Эсийн мембрануудын онцлог, бүтэц, үйл ажиллагаа

1972 он гэхэд хэсэгчилсэн нэвчилттэй мембран нь эсийн эргэн тойронд маш олон чухал үүрэг гүйцэтгэдэг ба эсийн мембрануудын бүтэц, үйл ажиллагаа нь бие махбод дахь бүх эсийн зохистой үйл ажиллагаанд чухал ач холбогдолтой асуултууд юм. Гар утасны онол нь 17-р зууны өргөн хэрэглэгддэг байсан ба микроскопын шинэ бүтээлийг бий болгосон. Ургамлын болон амьтны эдүүд эсээс тогтдог гэдгийг мэдэж байсан боловч төхөөрөмжийн бага чадлын учир нь амьтны эсийн эргэн тойронд аливаа саадыг олж харах боломжгүй байсан юм. 20-р зууны үед мембраны химийн шинж чанарыг нарийвчлан судалсан бөгөөд түүний үндэс суурь нь липидээс бүрддэг болохыг тогтоожээ.

Эсийн мембрануудын бүтэц, үйл ажиллагаа

Мембраны мембран нь эсийн доторх эсийн цитоплазмыг тойрон хүрээлж, эсийн гаднах эсээс физик байдлаар тусгаарладаг. Мөөг, нян ба ургамал нь том молекулыг хамгаалахаас хамгаалж, хамгаалалтын ханыг хангадаг. Мөн эсийн мембран нь цитоскелетон үүсэх, бусад чухал хэсгүүдийн гаднах матрицт хавсарч үүсгэх үүрэгтэй байдаг. Энэ нь бие махбодийн эд, эрхтэнг үүсгэхийн тулд хамтдаа байлгахад шаардлагатай. Нүдний мембран бүтцийн шинж чанарууд нь ус нэвтрүүлэх чадвартай. Гол функц нь хамгаалалт юм. Мембран нь фосфолипидийн давхарга нь агуулагдсан уурагуудаас бүрдэнэ. Энэ хэсэг нь эсийн наалдац, ионы дамжуулалт, дохиоллын систем зэрэг гадны биетүүд, хана, глюкоцекс, дотоод цитоскелетон зэрэг гаднах гадаргуугийн бүтцэд хавсаргын гадаргуу болдог. Мембран нь эсийн боломжит нөөцийг сонгон шалгаруулах шүүлтүүрээр ажиллуулдаг. Энэ нь ионууд болон органик молекулуудаар нэвчиж, бөөмсийн хөдөлгөөнийг хянадаг.

Биеийн мембраныг хамарсан биологийн механизмууд

1. Идэвхгүй тархалт: зарим бодис (жижиг молекулууд, ионууд), тухайлбал нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2), хүчилтөрөгч (O2), плазмын мембраны нэвчилтийг нэвтэлж болно. Бүрхүүл нь зарим молекул болон ион дахь саад тотгор болж, хоёр тал дээр төвлөрч болно.

2. Transmembrane уургийн суваг ба тээвэрлэгч: глюкоз эсвэл аминопласттай хүчил зэрэг шим тэжээл нь эсийн дотор орох ба зарим бодисын солилцооны бүтээгдэхүүнийг орхих ёстой.

3. Endocytosis бол молекулууд шингэсэн процесс юм. Деформаци (урвал) нь плазман мембранаар үүсгэгдэж, түүнийг тээвэрлэх бодисыг залгих болно. Энэ нь энерги шаарддаг бөгөөд энэ нь идэвхитэй тээврийн хэлбэр юм.

4. Exocytosis: гормон, энзим гэх мэт бодисыг задлахад хүргэдэг бодисын үлдэгдэл үлдэгдлийг устгахын тулд төрөл бүрийн эсүүд явагдаж, эсийн саадаар дамжин бодисыг тээвэрлэнэ.

