, Na +, Ca +, Cl-, HCO3-. Ces molécules spécifiques sont caractérisés par une sélectivité élevée pour les objets transportés. En outre, une caractéristique importante est leur grande vitesse de Voyage. Il peut atteindre 104 ou plusieurs molécules par seconde.

transport actif

Elle est caractérisée par le déplacement des éléments contre le gradient. Les molécules sont transportées à partir d'une région de faible concentration dans les parties de plus élevé. Un tel mouvement nécessite un certain coût de l'ATP. Pour mettre en oeuvre le transport actif dans la structure de la surface du dispositif de cellules animales comprend des vecteurs spécifiques. Ils sont appelés « pompes » ou « pompes ». Un grand nombre de ces vecteurs varient ATPase. Cela signifie qu'ils sont en mesure de briser l'adénosine triphosphate et pour extraire l'énergie pour ses opérations. Le transport actif permet de créer des gradients d'ions.

cytose

Cette méthode est utilisée pour déplacer des particules de différentes substances ou de molécules plus grandes. Au cours de l'élément transporté cytose est entouré d'une vésicule membranaire. Si le mouvement est dans la cage, il est alors appelé endocytose. En conséquence, la direction opposée est appelé exocytose. Dans certaines cellules, les éléments passent à travers. Ce type de transport est appelé transcytose ou diatsiozom.

cytolemma

La structure du dispositif de surface cellulaire comprend une membrane de plasma formé principalement des lipides et des protéines dans un rapport d'environ 1: 1. Le premier modèle « sandwich » de l'élément a été proposé en 1935 Conformément à la théorie, les plasmolemma de base formant des molécules lipidiques disposées en deux couches (couche bilipidny). Ils ont tourné leur queue (régions hydrophobes) à l'autre, et l'extérieur et à l'intérieur – les têtes hydrophiles. Ces surfaces sont revêtues d'une couche bilipidnogo molécules de protéines. Ce modèle a été confirmé dans les années 50 études ultrastructurales vulgaire siècle menées à l'aide d'un microscope électronique. Il a été trouvé en particulier que l'unité de surface comprend une membrane de cellule animale à trois couches. Son épaisseur est de 7,5 à 11 nm. Elle est présente lumineuse moyenne et deux couche périphérique sombre. La première correspond à la région hydrophobe de molécules lipidiques. les zones sombres, à leur tour, représentent les couches de surface solide de protéines et de tête hydrophile.

d'autres théories

Une variété d'étude au microscope électronique, menée dans la fin des années 50 – début des années 60-s. Ils ont souligné l'universalité de l'organisation d'une membrane à trois couches. Cela se reflète dans la théorie de J. Robertson. Pendant ce temps, à la fin des années 60. J'accumulé beaucoup de faits qui ne sont pas expliqués en termes de « modèle sandwich » existant. Cela a donné une impulsion au développement de nouveaux systèmes, incluant le modèle basé sur la présence de liant hydrophobe-hydrophile des molécules de protéines et de lipides. Parmi l'un d'eux était la théorie du « tapis de lipoprotéines. » Conformément à cela, constitué par les protéines de la membrane présentent deux types: intégrales et périphériques. Récente liée par des interactions électrostatiques avec des têtes polaires des molécules de lipides. Cependant, ils ne forment jamais une couche continue. Un rôle clé dans la formation de la membrane appartient protéines globulaires. Ils sont plongés dans et en partie désignés poluintegralnymi. Le déplacement de ces protéines est effectuée dans la phase liquide du lipide. Cela garantit labilité, et le dynamisme de l'ensemble du système de membrane. À l'heure actuelle, ce modèle est considéré comme le plus commun.

lipides

Caractéristiques physiques et chimiques clés de la couche de membrane sont prévus, les éléments représentés – phospholipides consistant en queue non polaire (hydrophobe) et une tête polaire (hydrophile). Le plus commun d'entre eux sont considérés comme phosphoglycérides et sphingolipides. L'accent mis récemment principalement dans la monocouche externe. Ils ont une connexion aux chaînes oligosaccharidiques. En raison du fait que les liens vont au-delà de la partie extérieure plasmolemma, il acquiert une forme asymétrique. Glycolipides jouent un rôle important dans la mise en œuvre de la fonction du récepteur de surface du dispositif. Dans le cadre de la majorité de la membrane est également le cholestérol (cholestérol) – un lipide stéroïde. Son nombre est différent, ce qui est en grande partie déterminée par membrane liquide. Plus le taux de cholestérol, il est au-dessus. niveau de liquide dépend également du rapport des résidus d'acides gras insaturés et saturés. Plus d'entre eux, il en est ainsi au-dessus. Liquide affecte l'activité des enzymes dans la membrane.

protéines

Lipides déterminées principalement des propriétés de barrière. Les protéines, en revanche, contribuent à la mise en œuvre des principales fonctions de la cellule. En particulier, le transport contrôlé de composés, la régulation du métabolisme, de réception et ainsi de suite. Les molécules de protéines sont distribuées dans la bicouche lipidique d'une mosaïque. Ils peuvent être déplacés à l'intérieur. Ce mouvement est contrôlé par, apparemment, la cellule elle-même. Le mécanisme de transport de microfilaments impliqués. Ils sont fixés aux protéines intégrales individuels. Les éléments de la membrane sont différents en fonction de votre position par rapport à bilipidnomu couche. Les protéines peuvent ainsi être périphérique et intégrale. La première couche est localisée. Ils ont un lien ténu avec la surface de la membrane. protéines intégrales sont complètement immergés en elle. Ils ont une forte liaison avec les lipides et séparés de la membrane sans endommager bilipidnogo couche. Les protéines qui pénètrent à travers elle, appelé transmembranaire. L'interaction entre les protéines et les molécules lipidiques de nature différente assure la stabilité de plasmique.

glycocalyx

Ont des chaînes lipoprotéines latérales. Les molécules oligosaccharidiques peuvent se lier à la forme de lipides et glycolipides. Leur portion d'hydrate de carbone conjointement avec des éléments analogues montés sur des glycoprotéines de surface cellulaire charge négative et forment l'épine dorsale de glycocalyx. Il a présenté avec une couche lâche de la densité électronique modérée. Glycocalyx recouvrant la partie extérieure plasmolemma. Ses portions d'hydrates de carbone faciliter la reconnaissance des cellules voisines et des substances entre celles-ci, et fournit également une connexion avec celle-ci un adhésif. Le glycocalyx est également présent gitosovmestimosti et des récepteurs d'hormones, d'enzymes.

en outre

des récepteurs membranaires sont principalement représentés glycoprotéines. Ils ont la capacité d'établir une communication avec des ligands hautement spécifiques. Les récepteurs présents dans la membrane, en outre, peuvent réguler le mouvement de certaines molécules dans la perméabilité des cellules de la membrane de plasma. Ils sont capables de convertir des signaux provenant de l'environnement dans les éléments internes, la liaison de la matrice extracellulaire et le cytosquelette. Certains chercheurs pensent que la composition du glycocalyx comprend également des molécules de protéines poluintegralnye. Les domaines fonctionnels sont situés dans la zone de la surface de l'appareil de nadmembrannoy cellulaire.