התא היחיד שטח: מבנה ותפקוד

התא היחיד שטח הוא משנה אוניוורסלי. הוא קובע את הגבול בין הסביבה החיצונית לבין הציטופלסמה. PAK מספק את הסדרת יחסי הגומלין שלהם. אנחנו הבאים בחשבון את הייחוד של ארגון מבנים-פונקציונלי של המנגנון פני התא.

רכיבים

זהה את הרכיבים הבאים של פני השטח את המכשיר של תאים איקריוטיים: קרום התא, nadmembranny ומכלולים submemranny. היה מייצג הראשון בצורה של אלמנט כדורי סגור. Plasmolemma נחשב עמוד השדרה של פני השטח של היחידה הניידת. מורכבות Nadmembranny (גם זה נקרא glycocalyx) - הוא חבר חיצוני מסולק על קרום התא. הוא מורכב מרכיבים שונים. בפרט, אלה כוללים:

1. חלק הפחמימות של גליקופרוטאינים glycolipids.
2. קרום חלבוני פריפריה.
3. פחמימות ספציפיות.
4. Poluintegralnye וחלבונים נפרדים.

מורכבות Submembranny ממוקמת plasmolemma. זה מורכב של מערכת התמיכה-תנועתיים מבודדים hyaloplasm הפריפריה.

מורכבות submembrannogo אלמנטים

בהתחשב במבנה המנגנון של תא השטח, זה לוקח מבט נפרד hyaloplasm הפריפריה. זהו חלק ציטופלסמית מיוחד הממוקמים מעל plasmolemma. hyaloplasm ההיקפי מיוצג חומר נוזל הטרוגנית מובחן מאוד. הוא מכיל מגוון רכיבי משקל מולקולריים גבוהים ונמוכים ב הפתרון. למעשה, מדובר במיקרו-סביבה שבה זרימת ספציפי ותהליכים בכלל מטבולית. hyaloplasm ההיקפי מספק את ריבוי פונקציות שטח של המכונה.

מערכת השלד והשרירים המתכווצים

הוא ממוקם ב hyaloplasm הפריפריה. שחרור מערכת תומכת-תנועתיים:

1. מיקרופיברילות.
2. סיבי שלד (סיב ביניים).
3. מיקרוטובולים.

מיקרופיברילות הן מבני filamentous. סיבי שלד נוצרים על ידי פילמור של מספר מולקולות חלבון. המספר והאורך שלהם נשלטים על ידי הסדרים מיוחדים. כאשר הם משנים אנומליות להתעורר תפקודים תאיים. זה רחוק ביותר מיקרוטובולים plasmalemma. הקירות שלהם נוצרים חלבוני tubulins.

המבנה והתפקוד של יחידת שטח פני התא

מטבוליזם מבוצע על ידי בעל מנגנוני תחבורה. המבנה של התא היחיד שטח מאפשר המרגש של התרכובות ידי מספר שיטות. בפרט, את הדברים הבאים סוגי התחבורה:

1. דיפוזיה פשוטה.
2. תחבורה פסיבית.
3. תנועה פעילה.
4. Cytosis (קרום חילופי בחבילה).

בנוסף לתחבורה, גילה תכונות משטח מנגנון כזה של התא, כגון:

1. מכשול (חלוקה).
2. קולטן.
3. זיהוי.
4. תנועת התא פונקציה באמצעות פילוסוף החינוך, פּסֶבדוֹ ו lamellipodia.

תנועה חופשית

דיפוזיה פשוטה דרך התא היחיד שטח מתבצעת אך ורק בנוכחות משני צידי שיפוע קרום החשמל. הגודל שלה קובע את המהירות והכיוון של התנועה. שכבת Bilipidny עשויה לדלג על שום סוג של הידרופובי מולקולה. עם זאת, רוב ביולוגית אלמנטים פעילים הם הידרופילי. בהתאם לכך, ותנועתם החופשית קשה.

תחבורה פסיבית

סוג זה של תנועה מתחמת נקרא גם דיפוזיה קל. כמו כן הוא ביצע באמצעות תאים יחידת השטח בנוכחות שיפוע וללא צריכת ATP. תחבורה פסיבית מהירה יותר בחינם. בתהליך של הגדלת פער מפל ריכוזים מגיע לנקודה שבה מהירות תנועת הופך קבועה.