Молекулын бүтэц

Мембраны мембран нь фосфолипидуудаас бүрдсэн биологийн мембран бөгөөд гадаад орчиноос бүхэл эсийг тусгаарлаж байна. Хэвийн үйл явц нь аяндаа хэвийн нөхцөлд аяндаа явагддаг. Энэ процессийг ойлгохын тулд эсийн мембрануудын бүтэц, функцууд, мөн шинж чанаруудыг зөв тодорхойлохын тулд бүтцийн туйлшрал нь дотоод фосфолипидын бүтцийн шинж чанарыг үнэлэхэд зайлшгүй шаардлагатай. Цитоплазмтай усан орчин дахь фосфолипидууд нь маш чухал концентрацийг бий болгосноор тэдгээр нь усны орчинд илүү тогтвортой байдаг бичил тэжээлүүдтэй нийлдэг.

Мембран шинж чанар

• Тогтвортой байдал. Энэ нь үүссэний дараа мембран задрах нь магадлал багатай гэсэн үг юм.
• Хүч чадал. Липидийн мембран нь туйлын бодис дамжихаас урьдчилан сэргийлэхэд хангалттай найдвартай бөгөөд ууссан хил (ионууд, глюкоз, амин хүчлүүдээр ууссан), их хэмжээний молекулууд (уургууд) үүсгэх хил хязгаарыг давж чадахгүй.
• Динамик шинж чанар. Хэрвээ бид эсийн бүтцийг авч үзвэл энэ нь хамгийн чухал хөрөнгө юм. Мембраны мембран нь янз бүрийн хэв гажилтанд өртөж, нугалж, нугалж чаддаггүй. Жишээлбэл, өвөрмөц нөхцөл байдалд царгас, эскийд нэгтгэх үед энэ нь эвдэрч болзошгүй боловч хэсэг хугацааны дараа л тохиолддог. Өрөөний температурт түүний липидийн бүрэлдэхүүнүүд нь байнгын, эмх замбараагүй хөдөлгөөнтэй, тогтвортой шингэний хил үүсгэдэг.

Шингэн мозайк загвар

Молекулын бүтэц, функцын тухай ярих нь орчин үеийн үзэлтээр мембран шингэний мозайк загварыг эрдэмтэн Дуучин, Николсон нарын 1972 онд авч үзжээ. Тэдний онол нь мембран бүтцийн гурван үндсэн шинжийг агуулдаг. Интеграл мембран уургууд нь мембран мозафийн загварт нөлөөлдөг бөгөөд липидийн хувирлын шинж чанараас болж хавтгайд хажуугийн хөдөлгөөн хийх чадвартай. Transmembrane уургууд нь бас хөдөлгөөнт Мембран бүтцийн чухал онцлог нь түүний тэгш бус байдал юм. Эсийн бүтцийг юу гэж үздэг вэ? Эсийн мембран, цөм, уураг гэх мэт. Энэ эс бол амьдралын үндсэн нэгж бөгөөд бүх организм нь нэг буюу хэд хэдэн эсээс тогтдог бөгөөд тус бүр нь хүрээлэн буй орчиноос тусгаарлах байгалийн саадтай байдаг. Энэ эсийн гаднах хилийг мөн плазмын мембран гэж нэрлэдэг. Энэ нь фосфолипид, холестерол, уураг, нүүрс ус зэрэг дөрвөн өөр молекулаас бүрдэнэ. Шингэний мозайкын загвар нь эсийн мембраны бүтцийг дараах байдлаар тодорхойлж байна. Үүнд: уян хатан, уян хатан, ургамлын тосыг жигд байдалд байлгаж, бие даасан бүх молекулууд нь шингэн орчинд хөвдөг бөгөөд эдгээр нь бүгд дугтуйндаа хажуу тийш хөдөлж чаддаг. Мозаик нь олон янзын мэдээлэл агуулсан зүйл юм. Плазмын мембран дотор фосфолипид, холестерины молекул, уураг, нүүрс ус зэргээр дүрслэгддэг.

