La estructura y las propiedades de las membranas biológicas de la célula. La estructura y funciones de las membranas plasmáticas.

No es un secreto que todos los seres vivos en nuestro planeta consisten en sus células, estas innumerables "" "materia orgánica". A su vez, las células están a su vez están rodeadas por una funda protectora especial: una membrana que desempeña un papel muy importante en las células vitales de la célula, y la función de la membrana celular no se limita a solo la protección de la célula, sino Son un mecanismo complejo involucrado en la cría, la nutrición, la regeneración celular.

Que es una membrana celular

La palabra "membrana" en sí misma se traduce del latín como "película", aunque la membrana no es solo una especie de película en la que se envuelve la célula, sino una combinación de dos películas interconectadas y poseen varias propiedades. De hecho, la membrana celular es una cubierta de lipoproteínas (proteínas de aceite) de tres capas que separa cada célula de las células vecinas y del medio ambiente, y realizando intercambio controlado entre células y medio ambiente, por lo que la definición académica de lo que es la membrana celular.

El significado de la membrana es simplemente enorme, ya que no simplemente separe una célula de otra, sino que también proporciona una interacción celular, tanto con otras células como en el medio ambiente.

Historia del estudio de la membrana celular.

Una contribución importante al estudio de la membrana celular fue hecha por dos científicos alemanes y en la Grendel en el distante 1925. Fue entonces cuando lograron llevar a cabo un complejo experimento biológico sobre los cuentos de sangre roja, los glóbulos rojos, durante los cuales los científicos se llamaban "sombras", las conchas de eritrocitos vacías, que se colocaban en una pila y también midieron la superficie, y también Calculó el número de lípidos en ellos. Basado en el número resultante de lípidos, los científicos concluyeron que son suficientes en una doble capa de membrana celular.

En 1935, otro par de investigadores de la membrana celular, esta vez los estadounidenses Daniel y Dawson después de toda una serie de largos experimentos establecen el contenido de proteínas en la membrana celular. De lo contrario, era imposible explicar por qué la membrana tiene un nivel tan alto de tensión superficial. Los científicos han sido testigos del modelo de membrana celular en forma de sándwich, en los que las capas homogéneas de lápidos-proteínas desempeñan el papel del pan, y entre ellos en lugar de petrolismo.

En 1950, con el advenimiento de la teoría electrónica de Daniel y Dawson, fue posible confirmar las observaciones prácticas, en las micrografías de la membrana celular, las capas de los cabezales de lípidos y proteínas eran claramente visibles y también un espacio vacío entre ellos.

En 1960, el biólogo estadounidense J. Robertson desarrolló la teoría de la estructura de tres capas de las membranas celulares, que durante mucho tiempo se consideró la única verdadera, pero con el mayor desarrollo de la ciencia, las dudas comenzaron a aparecer en su infalibilidad. Entonces, por ejemplo, desde el punto de vista de las células, sería difícil y difícil de transportar las sustancias útiles necesarias a través de todo el "sándwich".

Y solo en 1972, los biólogos estadounidenses S. Singer y Nicholson pudieron explicar las inconsistencias de la teoría de Robertson con la ayuda de un nuevo modelo de mosaico líquido de la membrana celular. En particular, encontraron que la membrana celular no es uniforme en su composición, además, asimétrica y llena de líquido. Además, las células están en constante movimiento. Y las proteínas notorias que forman parte de la membrana celular tienen diferentes edificios y funciones.

Propiedades y características de la membrana celular.

Ahora vamos a analizar las funciones que realiza la membrana celular:

La función de barrera de la membrana celular: la membrana como la protección fronteriza más real, se encuentra en la guardia de las fronteras de la jaula, retrasando, no faltan moléculas dañinas o simplemente inapropiadas

La función de transporte de la membrana celular: la membrana no es solo un límite en la puerta de la célula, sino también un tipo de ancho de banda aduanero, a través del intercambio de sustancias útiles con otras células y el medio ambiente.

La función de la matriz es precisamente, la membrana celular determina la ubicación con respecto a la otra, regula la interacción entre ellos.

La función mecánica es responsable de limitar una célula de otra y en paralelo con la conexión celular correcta entre sí, para la formación de ellas en un tejido homogéneo.

La función protectora de la membrana celular es la base para la construcción del escudo protector de la célula. En la naturaleza, un ejemplo de esta característica puede ser de madera maciza, piel densa, cubierta protectora Y, todo esto gracias a la función protectora de la membrana.

Función enzimática: otra función importante realizada por algunas proteínas celulares. Por ejemplo, gracias a esta función en el epitelio intestinal, se produce la síntesis de las enzimas digestivas.

