Հեքիաթներ

Ինչու է թաղանթը կոչվում բջիջի ունիվերսալ կառուցվածքային միավոր: Բջջային թաղանթ. Դրա կառուցվածքը և գործառույթը: Բջջի արտաքին թաղանթի գործառույթները

Կարճ նկարագրություն:

Սազոնով Վ.Ֆ. 1_1 Բջջային թաղանթի կառուցվածքը [Էլեկտրոնային ռեսուրս] // Կինեզիոլոգ, 2009-2018թթ. ՝ [կայք]: Թարմացված ամսաթիվ ՝ 06.02.2018 ..__. 201_): _Բնութագրված է բջջաթաղանթի կառուցվածքը և գործունեությունը (հոմանիշներ ՝ պլազմալեմա, պլազմոմելմա, կենսաբեմբրան, բջջաթաղանթ, արտաքին բջջաթաղանթ, բջջաթաղանթ, ցիտոպլազմիկ թաղանթ): Այս նախնական տեղեկատվությունը անհրաժեշտ է ինչպես բջջաբանության, այնպես էլ նյարդային գործունեության գործընթացները հասկանալու համար `նյարդային գրգռում, արգելակում, սինապսների և զգայական ընկալիչների աշխատանք:

Բջջային թաղանթ (պլազմա ալեմա կամ պլազմա Օլեմա)

Հայեցակարգի սահմանում

Բջջային մեմբրանը (հոմանիշներ ՝ պլազմալեմա, պլազմոմելմա, ցիտոպլազմիկ թաղանթ, կենսաբեմբրան) եռակի լիպոպրոտեինային (այսինքն ՝ «ճարպ-սպիտակուց») թաղանթ է, որը բջիջը բաժանում է շրջակա միջավայրից և իրականացնում վերահսկվող փոխանակում և հաղորդակցություն բջիջի և նրա միջավայրի միջև:

Այս սահմանման մեջ գլխավորն այն չէ, որ թաղանթը բջիջը բաժանում է շրջակա միջավայրից, այլ հենց դա կապում է վանդակ շրջակա միջավայրի հետ: Մեմբրանն է ակտիվ բջիջի կառուցվածքը, այն անընդհատ աշխատում է:

Կենսաբանական թաղանթը ֆոսֆոլիպիդների գերբարակ երկմեկուլային թաղանթ է ՝ պատված սպիտակուցներով և պոլիսաքարիդներով: Այս բջջային կառուցվածքը կենդանի օրգանիզմի պատնեշի, մեխանիկական և մատրիցային հատկությունների հիմքում է (Անտոնով Վ. Ֆ., 1996):

Մեմբրանի փոխաբերական ներկայացում

Ինձ համար բջջային թաղանթը հայտնվում է որպես վանդակավոր ցանկապատ, որի մեջ կան բազմաթիվ դռներ, որը շրջապատում է որոշակի տարածք: Smallանկացած փոքր կենդանի էակ կարող է ազատորեն առաջ ու առաջ շարժվել այս ցանկապատի միջով: Բայց ավելի մեծ այցելուները կարող են ներս մտնել միայն դռներով, և նույնիսկ այդ ժամանակ ոչ բոլորը: Տարբեր այցելուներ ունեն միայն սեփական դռների բանալիներ, և նրանք չեն կարող անցնել ուրիշների դռներով: Այսպիսով, այս ցանկապատի միջոցով անընդհատ այցելուների հոսքեր են գնում ետ և առաջ, քանի որ թաղանթ-ցանկապատի հիմնական գործառույթը երկակի է. Դրա համար ցանկապատի մեջ կան բազմաթիվ անցքեր և դռներ. !

Մեմբրանի հատկությունները

1. Թափանցելիություն:

2. Կիսաթափանցելիություն (մասնակի թափանցելիություն):

3. Ընտրովի (հոմանիշ ՝ ընտրովի) թափանցելիություն:

4. Ակտիվ թափանցելիություն (հոմանիշ ՝ ակտիվ տրանսպորտ):

5. Վերահսկվող թափանցելիություն:

Ինչպես տեսնում եք, թաղանթի հիմնական հատկությունը նրա թափանցելիությունն է տարբեր նյութերի նկատմամբ:

6. Ֆագոցիտոզ եւ պինոցիտոզ:

7. Էկզոցիտոզ:

8. Էլեկտրական եւ քիմիական ներուժի առկայությունը, ավելի ճիշտ ՝ թաղանթի ներքին եւ արտաքին կողմերի պոտենցիալ տարբերությունը: Պատկերավոր կերպով կարող ենք դա ասել «թաղանթը բջիջը վերածում է« էլեկտրական մարտկոցի »՝ վերահսկելով իոնային հոսքերը»... Մանրամասները ` .

9. Էլեկտրական և քիմիական ներուժի փոփոխություններ:

10. Դյուրագրգռություն: Թաղանթի վրա տեղակայված հատուկ մոլեկուլային ընկալիչները կարող են կապվել ազդանշանային (հսկիչ) նյութերի հետ, որոնց արդյունքում կարող է փոխվել թաղանթի և ամբողջ բջիջի վիճակը: Մոլեկուլային ընկալիչները առաջացնում են կենսաքիմիական ռեակցիաներ `ի պատասխան նրանց հետ լիգանդների (վերահսկիչ նյութերի) համադրության: Կարևոր է նշել, որ ազդանշանային նյութը դրսից ազդում է ընկալիչի վրա, և փոփոխությունները շարունակվում են բջջի ներսում: Ստացվում է, որ թաղանթը տեղեկատվություն է փոխանցել միջավայրից բջջի ներքին միջավայրին:

11. Կատալիտիկ ֆերմենտային ակտիվություն: Ֆերմենտները կարող են ներդրվել թաղանթում կամ կապված լինել դրա մակերեսի հետ (ինչպես բջջի ներսում, այնպես էլ դրսում), և այնտեղ նրանք իրականացնում են իրենց ֆերմենտային գործունեությունը:

12. Մակերեւույթի ձեւի եւ դրա տարածքի փոփոխություն: Սա թույլ է տալիս թաղանթին ձևավորել արտաքին աճեր կամ, ընդհակառակը, ներթափանցում դեպի բջիջ:

13. Այլ բջջային թաղանթների հետ շփումներ ստեղծելու ունակություն:

14. Կպչունությունը պինդ մակերեսներին կպնելու ունակությունն է:

Մեմբրանային հատկությունների կարճ ցուցակ

Թափանցելիություն:
Էնդոցիտոզ, էկզոցիտոզ, տրանսցիտոզ:
Ներուժը:
Դյուրագրգռություն.
Ֆերմենտային ակտիվություն:
Կոնտակտներ.
Կպչունություն:

Մեմբրանի գործառույթները

1. Ներքին բովանդակության ոչ լիարժեք մեկուսացում արտաքին միջավայրից:

2. Բջջային մեմբրանի աշխատանքում գլխավորն այն է փոխանակում բազմազան նյութեր բջջի և միջբջջային միջավայրի միջև: Դա պայմանավորված է թաղանթի այնպիսի հատկությամբ, ինչպիսին է թափանցելիությունը: Բացի այդ, թաղանթը կարգավորում է այս փոխանակումը `կարգավորելով դրա թափանցելիությունը:

3. Մեմբրանի մեկ այլ կարեւոր գործառույթ է ստեղծելով քիմիական և էլեկտրական պոտենցիալների տարբերություն նրա ներքին և արտաքին կողմերի միջև: Դրա շնորհիվ բջջի ներսում բացասական էլեկտրական ներուժ կա.