Фосфолипидууд

Фосфолипид нь эсийн мембраны үндсэн бүтцийг бүрдүүлдэг. Эдгээр молекулууд нь хоёр янзын төгсгөлтэй: толгой ба сүүл. Толгойн төгсгөл нь фосфатын бүлэгтэй ба гидрофитри юм. Энэ нь усны молекулт татагддаг гэсэн үг юм. Сүүлний сүүл нь устөрөгч болон нүүрстөрөгчийн атомыг, өөх тосны хүчлийг гинжлэдэг. Эдгээр гинжүүд нь hydrophobic, ус молекулуудтай холих дургүй байдаг. Энэ үйл явц нь ургамлын тосыг ус руу асгахад тохиолддог зүйлтэй төстэй юм. Нүдний мембрануудын бүтэц нь фосфолипидээс бүрдсэн липидийн давхаргатай холбоотой байдаг. Гидрофизмийн фосфатын толгойнууд нь үргэлж дотроо болон гадны шингэний хэлбэрээр ус байдаг газарт байрлана. Мембран дахь фосфолипидын hydrophobic tails усыг хол байлгах байдлаар зохион байгуулдаг.

Холестрол, уураг, нүүрс ус

"Холестерол" гэдэг үгийг сонсоод хүмүүс ихэвчлэн энэ нь муу гэж боддог. Гэсэн хэдий ч, холестерол нь эсийн мембрануудын маш чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Түүний молекул нь устөрөгч, нүүрстөрөгчийн атомын дөрвөн цагирагтай. Тэдгээр нь hydrophobic hydrophobic бөгөөд липидийн давхарга дахь hydrophobic tails дунд тохиолддог. Тэдний ач холбогдлыг тууштай хадгалахын тулд тэд мембраныг бэхжүүлж, хөндлөнгөөс хамгаалдаг. Холестерины молекулууд нь фосфолипидын сүүлийг холбоо барих, хатууруулахаас сэргийлдэг. Энэ нь уян хатан байдал, уян хатан байдлыг хангана. Мембран уургууд нь химийн урвалыг хурдасгахын тулд ферментийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд эсийн мембранаар дамжуулан тодорхой молекул эсвэл тээврийн бодисын хувьд хүлээн авагчид болдог.

Нүүрс ус, эсвэл карцин зэрэг нь зөвхөн эсийн мембран гадаргуу дээр үүсдэг. Хамтдаа тэд глюкоклекс үүсгэдэг. Энэ нь плазмын мембраныг зөөлрүүлж, хамгаалах үүрэгтэй. Гликуляци дахь нүүрс усны төрлөөс хамааран бие махбодыг таньж, тэнд байх ёстой эсэхийг тодорхойлох боломжтой.

Мембран уураг

Малын эсийн мембраны бүтцийг уургийн нэгэн чухал бүрэлдэхүүн хэсэггүйгээр төсөөлөх боломжгүй. Үүний зэрэгцээ тэдгээр нь өөр чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох липидийн хэмжээ багатай байж болно. Мембраны үндсэн уургийн гурван төрөл байдаг.

• Интеграл. Тэдгээр нь давхарга, цитоплазм, экстеллелийн орчинг хамарна. Тэд тээврийн болон дохиоллын функцийг гүйцэтгэдэг.
• Зах зээл. Уургууд нь цитоплазм болон гадны гадаргуу дээр цахилгаан соронзон болон устөрөгчийн холбоогоор мембранд залгагдсан байдаг. Тэдгээр нь ихэвчлэн салшгүй уургууд дээр хавсрах хэрэгсэл болдог.
• Transmembrane. Тэд ферменик болон дохионы функцийг гүйцэтгэдэг ба мембраны липидийн давхаргын үндсэн бүтцийг боловсруулдаг.