Además, además de todo esto, se lleva a cabo un intercambio celular a través de la membrana celular, que se puede mantener en tres reacciones diferentes:

La fagocitosis es un intercambio celular en el que las células de fagocitos incorporadas en la membrana son capturadas y digeridas por varios nutrientes.
La pinocitosis es un proceso de capturar una membrana de una célula, contactando las moléculas de líquido. Para hacer esto, en la superficie de la membrana, se forman amplificadores especiales, lo que parecen rodear una gota de líquido, formando una burbuja, que posteriormente "se engancha" la membrana.
La exocitosis es un proceso inverso cuando la célula a través de la membrana resalta el fluido funcional secretor a la superficie.

La estructura de la membrana celular.

La membrana celular tiene lípidos de tres clases:

se presenta fosfolípidos (se presenta una combinación de grasas y fósforo),
glicolípidos (representa una combinación de grasas y carbohidratos),
colesterol.

Los fosfolípidos y los glicolípidos, a su vez, consisten en una cabeza hidrófila, en la que salen dos colas hidrofóbicas largas. El colesterol también ocupa el espacio entre estas colas, sin permitirles doblarse, todo esto en algunos casos hace que la membrana de ciertas células sea muy apretada. Además de todo esto, las moléculas de colesterol están ordenadas por la estructura de la membrana celular.

Pero sea que, como puede, y la parte más importante de la estructura de la membrana celular es proteína, o proteínas más bien diferentes que desempeñan diversos roles importantes. A pesar de la variedad de proteínas contenidas en la membrana, hay algo que están unidos, los lípidos anulares están dispuestos alrededor de todas las proteínas de la membrana. Los lípidos anulares son grasas estructuradas especiales que sirven como una especie de funda protectora para proteínas, sin las cuales simplemente no funcionarían.

La estructura de la membrana celular tiene tres capas: la base de la membrana celular es una capa de bilipídica líquida uniforme. Las proteínas lo cubren en ambos lados como un mosaico. Es proteína que, además de las funciones descritas anteriormente, también desempeñan el papel de los canales peculiares, para los cuales las sustancias pasan a través de la membrana, incapaz de penetrar en la capa líquida de la membrana. Estos incluyen, por ejemplo, los iones de potasio y sodio, para su penetración a través de la membrana, se proporcionan canales de iones especiales de membranas celulares. En otras palabras, las proteínas aseguran la permeabilidad de las membranas celulares.

Si miras la membrana celular a través del microscopio, veremos una capa lipídica formada por pequeñas moléculas esféricas en las que flotan como las proteínas marinas. Ahora sabes qué sustancias están incluidas en la membrana celular.

Membrana celular, video

Y al final del video educativo sobre la membrana celular.

Membrana de células exteriores (plasma, cytlemma, membrana plasmática) células animalescubierto afuera (es decir, en el lado que no se pone en contacto con la capa de citoplasma) de las cadenas de oligosacáridos, unidas covalentemente a las proteínas de membrana (glicoproteínas) y en menor medida a los lípidos (glicolípidos). Esta membrana de carbohidratos se llama glicocalix.El propósito de Glycicalca no es muy claro; Existe la suposición de que esta estructura participa en los procesos de reconocimiento intercelular.

En células vegetalesen la parte superior de la membrana de células exteriores, hay una capa de celulosa densa con poros a través de los cuales la relación entre células adyacentes se lleva a cabo por puentes citoplásmicos.

En las células Hongostop Plasmalemma - capa densa chitín.

W. bacterias – muren.

Propiedades de las membranas biológicas.

1. La capacidad de autoustrial Después de destruir las influencias. Esta propiedad está determinada por las características fisicoquímicas de las moléculas de fosfolípidos, que en la solución acuosa se recolectan, de modo que los extremos hidrófilos de las moléculas se desarrollan hacia afuera e hidrófobas. En las capas de fosfolípidos ya preparadas, las proteínas se pueden incrustar. La capacidad de auto-ensamblaje es importante a nivel celular.

2. semi-percepción (selectividad en la transmisión de iones y moléculas). Asegura el mantenimiento de la constancia de la composición iónica y molecular en la célula.

3. Fluidez de la membrana. Las membranas no son estructuras rígidas, se enjuagan constantemente debido a los movimientos rotativos y oscilatorios de las moléculas lipídicas y las proteínas. Proporciona una mayor tasa de procesos químicos enzimáticos y otros en las membranas.

4. Fragmentos de membranas no tienen fines libres.Así que se cierran en las burbujas.

Funciones de la membrana celular externa (plasmama)

Las funciones principales de la plasmamama son las siguientes: 1) Barrera, 2) Receptor, 3) Intercambio, 4) Transporte.

1. Función de barrera. Se expresa en el hecho de que el plasmalema limita los contenidos de la célula, separándola del entorno externo, y las membranas intracelulares comparten el citoplasma para separar la reacción. compartimentos completos.