נישא

תחבורה באמצעות מנגנון השטח של התא מסופקת על ידי מולקולות מיוחדות. עם וקטורים אלה על ידי מפל ריכוזים הן מולקולות גדולות מהסוג הידרופילי (חומצות אמינו, בפרט). מנגנון Surface תאים איקריוטיים כוללים וקטורים עבור מגוון רחב של יונים פסיביים: K +, Na +, Ca +, Cl-, HCO3-. מולקולות ספציפיות אלה מאופיינות סלקטיביות גבוהה לפריטים הועבר. בנוסף, תכונה חשובה היא מהירות הנסיעה הגדולה שלהם. זה עשוי להגיע 104 או יותר מולקולות בשנייה.

תחבורה פעילה

הוא מאופיין על ידי הזזת האלמנטים נגד השיפוע. מולקולות מועברות מאזור של ריכוז הנמוך של החלקים גבוהים. תנועה כזו דורשת עלות מסוימת של ATP. כדי ליישם תחבורה פעילה לתוך המבנה של פני השטח של מנגנון התא החי כולל וקטורים ספציפיים. הם נקראים "משאבות" או "משאבות". רבי וקטורים אלה משתנים פעילות ATPase. משמעות הדבר היא כי הם מסוגלים לשבור אדנוזין אדנוזין כדי להפיק אנרגיה עבור פעילותה. מעבר אקטיבי מאפשר יצירת שיפועים יון.

cytosis

שיטה זו משמשת להעביר חלקיקים של חומרים שונים או מולקולות גדולות יותר. במהלך cytosis אלמנט מועברים מוקף שלפוחית הממברנה. אם התנועה היא בכלוב, אז זה נקרא אנדוציטוזה. לפיכך, בכיוון ההפוך נקרא exocytosis. בחלק התאים המרכיבים לעבור. סוג של תחבורה זה נקרא transcytosis או diatsiozom.

cytolemma

מבנה מנגנון פני התא כולל הממברנה נוצר בעיקר שומנים וחלבונים ביחס של כ 1: 1. "המודל סנדוויץ" הראשון של אלמנט הוצע בשנת 1935 בהתאם לתיאוריה, מולקולות השומנים להרכיב בסיס plasmolemma מסודרים בשתי שכבות (שכבה bilipidny). הם פנו בזנבם (אזורים הידרופובי) זה לזה, ואת בחוץ ובפנים - ראשי הידרופילי. משטחים אלה מצופים בשכבה bilipidnogo מולקולות חלבון. מודל זה אושר בשנות ה -50 וולגרי מחקרים ultrastructural המאה שנערך באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים. זה כבר נמצא בעיקר כי יחידת השטח מורכבת קרום תא חי תלת שכבתי. עוביו הוא 7.5-11 ננומטר. היא נוכחת אור הממוצע ושתי שכבה היקפית כהה. הראשון מתאים לאזור ההידרופובי של מולקולות שומנים. חלקים כהים בתורו, מייצגים את שכבות משטח המוצקות של חלבון וראש הידרופילי.

תיאוריות אחרות

מגוון של המחקר אלקטרון-מיקרוסקופיים, שנערך בסוף שנות ה -50 - 60-ies מוקדם. הם הצביעו על האוניברסליות של ארגון קרום תלת שכבתי. הדבר בא לידי ביטוי בתיאוריה של ג'יי רוברטסון. בינתיים, עד סוף שנות ה -60. צברתי הרבה עובדות שלא היה להסביר במונחים של "מודל הכריך" הקיים. זה נתן תנופה לפיתוח תוכניות חדשות, שכלל מודל המבוסס על הנוכחות של קלסר הידרופובי-הידרופיליות של מולקולות חלבון ושומן. בין אחד מהם הייתה התאוריה של "שטיח ליפופרוטאין." בהתאם לזה, מורכב של חלבונים בממברנה נוכחי שני סוגים: אינטגרלי פריפריה. לאחרונה מחויב אינטראקציות אלקטרוסטטיות עם ראשי קוטב על מולקולות שומנים. עם זאת, הם לא יוצרים שכבה רציפה. תפקיד מפתח בגיבוש של קרום שייך חלבונים כדוריים. הם שקועים זה ובחלקה התייחסו poluintegralnymi. העברת חלבונים אלה מתבצעת בשלב הנוזלי של השומנים. הדבר מבטיח רְפִיפוּת, והדינמיות של מערכת הממברנה כולה. נכון לעכשיו, המודל הזה נחשב הנפוץ ביותר.