4. մեմբրանի միջոցով նույնպես իրականացվում է տեղեկատվության փոխանակում բջիջի և նրա միջավայրի միջև: Թաղանթի վրա տեղակայված հատուկ մոլեկուլային ընկալիչները կարող են կապվել վերահսկող նյութերի հետ (հորմոններ, միջնորդներ, մոդուլյատորներ) և բջջում առաջացնել կենսաքիմիական ռեակցիաներ ՝ հանգեցնելով բջջի կամ նրա կառուցվածքների գործունեության տարբեր փոփոխությունների:

Տեսանյութ:Բջջային թաղանթի կառուցվածքը

Տեսադասախոսություն.Մանրամասներ մեմբրանի կառուցվածքի և փոխադրման մասին

Մեմբրանի կառուցվածքը

Բջջային թաղանթը բազմակողմանի է եռաշերտ կառուցվածքը: Նրա միջին ճարպային շերտը շարունակական է, իսկ վերին և ստորին սպիտակուցային շերտերը ծածկում են այն առանձին սպիտակուցային տարածքների խճանկարի տեսքով: Fattyարպային շերտը այն հիմքն է, որն ապահովում է բջիջի մեկուսացումը շրջակա միջավայրից ՝ մեկուսացնելով այն շրջակա միջավայրից: Այն ինքնին շատ վատ է ներծծում ջրում լուծվող նյութերը, սակայն հեշտությամբ թույլ է տալիս ճարպ լուծվող նյութեր: Հետևաբար, ջրի լուծվող նյութերի (օրինակ ՝ իոնների) մեմբրանի թափանցելիությունը պետք է ապահովված լինի հատուկ սպիտակուցային կառուցվածքներով - և.

Ստորև ներկայացված են շփվող բջիջների իրական բջջային թաղանթների ֆոտոմիկոգրաֆիաները, որոնք ստացվել են էլեկտրոնային մանրադիտակով, ինչպես նաև սխեմատիկ նկարը, որը ցույց է տալիս եռաշերտ թաղանթը և դրա սպիտակուցային շերտերի խճանկարը: Պատկերը մեծացնելու համար կտտացրեք դրա վրա:

Բջջային մեմբրանի ներքին լիպիդային (ճարպային) շերտի առանձին պատկեր ՝ ներծծված ինտեգրալ ներդրված սպիտակուցներով: Վերևի և ներքևի սպիտակուցային շերտերը հանվում են, որպեսզի չխանգարեն լիպիդային երկշերտ դիտմանը

Վերը նկար. Բջջային թաղանթի (բջջային պատի) ոչ ամբողջական սխեմատիկ ներկայացում, ինչպես ցույց է տրված Վիքիպեդիայում:

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ սպիտակուցի արտաքին և ներքին շերտերը հեռացվել են թաղանթից, որպեսզի մենք ավելի լավ տեսնենք կենտրոնական ճարպային կրկնակի լիպիդային շերտը: Իրական բջջային թաղանթում մեծ սպիտակուցային «կղզիները» լողում են ճարպաթթվի վերևում և ներքևում (նկարում փոքր գնդակներ), իսկ թաղանթը պարզվում է, որ այն ավելի հաստ է ՝ եռաշերտ. սպիտակուց-ճարպ-սպիտակուց ... Այսպիսով, այն իրականում նման է երկու սպիտակուցային «հացի շերտ» սենդվիչի, որի մեջտեղում «կարագի» հաստ շերտ կա, այսինքն. ունի ոչ թե երկշերտ, այլ եռաշերտ կառուցվածք:

Այս նկարում փոքր կապույտ և սպիտակ գնդիկները համապատասխանում են հիդրոֆիլ (թրջվող) լիպիդային «գլուխներին», իսկ դրանց ամրացված «լարերը» `հիդրոֆոբիկ (չթրջվող)« պոչերին »: Սպիտակուցներից ցուցադրվում են միայն անբաժանելի ծայրից ծայր թաղանթային սպիտակուցներ (կարմիր գնդիկներ և դեղին պարույրներ): Թաղանթի ներսում գտնվող դեղին ձվաձև կետերը խոլեստերինի մոլեկուլներ են: Թաղանթի արտաքին մասում գտնվող դեղին-կանաչ ուլունքների շղթաները օլիգոսախարիդային շղթաներ են, որոնք ձևավորում են գլիկոկալիքս: Գլիկոկալիկսը նման է ածխաջրածնի («շաքար») «բմբուլ» մեմբրանի վրա, որը ձևավորվել է ածխաջրածնային-սպիտակուցային երկար մոլեկուլներից, որոնք կպչում են դրանից:

Alive- ը փոքրիկ «սպիտակուցային ճարպով պայուսակ» է ՝ լցված կիսահեղուկ ժելեի նման պարունակությամբ, որը ներծծված է ֆիլմերով և խողովակներով:

Այս պարկի պատերը ձևավորվում են կրկնակի ճարպային (լիպիդային) թաղանթով ՝ ներսից և դրսից ծածկված սպիտակուցներով ՝ բջջային թաղանթով: Հետեւաբար, մեմբրանն ասում է, որ ունի եռաշերտ կառուցվածք : սպիտակուց-ճարպ-սպիտակուց... Բջջի ներսում կան նաև շատ նման ճարպային թաղանթներ, որոնք նրա ներքին տարածքը բաժանում են բաժանմունքների: Բջջի օրգանոիդները շրջապատված են նույն թաղանթներով ՝ միջուկ, միտոքոնդրիա, քլորոպլաստներ: Այսպիսով, մեմբրանը համընդհանուր մոլեկուլային կառուցվածք է, որը բնորոշ է բոլոր բջիջներին և բոլոր կենդանի օրգանիզմներին:

Ձախ կողմում ոչ թե կենսաբանական մեմբրանի կտորի իրական, այլ արհեստական մոդել է. Սա ճարպային ֆոսֆոլիպիդ երկշերտի (այսինքն ՝ կրկնակի շերտ) պատկերն է իր մոլեկուլային դինամիկայի մոդելավորման գործընթացում: Shownուցադրված է մոդելի հաշվարկված բջիջը `96 ԱՀ մոլեկուլ ( զօսֆատիդիլ ԱԱ olina) և 2304 ջրի մոլեկուլ, ընդհանուր 20544 ատոմ:

Աջ կողմում հենց այդ լիպիդների մեկ մոլեկուլի տեսողական մոդելն է, որից հավաքվում է մեմբրանի լիպիդային երկշերտը: Վերևում այն ունի հիդրոֆիլ (ջրասեր) գլուխ, իսկ ներքևում `երկու հիդրոֆոբ (ջրից վախեցող) պոչ: Այս լիպիդն ունի պարզ անուն ՝ 1-ստերիոլ-2-դոկոսահեքսաինոյլ-Սն-գլիցերո-3-ֆոսֆատիդիլքոլին (18: 0/22: 6 (n-3) cis PC), բայց պետք չէ անգիր անել, եթե չես պլանավորեք ձեր ուսուցչին մղել ձեր գիտելիքների խորությամբ:

Բջջի ավելի ճշգրիտ գիտական սահմանում կարելի է տալ.

Սահմանափակված է ակտիվ թաղանթով, կենսապոլիմերների պատվիրված, կառուցվածքային տարասեռ համակարգով, որը մասնակցում է նյութափոխանակության, էներգիայի և տեղեկատվական գործընթացների մեկ փաթեթին, ինչպես նաև իրականացնում է ամբողջ համակարգի պահպանումն ու վերարտադրությունը որպես ամբողջություն:

Բջջի ներսում նույնպես ներծծված է թաղանթներ, իսկ թաղանթների միջև չկա ջուր, այլ փոփոխական խտության մածուցիկ գել / սոլ: Հետևաբար, բջջում փոխազդող մոլեկուլները չեն լողում ազատորեն, ինչպես ջրային լուծույթով փորձանոթում, այլ հիմնականում նստում են (անշարժանում են) ցիտոկելետոնի կամ ներբջջային թաղանթների պոլիմերային կառուցվածքների վրա: Եվ, հետևաբար, քիմիական ռեակցիաները տեղի են ունենում բջջի ներսում գրեթե այնպես, ինչպես պինդ, և ոչ թե հեղուկ: Բջիջը շրջապատող արտաքին թաղանթը նույնպես ծածկված է ֆերմենտներով և մոլեկուլային ընկալիչներով, ինչը այն դարձնում է բջջի շատ ակտիվ մաս:

Բջջային թաղանթը (պլազմալեմա, պլազմոլեմմա) ակտիվ թաղանթ է, որը բջիջը բաժանում է շրջակա միջավայրից և կապում այն շրջակա միջավայրի հետ: © Սազոնով Վ.Ֆ., 2016 թ.

Թաղանթի այս սահմանումից հետևում է, որ այն ոչ միայն սահմանափակում է բջիջը, այլև ակտիվորեն աշխատում էկապելով այն իր միջավայրի հետ:

Թաղանթները կազմող ճարպը հատուկ է, ուստի նրա մոլեկուլները սովորաբար կոչվում են ոչ միայն ճարպ, այլև «Լիպիդներ», «ֆոսֆոլիպիդներ», «սֆինգոլիպիդներ»... Մեմբրանային թաղանթը կրկնակի է, այսինքն ՝ բաղկացած է իրար կպած երկու ֆիլմից: Հետևաբար, դասագրքերում նրանք գրում են, որ բջջային թաղանթի հիմքը բաղկացած է երկու լիպիդային շերտերից (կամ « երկշերտՅուրաքանչյուր առանձին լիպիդային շերտի համար մի կողմը կարող է թրջվել ջրով, իսկ մյուսը ՝ ոչ: Այսպիսով, այս ֆիլմերը կպչում են միմյանց հենց իրենց չթրջվող կողմերով:

Բակտերիալ թաղանթ

Գրամ-բացասական բակտերիաների պրոկարիոտային բջջային թաղանթը բաղկացած է մի քանի շերտերից, որոնք ներկայացված են ստորև ներկայացված նկարում:
Գրամ-բացասական բակտերիաների շերտեր.
1. Ներքին եռաշերտ ցիտոպլազմիկ թաղանթ, որը շփվում է ցիտոպլազմայի հետ:
2. Բջջային պատը, որը բաղկացած է մուրեինից:
3. Արտաքին եռաշերտ ցիտոպլազմիկ թաղանթ, որն ունի սպիտակուցային բարդույթներով լիպիդների նույն համակարգը, ինչ ներքին թաղանթը:
Նման բարդ եռաստիճան կառուցվածքի միջոցով արտաքին աշխարհի հետ գրամ-բացասական բակտերիալ բջիջների հաղորդակցումը նրանց առավելություն չի տալիս ծանր պայմաններում գոյատևելու հարցում `համեմատած ավելի քիչ հզոր թաղանթ ունեցող գրամ-դրական բակտերիաների հետ: Նրանք նույնքան վատ են հանդուրժում բարձր ջերմաստիճանը, թթվայնությունը և ճնշման անկումը:

Տեսադասախոսություն.Պլազմային թաղանթ. Է.Վ. Շեվալ, բ.գ.թ.

Տեսադասախոսություն.Մեմբրանը որպես բջջային սահման: Ա.Իլյասկին

Մեմբրանային իոնային ալիքների կարևորությունը

Հեշտ է հասկանալ, որ ճարպային թաղանթով բջիջ կարող են մտնել միայն ճարպ լուծվող նյութերը: Սրանք ճարպեր, սպիրտներ, գազեր են:Օրինակ ՝ էրիթրոցիտներում թթվածինը և ածխաթթու գազը հեշտությամբ ներս ու դուրս են անցնում մեմբրանի միջով: Բայց ջուրը և ջրում լուծվող նյութերը (օրինակ ՝ իոնները) պարզապես չեն կարող թաղանթով անցնել որևէ բջիջ: Սա նշանակում է, որ դրանք հատուկ անցքերի կարիք ունեն: Բայց եթե դուք պարզապես անցք կատարեք ճարպային թաղանթում, ապա այն անմիջապես հետ կքաշվի: Ինչ անել? Բնության մեջ ելք է գտնվել. Անհրաժեշտ է պատրաստել սպիտակուցների փոխադրման հատուկ կառուցվածքներ և դրանք ձգել թաղանթի միջով: Այսպես են ստացվում ճարպեր չլուծվող նյութերի անցման ուղիներ ՝ բջջային թաղանթի իոնային ուղիներ:

Այսպիսով, իր թաղանթին բևեռային մոլեկուլներին (իոններին և ջուրին) թափանցելիության լրացուցիչ հատկություններ տալու համար բջիջը ցիտոպլազմայում սինթեզում է հատուկ սպիտակուցներ, որոնք այնուհետև ներառվում են թաղանթի մեջ: Դրանք երկու տեսակի են. փոխադրող սպիտակուցներ (օրինակ ՝ տրանսպորտային ATPases) և ալիքների ձևավորման սպիտակուցներ (ալիքների ստեղծողներ): Այս սպիտակուցները ներառված են թաղանթի կրկնակի ճարպային շերտում և ձևավորում են տրանսպորտային կառուցվածքներ ՝ փոխադրիչների կամ իոնային ալիքների տեսքով: Այս տրանսպորտային կառույցների միջոցով այժմ կարող են անցնել տարբեր ջրում լուծվող նյութեր, որոնք այլ կերպ չեն կարող անցնել ճարպաթաղանթի թաղանթով:

Ընդհանուր առմամբ, թաղանթում կառուցված սպիտակուցները նույնպես կոչվում են անբաժանելի, հենց այն պատճառով, որ նրանք կարծես ընդգրկված են թաղանթի կազմի մեջ և ներթափանցում են դրա միջով և միջով: Այլ սպիտակուցներ, որոնք անբաժանելի են, ձևավորում են կղզիներ, որոնք «լողում» են մեմբրանի մակերևույթի երկայնքով ՝ կամ նրա արտաքին մակերեսի երկայնքով, կամ նրա ներքին մակերևույթի երկայնքով: Ի վերջո, բոլորը գիտեն, որ ճարպը լավ քսանյութ է, և դրա վրա հեշտ է սահել:

եզրակացություններ

1. Ընդհանուր առմամբ, թաղանթը եռաշերտ է.

1) սպիտակուցային «կղզիների» արտաքին շերտը,

2) ճարպային երկշերտ «ծով» (լիպիդային երկշերտ), այսինքն. կրկնակի լիպիդային ֆիլմ,

3) սպիտակուցային «կղզիների» ներքին շերտը:

Բայց կա նաև չամրացված արտաքին շերտ ՝ գլիկոկալիքս, որը ձևավորվում է թաղանթից դուրս մնացած գլիկոպրոտեիններով: Դրանք մոլեկուլային ընկալիչներ են, որոնց հետ կապվում են ազդանշանային հսկողության միջոցները:

2. Թաղանթի մեջ կառուցված են հատուկ սպիտակուցային կառուցվածքներ, որոնք ապահովում են դրա թափանցելիությունը իոնների կամ այլ նյութերի համար: Մի մոռացեք, որ որոշ տեղերում ճարպի ծովը ներթափանցված է անբաժանելի սպիտակուցներով: Եվ դա անբաժանելի սպիտակուցներն են, որոնք ձևավորում են հատուկ տրանսպորտային կառույցներ բջջային թաղանթ (տես բաժին 1_2 Մեմբրանի փոխադրման մեխանիզմները): Դրանց միջոցով նյութերը մտնում են բջիջ, ինչպես նաև բջիջից դուրս են բերվում դրսից:

3. Թաղանթի երկու կողմերում (արտաքին և ներքին), ինչպես նաև թաղանթի ներսում կարող են տեղակայվել ֆերմենտային սպիտակուցներ, որոնք ազդում են ինչպես բուն թաղանթի վիճակի, այնպես էլ ամբողջ բջիջի կյանքի վրա:

Այսպիսով, բջջային թաղանթը ակտիվ փոփոխական կառույց է, որն ակտիվորեն աշխատում է ամբողջ բջիջի շահերից և այն կապում է արտաքին աշխարհի հետ և ոչ միայն «պաշտպանիչ պատյան» է: Սա ամենակարևորն է, որ պետք է իմանալ բջջային թաղանթի մասին:

Բժշկության մեջ մեմբրանի սպիտակուցները հաճախ օգտագործվում են որպես դեղերի թիրախ: Ռեցեպտորները հանդես են գալիս որպես այդպիսի թիրախներ, իոնային ալիքներ, ֆերմենտներ, տրանսպորտային համակարգեր: Վերջերս, բացի թաղանթից, թիրախ է բուժիչ նյութերդառնում են նաև բջիջների կորիզում թաքնված գեներ:

Տեսանյութ:Բջջային մեմբրանի կենսաֆիզիկայի ներածություն. Թաղանթների կառուցվածքը 1 (Վլադիմիրով Յու.Ա.)

Տեսանյութ:Բջջային մեմբրանի պատմությունը, կառուցվածքը և գործառույթը. Մեմբրանի կառուցվածք 2 (Վլադիմիրով Յու.Ա.)

Բջջային մեմբրանը բջջի կամ բջջային օրգանի մակերևույթի ուլտրամանուշակ ֆիլմ է, որը բաղկացած է երկմոլեկուլային լիպիդային շերտից ՝ ներկառուցված սպիտակուցներով և պոլիսաքարիդներով:

Մեմբրանի գործառույթները.