2. Función del receptor. Una de las funciones más importantes de Plasmama es garantizar la comunicación (comunicación) de las células con un medio externo por medio de un aparato receptor presente en las membranas que tienen una naturaleza proteína o glicoproteína. La función principal de las formaciones del receptor de plasma es el reconocimiento de señales externas, gracias a las cuales las células están orientadas correctamente y forman tejidos en el proceso de diferenciación. Con una función de receptor, las actividades de varios sistemas regulatorios están conectados, así como la formación de una respuesta inmune.

Función de intercambio Determinado por el contenido de las proteínas enzimáticas en las membranas biológicas, que son catalizadores biológicos. Su actividad varía según el pH del medio, la temperatura, la presión, de la concentración tanto del sustrato como de la enzima en la misma. Las enzimas determinan la intensidad de las reacciones clave. metabolismo, así como suenfocar.

Membranas de la función de transporte. La membrana proporciona una penetración selectiva en la célula y de la celda al entorno de diversos productos químicos. Los vehículos de sustancias son necesarios para mantener el pH correspondiente en la célula, la concentración de iones adecuada, que garantiza la eficiencia de las enzimas celulares. El transporte suministra nutrientes que sirven como fuente de energía, así como material para la formación de diversos componentes celulares. Depende de la eliminación de los residuos tóxicos, la secreción de diversas sustancias beneficiosas y la creación de gradientes de iones necesarios para la actividad nerviosa y muscular, cambiando la tasa de transferencia de sustancias puede llevar a trastornos de los procesos de bioenergía, el metabolismo de la sal de agua, la excitabilidad y otros procesos. La corrección de estos cambios se basa en la acción de muchos medicamentos.

Hay dos formas principales de recibir sustancias en una célula y salida de la celda a un entorno externo;

transporte pasivo

transporte activo.

Transporte pasivo Se va de acuerdo con un gradiente de una concentración química o electroquímica sin el costo de la energía ATP. Si la molécula de la sustancia transportada no tiene una carga, la dirección del transporte pasivo se determina solo por la diferencia en la concentración de esta sustancia en ambos lados de la membrana (gradiente de concentración química). Si se cobra la molécula, su transporte se influye en un gradiente de concentración química y un gradiente eléctrico (potencial de membrana).

Ambos gradientes juntos constituyen un gradiente electroquímico. Los vehículos pasivos de sustancias se pueden llevar a cabo de dos maneras de difusión simple y difusión de luz.

Con difusión simple Las iones de sal y agua pueden penetrar en los canales selectivos. Estos canales se forman a expensas de algunas proteínas transmembranas que se forman a través de vías de transporte abiertas constantemente o solo por un corto tiempo. A través de los canales selectivos penetran varias moléculas que tienen los canales correspondientes y los canales de carga.

Hay un camino diferente de difusión simple: esta difusión de sustancias a través de una bicapa lipídica, a través de las cuales las sustancias y el agua solubles en grasa se pasan fácilmente. Lipid bilayl impenetrable para moléculas cargadas (iones), y, al mismo tiempo, las moléculas pequeñas no cargadas pueden difundirse libremente, con la menor molécula, cuanto más rápido se transporta. Una velocidad bastante alta de la difusión de agua a través de la bicapa lipídica se explica precisamente por el bajo valor de sus moléculas y la falta de carga.

Para difusión de luzen el transporte de sustancias, las proteínas están involucradas: los portadores que trabajan en el principio Ping Pong. Existe la proteína en este caso en dos estados conformacionales: en el estado "pong", las secciones de unión de la sustancia transportada están abiertas desde el exterior de la bilaya, y en el estado de ping, se abren las mismas áreas en el otro lado. Este proceso es reversible. Desde el mismo lado, se abrirá el sitio de unión de sustancias, depende del gradiente de concentración, esta sustancia.

De esta manera, el azúcar y los aminoácidos pasan a través de la membrana.

Con una difusión de luz, la tasa de transporte de sustancias aumenta significativamente en comparación con una difusión simple.

Además de los portadores de proteínas, algunos antibióticos, como la gramicidina y el borde de valina, participan en la difusión liviana.

A medida que proporcionan el transporte de iones, se les llama. ionopors.

Sustancias de transporte activo en la célula. Este tipo de transporte siempre viene con considerable energía. La fuente de energía requerida para el transporte activo es ATP. Una característica característica de este tipo de transporte es que se lleva a cabo de dos maneras:

con la ayuda de las enzimas llamadas ATP-AZA;

transporte en envasado de membrana (endocitosis).

EN la membrana celular al aire libre contiene tales proteínas enzimáticas como ATP-ASE, La función cuya función es garantizar el transporte activo. iones contra un gradiente de concentración.Debido a que proporcionan el transporte de iones, entonces este proceso se llama la bomba de iones.

Se conocen cuatro sistemas principales de transporte de iones en la célula animal. Tres de ellos proporcionan transferencia a través de membranas biológicas.NA + y K +, CA +, H +, y la cuarta transferencia de protones cuando opera la cadena respiratoria de mitocondrias.