ליפידים

מאפיינים פיסיים וכימיים מפתח של שכבת הקרום ניתנים, האלמנטים המוצגים - פוספוליפידים מורכב זנב פולרי (הידרופובי) וראש קוטבי (הידרופילי). הסוג הנפוץ ביותר של אותם נחשבים phosphoglycerides ו ספינגוליפיד. ההתמקדות אחרונה בעיקר בשכבה החיצונית. יש להם חיבור לרשתות oligosaccharide. בשל העובדה כי הקישורים להאריך מעבר plasmolemma החלק החיצוני, זה רוכש צורה סימטרית. Glycolipids לשחק תפקיד חשוב ביישום של הפונקציה לקולטן התקן. במסגרת הרוב של הקרום יש גם כולסטרול (כולסטרול) - שומני סטרואידים. המספר שלו הוא שונה, אשר נקבע במידה רבה על ידי קרום נוזלי. כולסטרול יותר, אז זה מעל. רמת נוזל גם תלויה ביחס של שאריות חומצת שומן בלתי רוויות רוויות. ככל מהם, אז זה מעל. נוזלים להשפיע על הפעילות של אנזימים בקרום.

חלבונים

ליפידים נקבעו בעיקר נכסי מכשול. חלבונים, לעומת זאת, לתרום ליישום של מפתח תפקוד התא. בפרט, נשלט תחבורה של תרכובות, ויסות חילוף חומרים, קבלה וכן הלאה. מולקולות חלבון מופצים ב bilayer השומנים של פסיפס. הם יכולים להעביר בפנים. תנועה זו נשלטת על ידי, ככל הנראה, את התא עצמו. מנגנון התחבורה microfilaments המעורב. הם מחוברים חלבונים בלתי נפרד הפרט. אלמנטי הקרום שונים בהתאם למיקום שלך ביחס bilipidnomu שכבה. חלבונים עשויים אפוא להיות היקפיים ובלתי נפרדים. הרובד הראשון הוא מקומי. יש להם קשר קלוש עם משטח הממברנה. חלבונים אינטגרל שקועים לחלוטין זה. יש להם קשר חזק עם השומנים מופרדים מן הקרום ללא פגיעה בשכבת bilipidnogo. חלבונים שחודרים דרכו, שנקרא transmembrane. אינטראקציה בין מולקולות חלבון ושומן בעלי אופי שונה מספק יציבות plasmalemma.

glycocalyx

יש ליפופרוטאינים שרשרות צד. מולקולות oligosaccharide יכולות להיקשר טופס שומני glycolipids. חלק הפחמימות שלהם יחד עם אלמנטים דומים המצורפים תא גליקופרוטאינים משטח מטען שלילי מהווה את עמוד השדרה של glycocalyx. הוא הציג בשכבה רופפת של צפיפות אלקטרונים מתונה. Glycocalyx כיסוי plasmolemma החלק החיצוני. מנות הפחמימה שלה להקל הכרת תאי שכנים וחומרי therebetween, וגם מספקת בקשר לכך דבק. Glycocalyx גם gitosovmestimosti בהווה קולטני הורמון, אנזימים.

בנוסף

קולטנים ממברנה מיוצגים גליקופרוטאינים בעיקר. יש להם את היכולת ליצור תקשורת עם הליגנדים מאוד ספציפיים. קולטנים הנמצאים על קרום, בנוסף, ניתן לווסת את התנועה של מולקולות מסוימות לתוך חדירות התא של קרום הפלזמה. הם מסוגלים להמיר אותות מהסביבה לתוך האלמנטים הפנימיים, מחייב של מטריקס ו- שלד התא. כמה חוקרים מאמינים כי רכב glycocalyx כולל גם מולקולות חלבון poluintegralnye. התחומים שלהם ממוקמים באזור של פני השטח של מנגנון תאי nadmembrannoy.