· Խոչընդոտ - ապահովում է կարգավորվող, ընտրովի, պասիվ և ակտիվ նյութափոխանակություն շրջակա միջավայրի հետ: Օրինակ, պերօքսիզոմային թաղանթը պաշտպանում է ցիտոպլազման բջիջների համար վնասակար պերօքսիդներից: Ընտրովի թափանցելիություն նշանակում է, որ թաղանթի թափանցելիությունը տարբեր ատոմների կամ մոլեկուլների նկատմամբ կախված է դրանց չափից, էլեկտրական լիցքից և քիմիական հատկություններից: Ընտրովի թափանցելիությունն ապահովում է բջիջների և բջիջների բաժանմունքները շրջակա միջավայրից և նրանց մատակարարում անհրաժեշտ նյութերով:
· Տրանսպորտ - նյութերը թաղանթով տեղափոխվում են բջիջ և դուրս: Թաղանթների միջոցով փոխադրումն ապահովում է. Մասնիկներ, որոնք որևէ պատճառով չեն կարողանում հատել ֆոսֆոլիպիդային երկշերտը (օրինակ ՝ հիդրոֆիլային հատկությունների պատճառով, քանի որ ներսում թաղանթը հիդրոֆոբ է և թույլ չի տալիս հիդրոֆիլ նյութերին անցնել կամ դրանց մեծության պատճառով), բայց անհրաժեշտ են բջիջների համար , կարող է թաղանթ ներթափանցել հատուկ կրող սպիտակուցների (փոխադրողների) և ալիքային սպիտակուցների միջոցով կամ էնդոցիտոզով: Պասիվ փոխադրման դեպքում նյութերը հատում են լիպիդային երկշերտը ՝ առանց էներգիայի սպառման, համակենտրոնացման գրադիենտի երկայնքով `դիֆուզիայով: Այս մեխանիզմի տարբերակ է դյուրացված դիֆուզիան, որի դեպքում որոշակի մոլեկուլը օգնում է նյութին անցնել թաղանթով: Այս մոլեկուլը կարող է ունենալ ալիք, որը թույլ է տալիս անցնել միայն մեկ տեսակի նյութ: Ակտիվ փոխադրումը պահանջում է էներգիայի սպառում, քանի որ այն տեղի է ունենում համակենտրոնացման գրադիենտի հակառակ: Մեմբրանի վրա կան հատուկ պոմպային սպիտակուցներ, այդ թվում ՝ ATPase- ը, որն ակտիվորեն մղում է կալիումի իոնները (K +) բջիջ և այնտեղից դուրս մղում նատրիումի իոնները (Na +):
Մատրիցա - ապահովում է թաղանթային սպիտակուցների որոշակի փոխադարձ դասավորվածություն և կողմնորոշում, դրանց օպտիմալ փոխազդեցություն:
Մեխանիկական - ապահովում է բջիջի ինքնավարությունը, նրա ներբջջային կառուցվածքները, ինչպես նաև կապը այլ բջիջների հետ (հյուսվածքներում): Բջջային պատերը կարևոր դեր են խաղում մեխանիկական, իսկ կենդանիների մոտ ՝ միջբջջային նյութի ապահովման գործում:
Էներգիա - քլորոպլաստներում ֆոտոսինթեզի և միտոքոնդրիայում բջջային շնչառության ժամանակ նրանց թաղանթներում գործում են էներգիայի փոխանցման համակարգեր, որոնցում ներգրավված են նաև սպիտակուցներ.
Ռեցեպտոր - մեմբրանի որոշ սպիտակուցներ ընկալիչներ են (մոլեկուլներ, որոնց միջոցով բջիջը ընկալում է որոշակի ազդակներ): Օրինակ, արյան մեջ շրջանառվող հորմոնները գործում են միայն այն թիրախային բջիջների վրա, որոնք ունեն այդ հորմոններին համապատասխան ընկալիչներ: Նեյրոհաղորդիչներ ( քիմիական նյութերդա ապահովելը նյարդային ազդակներ) կապվում է նաև թիրախային բջիջների հատուկ ընկալիչ սպիտակուցների հետ:
Ֆերմենտային - մեմբրանի սպիտակուցները հաճախ ֆերմենտներ են: Օրինակ, աղիքային էպիթելային բջիջների պլազմային մեմբրանները պարունակում են մարսողական ֆերմենտներ:
· Կենսունակության ստեղծում և իրականացում: Թաղանթի օգնությամբ բջիջներում պահպանվում է իոնների մշտական կոնցենտրացիան. Բջջի ներսում K + իոնի կոնցենտրացիան շատ ավելի բարձր է, քան դրսից, իսկ Na + - ի կոնցենտրացիան շատ ավելի ցածր է, ինչը շատ կարևոր է, քանի որ սա ապահովում է թաղանթի վրա պոտենցիալ տարբերության պահպանումը և նյարդային ազդակի առաջացումը:
· Բջջի պիտակավորում - մեմբրանի վրա կան անտիգեններ, որոնք հանդես են գալիս որպես մարկերներ `« պիտակներ », որոնք թույլ են տալիս բացահայտել բջիջը: Սրանք գլիկոպրոտեիններ են (այսինքն ՝ սպիտակուցներ, որոնց վրա կցված են ճյուղավորված օլիգոսախարիդային կողային շղթաները), որոնք կատարում են «ալեհավաքների» դերը: Կողային շղթայի անհամար կոնֆիգուրացիաների շնորհիվ հնարավոր է յուրաքանչյուր բջջի տեսակի համար կատարել հատուկ նշիչ: Մարկերների օգնությամբ բջիջները կարող են ճանաչել այլ բջիջներ և նրանց հետ համերաշխ գործել, օրինակ ՝ օրգանների և հյուսվածքների ձևավորման ժամանակ: Սա նաև թույլ է տալիս իմունային համակարգին ճանաչել օտար անտիգենները:

Որոշ սպիտակուցային մոլեկուլներ ազատորեն ցրվում են լիպիդային շերտի հարթությունում. նորմալ վիճակում, բջջային թաղանթի հակառակ կողմերում առաջացող սպիտակուցային մոլեկուլների մասերը չեն փոխում իրենց դիրքը:

Բջջային թաղանթների հատուկ մորֆոլոգիան որոշում է դրանց էլեկտրական բնութագրերը, որոնցից ամենակարևորը տարողունակությունն ու հաղորդունակությունն են:

Տարողունակ հատկությունները հիմնականում որոշվում են ֆոսֆոլիպիդային երկշերտով, որը անջրանցիկ է հիդրացված իոնների համար և միևնույն ժամանակ բավական բարակ (մոտ 5 նմ) ապահովելու համար լիցքերի արդյունավետ տարանջատումն ու կուտակումը և կատիոնների և անիոնների էլեկտրաստատիկ փոխազդեցությունը: Բացի այդ, բջջային թաղանթների տարողունակ հատկությունները պատճառներից են, որոնք որոշում են բջջային թաղանթների վրա տեղի ունեցող էլեկտրական պրոցեսների ժամանակային բնութագրերը:

Հաղորդականությունը (g) էլեկտրական դիմադրության փոխադարձ է և հավասար է տվյալ իոնի ընդհանուր անդրմեմբրանային հոսանքի հարաբերակցությանը այն արժեքին, որն առաջացրել է նրա անդրերկրային պոտենցիալ տարբերությունը:

Տարբեր նյութեր կարող են ցրվել ֆոսֆոլիպիդ երկշերտով, իսկ թափանցելիության աստիճանը (P), այսինքն ՝ բջջային թաղանթի ՝ այդ նյութերն անցնելու ունակությունը, կախված է թաղանթի երկու կողմերում ցրող նյութի կոնցենտրացիայի տարբերությունից, դրա լուծելիությունը լիպիդներում և բջջային թաղանթի հատկությունները: Մեմբրանի մշտական դաշտում լիցքավորված իոնների դիֆուզիոն արագությունը որոշվում է իոնների շարժունակությամբ, թաղանթի հաստությամբ և թաղանթում իոնների բաշխվածությամբ: Ոչ էլեկտրոլիտների դեպքում թաղանթի թափանցելիությունը չի ազդում դրա հաղորդունակության վրա, քանի որ ոչ էլեկտրոլիտները չեն կրում լիցքեր, այսինքն ՝ նրանք չեն կարող կրել էլեկտրական հոսանք:

Թաղանթի հաղորդունակությունը նրա իոնային թափանցելիության չափիչն է: Հաղորդականության բարձրացումը վկայում է թաղանթով անցնող իոնների թվի ավելացման մասին:

Կենսաբանական թաղանթների կարևոր հատկությունը հեղուկությունն է: Բոլոր բջջային թաղանթները շարժական հեղուկի կառուցվածքներ են. Դրանց բաղադրիչ լիպիդային և սպիտակուցային մոլեկուլների մեծ մասն ունակ են բավականին արագ տեղաշարժվել թաղանթային հարթությունում

Մեմբրանը գերհագեցած կառույց է, որը ձևավորում է օրգանոիդների և բջիջի մակերեսն ամբողջությամբ: Բոլոր մեմբրաններն ունեն նման կառուցվածք և կապված են մեկ համակարգի հետ:

Քիմիական բաղադրությունը

Բջջային թաղանթները քիմիապես միատարր են և բաղկացած են տարբեր խմբերի սպիտակուցներից և լիպիդներից.