Un ejemplo de un mecanismo de transporte activo de iones puede servir. bomba de sodio-potasio en células animales. Admite en una célula una concentración constante de iones de sodio y potasio, que difiere de la concentración de estas sustancias en el medio ambiente: normalmente, las células de ión de sodio son menores que en el medio ambiente, y el potasio es mayor.

Como resultado, de acuerdo con las leyes de difusión simple, el potasio tiende a abandonar la célula, y el sodio se difunde en la célula. En contraste con la simple difusión de sodio, una bomba de potasio bombea constantemente sodio de la célula e introduce potasio: tres moléculas de la cuenta de sodio hacia afuera para dos moléculas en células de potasio.

Proporciona estos iones de transporte de la ATP-Aza-eversio dependiente de sodio-aza-eferenco en la membrana de tal manera que impregne su espesor, desde el interior de la membrana, el sodio y la ATP viene a esta enzima, y \u200b\u200bcon potasio al aire libre.

La transferencia de sodio y potasio a través de la membrana se lleva a cabo como resultado de cambios de conformación, que sufre un ATP-AZA dependientes de potasio de sodio, se activan al aumentar la concentración de sodio dentro de la célula o potasio en el medio ambiente.

Para el suministro de energía de esta bomba, se necesita hidrólisis de ATP. Este proceso proporciona toda la misma enzima que depende de ATP-AZA dependiente de potasio. Al mismo tiempo, se gasta más de un tercio de ATP consumido por la célula animal en reposo en el trabajo del sodio: la bomba de potasio.

Violación del trabajo apropiado del sodio: la bomba de potasio conduce a diversas enfermedades graves.

La eficiencia de esta bomba supera el 50%, lo que no llega a los autos más perfectos creados por el hombre.

Muchos sistemas de transporte activo son impulsados \u200b\u200bpor energía almacenados en gradientes de iones, y no por hidrólisis de ATP directo. Todos ellos trabajan como los sistemas de transporte de costos (contribuyendo al transporte de los compuestos bajo molecular). Por ejemplo, el transporte activo de algunos azúcares y aminoácidos dentro de las células animales se debe al gradiente de iones de sodio, y cuanto mayor sea el gradiente de iones de sodio, mayor será la tasa de absorción de la glucosa. Y, por el contrario, si la concentración de sodio en el espacio intercelular se reduce significativamente, el transporte de glucosa se detiene. Al mismo tiempo, el sodio debe unirse a la proteína portadora de glucosa dependiente de sodio, que tiene dos secciones de unión: una para glucosa, la otra para sodio. Los iones de sodio que penetran en la jaula contribuyen a la introducción en la celda y la proteína portadora junto con la glucosa. Los iones de sodio que penetran en la jaula junto con la glucosa se compran a los cuentos de sodio de la ATP-AZA dependientes, que, que mantienen un gradiente de concentración de sodio, controla indirectamente el transporte de glucosa.

Sustancias de transporte en envases de membrana. Las moléculas de biopolímero grandes prácticamente no pueden penetrar penetralmente en un plasmamaemma uno de los mecanismos de transporte descritos anteriormente de las sustancias en la célula. Son capturados por la celda y se absorben en el paquete de membrana, que consiguió el nombre endocitosis. Este último está formalmente separado en la fagocitosis y la pinocitosis. Captura con partículas sólidas - es fagocitosisy líquido - pinocitosis. En caso de endocitosis, se observan las siguientes etapas:

la recepción de la sustancia absorbida debido a los receptores en la membrana celular;

invaginación de la membrana para formar una burbuja (Vesicula);

fuera de la burbuja de la endocitosis de la membrana con considerable energía. formación Fagomanía y la restauración de la integridad de la membrana;

Fagosomia Fagosoms y Educación fagalisosomas (vacuola digestiva) en el que se produce la digestión de las partículas absorbidas;

extracción indebida en el fagelicosoma del material de la célula ( exocitosis).

En el mundo animal endocitosis Es una forma característica de nutrición de muchos organismos unicelulares (por ejemplo, en AMEB), y entre muchas células, este tipo de digestión de partículas de alimentos se encuentra en las células entodéricas en intestinales. En cuanto a los mamíferos y el hombre, tienen un sistema histIO-endotelial reticular de células con la capacidad de la endocitosis. Un ejemplo son leucocitos de sangre y células hepáticas de astillas. Los últimos sudan los llamados capilares hepáticos sinusoides y captan las distintas partículas alienígenas ponderadas. Exocitosis- Esta es una forma de eliminar el sustrato que secretó por la celda del sustrato, que es necesario para la función de otras células, tejidos y órganos.