Биологийн мембрануудын функц

Ус дахь нүүрсустөрөгчийн шинж чанарыг зохицуулдаг гидрофобикийн нөлөө нь мембраны липид ба мембранны уургуудаас үүссэн бүтцийг хянадаг. Мембраны олон шинж чанарыг бүх л биологийн мембраны үндсэн бүтцийг бүрдүүлдэг липидийн хоёр давхаргын тээгчээр хангадаг. Integral мембраны уураг нь липидийн давхаргад хэсэгчлэн нуугддаг. Transmembrane уургууд нь үндсэн дараалалдаа амин хүчлүүдийн тусгай зохион байгуулалттай байгууллага байдаг.

Захын мембранны уураг нь уусдагтэй маш төстэй боловч тэдгээр нь мембрантай холбоотой байдаг. Тусгай эсийн мембран нь тусгай үүрний үүрэгтэй байдаг. Биеийн мембраны бүтэц, функц нь бие махбодид хэрхэн нөлөөлдөг вэ? Биологийн мембраныг зохион байгуулснаар бүх организмын үйл ажиллагаа хамаарна. Биеийн функцийг зохион байгуулалт, гүйцэтгэлд шаардлагатай дотоод бүтэц, эсийн гадаргуу, интервал хоорондын мембраны харилцан үйлчлэлээс бүтцийг бий болгоно. Бактери, эукариот эсүүд болон хавсарсан вирүсийн хувьд бүтцийн болон үйл ажиллагааны олон шинжүүд түгээмэл байдаг. Бүх биологийн мембраныг липидийн давхарга дээр барьж, олон тооны нийтлэг шинж чанарыг үүсгэдэг. Мембран уураг олон төрлийн функцтэй байдаг.

• Хянах. Плазмын эсийн мембран нь эсийн харилцан үйлчлэлийг хүрээлэн буй орчинтой харилцан үйлчлэх хил хязгаарыг тогтооно.
• Тээвэр. Дотоод эсийн мембраныг хяналтын нэвчилттэй хослуулан зайлшгүй шаардлагатай тээврийн функцээр дэмжигдсэн өөр өөр дотоод бүтэцтэй хэд хэдэн функционал блокуудад хуваагдана.
• Дохиоллын дохиолол. Мембраны холимог нь эс дотроо цус харвах дохиоллын механизмыг хангаж, чөлөөтэй нэвтэрч орохоос эхлээд төрөл бүрийн вирусыг урьдчилан сэргийлэх механизмыг бий болгодог.

Утга ба дүгнэлт

Гадна эсийн мембран нь бүхэл биед нөлөөлдөг. Энэ нь зөвхөн сонгон шалгаруулах бодисыг нэвтрүүлэх боломжийг бүрдүүлэхэд шударга байдлыг хамгаалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь эсийн хэлбэрийг хадгалахад тусалдаг цитоскелетон ба эсийн ханыг засах сайн суурь юм. Липидүүд ихэнх эсийн мембрануудын массын 50% -ийг бүрдүүлдэг боловч энэ индекс мембраны төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг. Хөхтөн амьтдын гадна эсийн бүтцэд илүү нарийн бүтэцтэй, дөрвөн үндсэн фосфолипид байдаг. Липидийн хоёр давхаргын чухал өмч нь бие даасан молекулууд нь чөлөөтэй эргэлдэж, хажуугийн чиглэлд шилжих хоёр хэмжээст шингэнтэй адил үйлдэл юм. Ийм хувирал нь температур, липидийн найрлагаас хамаарч мембраны чухал эд юм. Гидрокарбонгийн цагирагийн бүтцээс шалтгаалан холестерин нь мембраны хувиралтыг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жижиг молекулуудын хувьд биологийн мембраны сонголтын нэвчилт нь эсийг дотоод бүтцийг хянах, хадгалах боломжийг олгодог.

Биеийн бүтцийг (эсийн мембран, цөм, гэх мэт) харгалзан үзвэл бие махбодь нь өөрийгөө зохицуулах систем бөгөөд гадна тусламжгүйгээр өөрөө хор хохирол учруулахгүй бөгөөд эс бүрийг нөхөн сэргээх, хамгаалах, зөв ажиллуулах арга замыг эрэлхийлэх болно.