ֆոսֆոլիպիդներ;
գալակտոլիպիդներ;
սուլֆոլիպիդներ:

Դրանք ներառում են նաև նուկլեինաթթուներ, պոլիսաքարիդներ և այլ նյութեր:

Ֆիզիկական հատկություններ

Նորմալ ջերմաստիճանի դեպքում մեմբրանները գտնվում են հեղուկ բյուրեղների վիճակում եւ անընդհատ տատանվում են: Նրանց մածուցիկությունը մոտ է բուսական յուղին:

Մեմբրանը վերականգնվող է, դիմացկուն, առաձգական և ծակոտկեն: Թաղանթների հաստությունը 7-14 նմ է:

TOP-4 հոդվածներով կարդում է սրա հետ մեկտեղ

Թաղանթը անթափանց է մեծ մոլեկուլների համար: Փոքր մոլեկուլներն ու իոնները կարող են անցնել ծակոտիներով և թաղանթով ՝ մեմբրանի տարբեր կողմերում կոնցենտրացիայի տարբերությունների ազդեցությամբ, ինչպես նաև տրանսպորտային սպիտակուցների օգնությամբ:

Մոդել

Սովորաբար, թաղանթների կառուցվածքը նկարագրվում է հեղուկ-խճանկարային մոդելի միջոցով: Մեմբրանն ունի շրջանակ ՝ երկու շարքի լիպիդային մոլեկուլներ, որոնք սերտորեն նման են իրար կից աղյուսների:

Բրինձ 1. Սենդվիչ տեսակի կենսաբանական թաղանթ:

Երկու կողմից էլ, լիպիդների մակերեսը ծածկված է սպիտակուցներով: Մոզաիկայի օրինակը ձևավորվում է թաղանթի մակերևույթին անհավասար բաշխված սպիտակուցային մոլեկուլներով:

Ըստ բիլիպիդային շերտում ընկղմվելու աստիճանի ՝ սպիտակուցի մոլեկուլները բաժանվում են երեք խումբ.

անդրմեմբրանային;
ընկղմված;
մակերեսային:

Սպիտակուցները ապահովում են մեմբրանի հիմնական հատկությունը `նրա ընտրողական թափանցելիությունը տարբեր նյութերի նկատմամբ:

Մեմբրանի տեսակները

Բոլոր բջջային թաղանթները ըստ տեղայնացման կարելի է բաժանել հետևյալ տեսակները.

բացօթյա;
միջուկային;
օրգանոիդների թաղանթներ:

Արտաքին ցիտոպլազմիկ մեմբրանը կամ պլազմոմելման բջիջի սահմանն է: Կապվելով կմախքի կմախքի տարրերի հետ ՝ այն պահպանում է իր ձևն ու չափը:

Բրինձ 2. Բջջային կմախք:

Միջուկային թաղանթը կամ կարիոլեման միջուկային բովանդակության սահմանն է: Կառուցված է երկու թաղանթից, որոնք շատ նման են արտաքինին: Միջուկի արտաքին թաղանթը կապված է թաղանթների հետ էնդոպլազմիկ ցանց(EPS) և ծակոտիների միջոցով ՝ ներքին թաղանթով:

EPS թաղանթները ներթափանցում են ամբողջ ցիտոպլազմա ՝ կազմելով մակերեսներ, որոնց վրա սինթեզվում են տարբեր նյութեր, այդ թվում ՝ թաղանթային սպիտակուցներ:

Օրգանոիդային թաղանթներ

Օրգանիզմների մեծամասնությունն ունի թաղանթային կառուցվածք:

Պատերը կառուցված են մեկ թաղանթից.

Գոլգիի համալիր;
վակուոլներ;
լիզոսոմներ:

Պլաստիդներն ու միտոքոնդրիաները կառուցված են թաղանթների երկու շերտերից: Նրանց արտաքին թաղանթը հարթ է, իսկ ներքին թաղանթը կազմում է բազմաթիվ ծալքեր:

Ֆոտոսինթետիկ քլորոպլաստ մեմբրանների առանձնահատկությունները ներկառուցված քլորոֆիլի մոլեկուլներն են:

Կենդանիների բջիջներն ունեն ածխաջրածին շերտ արտաքին թաղանթի մակերեսին, որը կոչվում է գլիկոկալիքս:

Բրինձ 3. Գլիկոկալիքս:

Գլիկոկալիքսն առավել զարգացած է աղիքային էպիթելիայի բջիջներում, որտեղ ստեղծում է մարսողության պայմաններ և պաշտպանում է պլազմոմելման:

Աղյուսակ «Բջջային թաղանթի կառուցվածքը»

Ի՞նչ ենք սովորել:

Մենք ուսումնասիրեցինք բջջային թաղանթի կառուցվածքը և գործառույթը: Մեմբրանը բջջի, միջուկի և օրգանոիդների ընտրովի (ընտրովի) պատնեշ է: Բջջային թաղանթի կառուցվածքը նկարագրվում է հեղուկ-խճանկարային մոդելով: Այս մոդելի համաձայն ՝ սպիտակուցի մոլեկուլները ներդրված են մածուցիկ լիպիդների կրկնակի շերտում:

Թեստավորում ըստ թեմայի

Theեկույցի գնահատում

Միջին գնահատականը. 4.5. Ընդհանուր ստացված գնահատականները `100:

Բջջ- հյուսվածքների և օրգանների ինքնակարգավորվող կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ միավոր: Օրգանների և հյուսվածքների կառուցվածքի բջջային տեսությունը մշակվել է Շլայդենի և Շվանի կողմից 1839 թվականին: Հետագայում էլեկտրոնային մանրադիտակի և ուլտրասենտրիֆուգացիայի միջոցով հնարավոր եղավ պարզել կենդանական և բուսական բջիջների բոլոր հիմնական օրգանոիդների կառուցվածքը (նկ. 1):