Membrana celular

Una imagen de una membrana celular. Las bolas azules y blancas pequeñas corresponden a las "cabezas" hidrófobas de fosfolípidos, y líneas conectadas a ellas, "colas hidrófilas". La figura muestra solo proteínas de membrana integrales (glóbulos rojos y espirales amarillos). Puntos ovalados amarillos dentro de la membrana - Moléculas de colesterol Cadenas de colores amarillos de las cuentas en el lado exterior de la membrana: cadenas de oligosacáridos que forman glicocalix

La membrana biológica incluye varias proteínas: integral (membrana perforadora), semi-integrada (sumergida por un extremo en una capa lipídica externa o interior), superficie (ubicada en el exterior o adyacente a los lados internos de la membrana). Algunas proteínas son puntos de contacto de la membrana celular con el citoesqueleto dentro de la célula, y la pared celular (si está) está afuera. Algunas de las proteínas integrales realizan la función de los canales de iones, varios transportadores y receptores.

Funciones

barrera: proporciona metabolismo ajustable, selectivo, pasivo y activo con el medio ambiente. Por ejemplo, la membrana peroxiz protege el citoplasma de las células de peróxido peligroso. La permeabilidad selectiva significa que la permeabilidad de la membrana para varios átomos o moléculas depende de su tamaño, carga eléctrica y propiedades químicas. La permeabilidad electoral garantiza la separación de las células y los compartimentos celulares del medio ambiente y el suministro de sus sustancias necesarias.
transporte: a través de la membrana hay vehículos en una jaula y de la celda. El transporte a través de las membranas proporciona: la entrega de nutrientes, la eliminación de productos de intercambio final, la secreción de diversas sustancias, la creación de gradientes de iones, manteniendo las óptimas y la concentración de iones que se necesitan para el funcionamiento de las enzimas celulares.
Las partículas por cualquier motivo no pueden cruzar la bicapa fosfolípida (por ejemplo, debido a las propiedades hidrófilas, ya que la membrana dentro del hidrófobo y no pasa sustancias hidrófilas, o debido a tamaños grandes), pero necesario para la célula puede penetrar en la membrana a través de especial Portadores de proteínas (transportadores) y proteínas-canales o por endocitosis.
En caso de transporte pasivo, las sustancias cruzaron el bisel lipídico sin el costo de la energía bajo el gradiente de concentración por difusión. Una variante de este mecanismo es una difusión liviana, en la que la sustancia ayuda a pasar a través de un diafragma cualquier molécula específica. Esta molécula puede tener un canal que transmite solo un tipo de sustancias.
El transporte activo requiere costos de energía, ya que sucede contra el gradiente de concentración. La membrana existe proteínas especiales: bombas, incluida la ATPasa, que bombea activamente los iones de potasio en la célula (K +) y las iones de sodio de la bomba (Na +) de ella.
mATRIX: proporciona cierta interjección y orientación de proteínas de membrana, su interacción óptima.
mecánica: garantiza la autonomía de la célula, sus estructuras intracelulares, también se conectan a otras células (en los tejidos). Las paredes celulares tienen un papel importante en la provisión de la función mecánica, y en animales, una sustancia intercelular.
energía: con la fotosíntesis en cloroplastos y respiración celular en mitocondrias en sus membranas hay sistemas de transferencia de energía en los que también participan las proteínas;
receptor: algunas proteínas en la membrana son receptores (moléculas, con las que la célula percibe ciertas señales).
Por ejemplo, las hormonas que circulan en la sangre se aplican solo a tales células diana que tienen receptores correspondientes a estas hormonas. Los neurotransmisores (productos químicos que aseguran el transporte de pulsos nerviosos) también están asociados con proteínas receptoras especiales de las células diana.
enzimáticos: las proteínas de membrana son a menudo enzimas. Por ejemplo, las membranas plasmáticas de las células epiteliales intestinales contienen enzimas digestivas.
implementación de la generación y conducta de biopotenciales.
Usando la membrana en la celda, se mantiene una concentración constante de iones: la concentración de iones k + dentro de la célula es significativamente más alta que la exterior, y la concentración de Na + es significativamente más baja, lo que es muy importante, ya que garantiza que el potencial Diferencia en la membrana y la generación del impulso nervioso.
marcado de células: hay antígenos en la membrana, actuando como marcadores - "Etiquetas", lo que le permite identificar la celda. Estas son glicoproteínas (es decir, proteínas con cadenas laterales de oligosacáridos ramificadas que se les adjuntan), tocando el papel de las "antenas". Debido a las innumerables configuraciones de cadenas laterales, es posible realizar su marcador especial para cada tipo de celda. Con la ayuda de marcadores celulares, otras células pueden reconocer y actuar acordadas con ellos, por ejemplo, en la formación de órganos y tejidos. Permite al sistema inmunológico reconocer antígenos alienígenas.

Estructura y composición biomembrana.

Las membranas constan de tres lípidos de clase: fosfolípidos, glicolípidos y colesterol. Los fosfolípidos y los glicolípidos (lípidos con carbohidratos adjuntos a ellos) consisten en dos "relaves" de hidrocarburos hidrófobos largos, que están asociados con una "cabeza" hidrófila cargada. El colesterol le da a la membrana de la membrana, ocupando el espacio libre entre las colas de lípidos hidrófobas y no permitiendo que se doblen. Por lo tanto, las membranas con bajo contenido de colesterol son más flexibles, y con mucho más rígido y frágil. Además, el colesterol sirve como un "tapón", lo que evita el movimiento de moléculas polares de la célula y en la célula. Una parte importante de la membrana es proteínas que lo impregnan y responsables de la variedad de propiedades de las membranas. Su composición y orientación difieren en diferentes membranas.

Las membranas celulares a menudo son asimétricas, es decir, las capas difieren en la composición de los lípidos, la transición de una molécula separada de una capa a otra (la llamada llamada chancletas) Es difícil.

Orgánulos de membrana

Estas son cerradas individuales u otras áreas de citoplasma, separadas de hialoplasma con membranas. Los orgánulos de un solo grano incluyen una red endoplásmica, un gólgi, lizosoma, vacuolas, peroxisoma; a dos rallados: núcleo, mitocondria, plasts. La estructura de las membranas de diversos orgánulos difiere en la composición de lípidos y proteínas de membrana.

Permeabilidad electoral

Las membranas celulares tienen permeabilidad electoral: la glucosa, los aminoácidos, los ácidos grasos, la glucosa, los aminoácidos, los ácidos grasos, el glicerol y los iones se difunden lentamente, y las mismas membranas regulan activamente este proceso en cierta medida, y otras faltan. Hay cuatro mecanismos principales para la recepción de sustancias en una célula o retiro de la célula hacia afuera: difusión, ósmosis, transporte activo y exo o endocitosis. Los dos primeros procesos son pasivos, es decir, no requieren costos de energía; Los dos últimos son procesos de consumo de energía activos.

La permeabilidad electoral de la membrana bajo transporte pasivo se debe a canales especiales, proteínas integrales. Permaan la membrana, formando un tipo de paso. Para los elementos K, NA y CL tienen sus propios canales. Respecto al gradiente de la concentración de la molécula de estos elementos, se mueve hacia una célula y de ella. Cuando se divulgan los canales de iones de sodio, y se aguda una admisión aguda a los iones de sodio. Al mismo tiempo, se produce el desequilibrio del potencial de la membrana. Después de eso, se restaura el potencial de la membrana. Los canales de potasio están siempre abiertos, los iones de potasio caen lentamente en la jaula.

ver también

Literatura

Antonov V. F., Smirnova E. N., Shevchenko E. V. Membranas lipídicas con transiciones de fase. - M.: Ciencia, 1994.
Gennis R. Biomembranas. Estructura y funciones moleculares: traducción del inglés. \u003d Biomembranas. Estructura y función molecular (por Robert B. Gennis). - 1ª edición. - m.: Mir, 1997. - ISBN 5-03-002419-0
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Rubin A. B. Biofísica, tutorial en 2 tt. - 3ª edición, corregida y complementada. - m.: Publicación de la Universidad de Moscú, 2004.

Membrana celular (También cytlemma, plasma o membrana plasmática): una estructura molecular elástica que consiste en proteínas y lípidos. Separa los contenidos de cualquier célula del entorno externo, proporcionando su integridad; regula el intercambio entre la célula y el medio; Las membranas intracelulares dividen la célula a compartimentos cerrados especializados: compartimentos o orgánulos, que apoyan ciertas condiciones ambientales.

Si las células también están disponibles (generalmente hay células vegetales), cubre la membrana celular.

La membrana celular es una capa doble (rota) de las moléculas de la clase lipídica, la mayoría de las cuales representan los llamados lípidos complejos. fosfolípidos. Las moléculas lipídicas tienen una hidrofílica ("cabeza") e hidrófoba ("cola") de la parte. Al formar membranas, las partes hidrofóbicas de las moléculas se giran dentro, e hidrófilas, hacia afuera. La membrana biológica incluye varias proteínas:

integral (membrana perforante),
semi-integrado (sumergido por un extremo en una capa lipídica externa o interna),
superficie (ubicada en el exterior o adyacente a los lados internos de la membrana).

Algunas proteínas son los puntos de contacto de la membrana celular con el citoesqueleto dentro de la celda y la pared celular afuera.

Funciones de membranas:

Barrera: proporciona metabolismo ajustable, selectivo, pasivo y activo con el medio ambiente.
Transporte: a través de la membrana hay vehículos en una jaula y de la celda. El transporte a través de las membranas proporciona: Entrega de nutrientes, eliminación de productos de intercambio final, secreción de diversas sustancias, la creación de gradientes de iones, manteniendo el pH óptimo y la concentración de iones que se necesitan para el funcionamiento de las enzimas celulares.
Matriz: proporciona un cierto ajuste y orientación de proteínas de membrana, su interacción óptima.
Mecánica: garantiza la autonomía de la célula, sus estructuras intracelulares, también se conectan a otras células (en los tejidos). Las paredes celulares tienen un papel importante para garantizar la función mecánica.
Energía: con la fotosíntesis en cloroplastos y respiración celular en mitocondrias en sus membranas hay sistemas de transferencia de energía en los que también participan las proteínas.

Las membranas constan de tres lípidos de clase:

fosfolípidos
glicolípidos
colesterol.

Fosfolípidos y glicolípidos (Los lípidos con carbohidratos unidos a ellos) consisten en dos "relaves" de "relaves" de hidrocarburos hidrófobos, que se asocian con una "cabeza" hidrófila cargada.

Colesterol Da el aparejo de la membrana, ocupando el espacio libre entre las colas hidrófobas de los lípidos y que no permiten que sean dobladas. Por lo tanto, las membranas con contenido de colesterol bajo son más flexibles, pero con gran resistencia y frágil. Además, el colesterol sirve como un "tapón", lo que evita el movimiento de moléculas polares de la célula y en la célula.

Una parte importante de la membrana es proteínas Piercinglo y responsable de una variedad de propiedades de las membranas. Su composición y orientación difieren en diferentes membranas. Junto a las proteínas son lípidos anulares: están más ordenados, menos móviles, tienen ácidos grasos más saturados y se destacan de la membrana junto con la proteína. No hay lípidos anulares, las proteínas de membrana no funcionan.

Membranas celulares a menudo asimétrico Es decir, las capas difieren en la composición de los lípidos, en el exterior, es predominantemente fosfatidalinositol, fosfatidilcolina, esfingomielina y glicolípidos, en la fosfatidilserina interna, fosfatidilometilserina, fosfatidilometilometamina y alterna de fosfatidilo. La transición de una molécula separada de una capa a otra (el llamado flip flop) es difícil, pero puede ocurrir espontáneamente, aproximadamente una vez cada 6 meses o usar proteínas-flippaz y una membrana de molienda. Si la fosfatidilserina aparece en la capa exterior, esta es una señal para los macrófagos sobre la necesidad de destruir la celda.

Orgánulos de membrana - Estas se cierran u otras áreas de citoplasma, separadas del hialoplasma por membranas. Los orgánulos de un solo grano incluyen una red endoplásmica, un gólgi, lizosoma, vacuolas, peroxisoma; a dos rallados: núcleo, mitocondria, plastistas. La estructura de las membranas de diversos orgánulos difiere en la composición de lípidos y proteínas de membrana.

Las membranas celulares poseen permeabilidad selectiva: Las glucosa, los aminoácidos, los ácidos grasos, la glucosa, los aminoácidos, los ácidos grasos, el glicelol y los iones se difunden lentamente, y las membranas regulan activamente este proceso, faltan algunas sustancias, y otras no lo son. Hay cuatro mecanismos principales para la recepción de sustancias en una célula o retiro de la célula hacia afuera: difusión, ósmosis, transporte activo y exo o endocitosis. Los dos primeros procesos son pasivos, es decir, no requieren costos de energía; Los dos últimos son procesos de consumo de energía activos.

Membrana celular.
La membrana celular separa los contenidos de cualquier célula del entorno externo, proporcionando su integridad; regula el intercambio entre la célula y el medio; Las membranas intracelulares dividen la célula a compartimentos cerrados especializados: compartimentos o orgánulos en los que se apoyan ciertas condiciones ambientales.
Estructura.
La membrana celular es una capa doble (rota) de las moléculas de la clase lipídica (grasas), la mayoría de las cuales son los llamados lípidos complejos: fosfolípidos. Las moléculas de lípidos tienen una parte hidrófila ("cabeza") e hidrófoba ("cola") ("cola"). Al formar membranas, las partes hidrofóbicas de las moléculas se giran dentro, e hidrófilas, hacia afuera. Membranas: las estructuras son muy similares a diferentes organismos. El espesor de la membrana es de 7-8 nm. (10-9 metros)
Hidrofilicidad- La capacidad de la sustancia se hace agua.
Hidrofobidad- La incapacidad de la sustancia se hace agua.
La membrana biológica incluye varias proteínas:
- Integral (membrana penetrante a través de)
- semi-integrado (sumergido por un extremo en una capa lipídica externa o interna)
- Superficie (ubicada en el exterior o adyacente a los lados internos de la membrana).
Algunas proteínas son puntos de contacto de la membrana celular con el citoesqueleto dentro de la célula, y la pared celular (si está) está afuera.
Citoesqueleto- Marco celular dentro de la celda.
Funciones
1) barrera - proporciona metabolismo ajustable, selectivo, pasivo y activo con el entorno.
2) Transporte - A través de la membrana, hay vehículos en una célula y de una célula. Similar: garantiza una cierta interjección y orientación de las proteínas de membrana, su interacción óptima.
3) mecánico - Asegura la autonomía de la célula, sus estructuras intracelulares, también es un compuesto con otras células (en tejidos). La sustancia intersectora tiene un papel importante para garantizar una función mecánica.
4) receptor - Algunas proteínas en la membrana son receptores (moléculas, con las que la celda percibe ciertas señales.
Por ejemplo, las hormonas que circulan en la sangre se aplican solo a tales células diana que tienen receptores correspondientes a estas hormonas. Los neurotransmisores (productos químicos que aseguran el transporte de pulsos nerviosos) también están asociados con proteínas receptoras especiales de las células diana.
Hormonas- productos químicos de señalización biológicamente activos.
5) Enzimático - Las proteínas de membrana son a menudo enzimas. Por ejemplo, las membranas plasmáticas de las células epiteliales intestinales contienen enzimas digestivas.
6) La implementación de la generación y la conducta de biopotenciales.
Usando la membrana en la celda, se mantiene una concentración constante de iones: la concentración de iones k + dentro de la célula es significativamente más alta que la exterior, y la concentración de Na + es significativamente más baja, lo que es muy importante, ya que garantiza que el potencial Diferencia en la membrana y la generación del impulso nervioso.
Impulso nervioso – la onda de excitación transmitida por la fibra nerviosa.
7) marcación celular - La membrana tiene antígenos que actúan como marcadores: "Etiquetas", lo que permite que la célula se identifique. Estas son glicoproteínas (es decir, proteínas con cadenas laterales de oligosacáridos ramificadas que se les adjuntan), tocando el papel de las "antenas". Debido a las innumerables configuraciones de cadenas laterales, es posible realizar su marcador especial para cada tipo de celda. Con la ayuda de marcadores celulares, otras células pueden reconocer y actuar acordadas con ellos, por ejemplo, en la formación de órganos y tejidos. Permite al sistema inmunológico reconocer antígenos alienígenas.
Características de la permeabilidad.
Las membranas celulares tienen permeabilidad electoral: se penetran lentamente de diferentes maneras:
La glucosa es la principal fuente de energía.

Los aminoácidos: elementos de construcción de los que consisten todas las proteínas del cuerpo.

Ácidos grasos: estructural, energía y otras funciones.

Brillo - Plantas El cuerpo para albergar agua y reduce la producción de orina.

Iones - Enzimas para reacciones.

Además, las membranas regulan activamente este proceso, faltan algunas sustancias, y otras no lo son. Hay cuatro mecanismos principales para la admisión de sustancias en una célula o retiro de ellos de la celda afuera:
Mecanismos pasivos de permeabilidad:
1) Difusión.
Una variante de este mecanismo es una difusión liviana, en la que la sustancia ayuda a pasar a través de un diafragma cualquier molécula específica. Esta molécula puede tener un canal que transmite solo un tipo de sustancias.
Difusión- El proceso de penetración mutua de las moléculas de una sustancia entre las otras moléculas.
Ósmosis– el proceso de difusión unilateral a través de una membrana semipermeable de moléculas disolventes en la dirección de una mayor concentración de la sustancia disuelta.
La membrana que rodea la célula sanguínea normal es permeable solo para moléculas de agua, oxígeno, algunos de los nutrientes se disuelven en la sangre y los productos de la vida celular.
Mecanismos activos de permeabilidad:
1) Transporte activo.
Transporte activo– el movimiento de una sustancia de un área de baja concentración al área es alta.
El transporte activo requiere costos de energía, ya que proviene del área de baja concentración a la zona alta. La membrana existe proteínas especiales: las bombas que están bombeando activamente los iones de potasio (K +) y las iones de sodio de la bomba (NA +) de ella, ATP sirve como energía.
Atf– fuente de energía universal para todos los procesos bioquímicos. . (Más tarde)
2) Endocitosis.
Las partículas por cualquier motivo no pueden cruzar la membrana celular, pero es necesario que la celda pueda penetrar en la membrana por la endocitosis.
Endocitosis– el proceso de captura del material externo por la celda.
La permeabilidad electoral de la membrana bajo transporte pasivo se debe a canales especiales, proteínas integrales. Permaan la membrana, formando un tipo de paso. Para los elementos K, NA y CL tienen sus propios canales. Respecto al gradiente de la concentración de la molécula de estos elementos, se mueve hacia una célula y de ella. Cuando se divulgan los canales de iones de sodio, y se aguda una admisión aguda a los iones de sodio. Al mismo tiempo, se produce el desequilibrio del potencial de la membrana. Después de eso, se restaura el potencial de la membrana. Los canales de potasio están siempre abiertos, los iones de potasio caen lentamente en la jaula.
Estructura de la membrana
Permeabilidad
Transporte activo
Ósmosis
Endocitosis