Բրինձ 1. Կենդանական օրգանիզմների բջիջի կառուցվածքի սխեմա

Բջջի հիմնական մասերն են ցիտոպլազման և միջուկը: Յուրաքանչյուր բջիջ շրջապատված է շատ բարակ թաղանթով, որը սահմանափակում է դրա պարունակությունը:

Բջջային թաղանթը կոչվում է պլազմային թաղանթև բնութագրվում է ընտրովի թափանցելիությամբ: Այս հատկությունը թույլ է տալիս անհրաժեշտ սննդանյութեր և քիմիական տարրերներթափանցել բջիջ, և ավելորդ արտադրանքները թողնում են այն: Պլազմային մեմբրանը բաղկացած է լիպիդային մոլեկուլների երկու շերտից `հատուկ սպիտակուցների ներառմամբ: Թաղանթի հիմնական լիպիդները ֆոսֆոլիպիդներն են: Դրանք պարունակում են ֆոսֆոր, բևեռային գլուխ և երկար շղթայական ճարպաթթուների երկու ոչ բևեռային պոչեր: Թաղանթային լիպիդները ներառում են խոլեստերինի և խոլեստերինի էսթերներ: Կառուցվածքի հեղուկ-խճանկարային մոդելի համաձայն, թաղանթները պարունակում են սպիտակուցի և լիպիդային մոլեկուլների ներդիրներ, որոնք կարող են խառնվել երկշերտի համեմատ: Animalանկացած կենդանական բջջի մեմբրանի յուրաքանչյուր տեսակ բնութագրվում է իր համեմատաբար կայուն լիպիդային կազմով:

Կառուցվածքային առումով մեմբրանի սպիտակուցները բաժանվում են երկու տեսակի ՝ ինտեգրալ և ծայրամասային: Ipայրամասային սպիտակուցները կարող են հեռացվել թաղանթից ՝ առանց այն ոչնչացնելու: Գոյություն ունեն մեմբրանի սպիտակուցների չորս տեսակ ՝ տրանսպորտային սպիտակուցներ, ֆերմենտներ, ընկալիչներ և կառուցվածքային սպիտակուցներ: Մեմբրանի որոշ սպիտակուցներ ունեն ֆերմենտային ակտիվություն, իսկ մյուսները կապում են որոշակի նյութեր և հեշտացնում դրանց տեղափոխումը բջիջ: Սպիտակուցներն ապահովում են մեմբրանների միջոցով նյութերի շարժման մի քանի ուղիներ. Դրանք ձևավորում են մեծ ծակոտիներ ՝ բաղկացած մի քանի սպիտակուցային ստորաբաժանումներից, որոնք թույլ են տալիս ջրի մոլեկուլներին և իոններին շարժվել բջիջների միջև. ձևավորում են իոնների ալիքներ, որոնք մասնագիտացված են որոշակի պայմաններում իոնների որոշակի տեսակների ՝ մեմբրանով տեղաշարժվելու համար: Կառուցվածքային սպիտակուցները կապված են ներքին լիպիդային շերտի հետ և ապահովում են բջջի բջջային կմախքը: Բջջային կմախքը մեխանիկական ուժ է հաղորդում բջջային թաղանթին: Տարբեր թաղանթներում սպիտակուցները կազմում են զանգվածի 20 -ից 80% -ը: Թաղանթային սպիտակուցները կարող են ազատ տեղաշարժվել կողային հարթությունում:

Թաղանթը պարունակում է նաև ածխաջրեր, որոնք կարող են կովալենտորեն կապվել լիպիդների կամ սպիտակուցների հետ: Գոյություն ունեն մեմբրանի ածխաջրերի երեք տեսակ ՝ գլիկոլիպիդներ (գանգլիոզիդներ), գլիկոպրոտեիններ և պրոտեոգիկաններ: Թաղանթային լիպիդների մեծ մասը գտնվում են հեղուկ վիճակում և ունեն որոշակի հեղուկություն, այսինքն. մի տարածքից մյուսը տեղափոխվելու ունակություն: Թաղանթի արտաքին մասում կան ընկալիչների տեղեր, որոնք կապում են տարբեր հորմոններ: Մեմբրանի այլ հատուկ շրջաններ կարող են ճանաչել և կապել այդ բջիջներին օտար մի շարք սպիտակուցներ և կենսաբանական ակտիվ մի շարք միացություններ:

Բջջի ներքին տարածքը լցված է ցիտոպլազմայով, որի մեջ տեղի են ունենում ֆերմենտներով կատալիզացված բջջային նյութափոխանակության ռեակցիաների մեծ մասը: Cիտոպլազման բաղկացած է երկու շերտից ՝ ներքինը ՝ էնդոպլազմա, և ծայրամասայինը ՝ էկտոպլազմա, որը բարձր մածուցիկ է և զուրկ հատիկներից: Բջջի կամ օրգանոլի բոլոր բաղադրիչները տեղակայված են ցիտոպլազմայում: Բջջային օրգանոիդներից ամենակարևորը էնդոպլազմիկ ցանցն է, ռիբոսոմները, միտոքոնդրիաները, Գոլգիի ապարատը, լիզոսոմները, միկրոթելերը և միկրոձուլակները, պերօքսիզոմները:

Էնդոպլազմիկ ցանցփոխկապակցված ուղիների և խոռոչների համակարգ է, որը ներթափանցում է ամբողջ ցիտոպլազման: Այն ապահովում է նյութերի տեղափոխում շրջակա միջավայրից և բջիջների ներսից: Էնդոպլազմիկ ցանցը նաև ծառայում է որպես ներբջջային Ca 2+ իոնների պահեստ և ծառայում է որպես բջիջում լիպիդների սինթեզի հիմնական վայր:

Ռիբոսոմներ -միկրոսկոպիկ գնդաձեւ մասնիկներ `10-25 նմ տրամագծով: Ռիբոսոմները ազատորեն տեղակայված են ցիտոպլազմայում կամ կցված են էնդոպլազմային ցանցաթաղանթի և միջուկային թաղանթի թաղանթների արտաքին մակերեսին: Նրանք փոխազդում են սուրհանդակի և փոխադրող ՌՆԹ -ի հետ, և դրանցում սպիտակուցներ են սինթեզվում: Նրանք սինթեզում են սպիտակուցներ, որոնք մտնում են ցիստեռնները կամ Գոլգիի ապարատը, իսկ հետո ազատվում են դրսում: Ռիբոսոմները, որոնք ազատ տեղակայված են ցիտոպլազմայում, սինթեզում են սպիտակուցը հենց բջիջի կողմից օգտագործելու համար, իսկ էնդոպլազմային ցանցի հետ կապված ռիբոսոմները արտադրում են բջիջից հեռացված սպիտակուց: Ռիբոսոմներում սինթեզվում են տարբեր ֆունկցիոնալ սպիտակուցներ ՝ կրող սպիտակուցներ, ֆերմենտներ, ընկալիչներ, ցիտոսկելետոնի սպիտակուցներ:

Գոլգիի ապարատձեւավորվում է խողովակների, ցիստեռնների եւ բշտիկների համակարգի միջոցով: Այն կապված է էնդոպլազմիկ ցանցաթաղանթի հետ, և այստեղ ստացված կենսաբանական ակտիվ նյութերը խտացված տեսքով պահվում են գաղտնի բշտիկներում: Վերջիններս անընդհատ անջատվում են Գոլջիի ապարատից, տեղափոխվում բջջային թաղանթ և միաձուլվում դրա հետ, իսկ վեզիկուլներում պարունակվող նյութերը էկզոցիտոզի ժամանակ հեռացվում են բջիջից:

Լիզոսոմներ -մասնիկներ ՝ շրջապատված 0,25-0,8 մկմ չափի թաղանթով: Դրանք պարունակում են բազմաթիվ ֆերմենտներ, որոնք ներգրավված են սպիտակուցների, պոլիսաքարիդների, ճարպերի, նուկլեինաթթուների, բակտերիաների և բջիջների քայքայման մեջ:

Պերօքսիզոմներձևավորված հարթ էնդոպլազմիկ ցանցից, նման են լիզոսոմների և պարունակում են ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծումը, որը քայքայվում է պերօքսիդազների և կատալազի ազդեցության տակ:

Միտոքոնդրիապարունակում են արտաքին և ներքին թաղանթներ և հանդիսանում են բջջի «էներգակայանը»: Միտոքոնդրիաները կլոր կամ երկարավուն կառույցներ են ՝ երկակի թաղանթով: Ներքին թաղանթը ձևավորում է ծալքեր, որոնք դուրս են գալիս միտոքոնդրիա `cristae: Նրանք սինթեզում են ATP- ն, օքսիդացնում Կրեբսի ցիկլի ենթաշերտերը և իրականացնում բազմաթիվ կենսաքիմիական ռեակցիաներ: Միտոքոնդրիայում ձևավորված ATP մոլեկուլները ցրվում են բջջի բոլոր մասերում: Միտոքոնդրիաները պարունակում են փոքր քանակությամբ ԴՆԹ, ՌՆԹ, ռիբոսոմներ, և նրանց մասնակցությամբ տեղի է ունենում նոր միտոքոնդրիաների նորացում և սինթեզ:

Միկրո թելերբարակ սպիտակուցային թելեր են, որոնք բաղկացած են միոզինից և ակտինից և կազմում են բջջի կծկող ապարատը: Միկրոֆիլմենտները ներգրավված են բջջային թաղանթի ծալքերի կամ ելուստների առաջացման, ինչպես նաև բջիջների ներսում տարբեր կառուցվածքների շարժման մեջ:

Միկրոխողովակներկազմում են բջջային կմախքի հիմքը և ապահովում դրա ամրությունը: Բջջային կմախքը բջիջներին տալիս է բնորոշ տեսք և ձև, ծառայում է որպես ներբջջային օրգանոիդների և տարբեր մարմինների ամրացման կետ: Նյարդային բջիջներում միկրոխողովակների փաթեթները ներգրավված են բջիջների մարմնից նյութերի տեղափոխման մեջ աքսոնների ծայրերին: Նրանց մասնակցությամբ միտոտիկ spindle- ի աշխատանքը կատարվում է բջիջների բաժանման ժամանակ: Նրանք խաղում են շարժիչային տարրերի դերում վիլլիում և ֆլագելայում `էուկարիոտներում:

Հիմնականբջիջի հիմնական կառուցվածքն է, ներգրավված է ժառանգական հատկությունների փոխանցման և սպիտակուցների սինթեզում: Միջուկը շրջապատված է միջուկային թաղանթով, որը պարունակում է բազմաթիվ միջուկային ծակոտիներ, որոնց միջոցով միջուկի և ցիտոպլազմայի միջև փոխանակվում են տարբեր նյութեր: Դրա ներսում կա միջուկ: Ռիբոսոմային ՌՆԹ -ի և հիստոնի սպիտակուցների սինթեզում հաստատվել է միջուկի կարևոր դերը: Միջուկի մնացած մասը պարունակում է քրոմատին, որը բաղկացած է ԴՆԹ -ից, ՌՆԹ -ից և մի շարք հատուկ սպիտակուցներից:

Բջջային մեմբրանի գործառույթները

Բջջային թաղանթները կարևոր դեր են խաղում ներբջջային և միջբջջային նյութափոխանակության կարգավորման մեջ: Դրանք ընտրովի թափանցելի են: Նրանց հատուկ կառուցվածքը հնարավորություն է տալիս ապահովել պատնեշ, տրանսպորտ և կարգավորող գործառույթներ:

Արգելափակման գործառույթարտահայտվում է մեմբրանի միջոցով ջրում լուծված միացությունների ներթափանցումը սահմանափակելու մեջ: Թաղանթն անթափանց է մեծ սպիտակուցային մոլեկուլների և օրգանական անիոնների համար:

Կարգավորող գործառույթմեմբրանը բաղկացած է ներբջջային նյութափոխանակության կարգավորումից `ի պատասխան քիմիական, կենսաբանական և մեխանիկական ազդեցությունների: Տարբեր ազդեցություններ ընկալվում են հատուկ թաղանթային ընկալիչների կողմից `ֆերմենտների գործունեության հետագա փոփոխությամբ:

Տրանսպորտային գործառույթկենսաբանական թաղանթների միջոցով կարող է իրականացվել պասիվ (դիֆուզիոն, ֆիլտրացիա, օսմոզ) կամ ակտիվ փոխադրման միջոցով:

Դիֆուզիոն -կոնցենտրացիայի երկայնքով գազի կամ լուծվող նյութի շարժում և էլեկտրաքիմիական գրադիենտ... Տարածման արագությունը կախված է բջջային թաղանթի թափանցելիությունից, ինչպես նաև չլիցքավորված մասնիկների, էլեկտրական և համակենտրոնացման գրադիենտներլիցքավորված մասնիկների համար: Պարզ դիֆուզիոնտեղի է ունենում լիպիդային երկշերտ կամ ալիքների միջոցով: Լիցքավորված մասնիկները շարժվում են ըստ էլեկտրաքիմիական գրադիենտի, իսկ չլիցքավորված մասնիկները ՝ քիմիական գրադիենտի համաձայն: Օրինակ ՝ թթվածինը, ստերոիդ հորմոնները, միզանյութը, ալկոհոլը և այլն, պարզ դիֆուզիայի միջոցով ներթափանցում են մեմբրանի լիպիդային շերտով: Ալիքներով շարժվում են տարբեր իոններ և մասնիկներ: Իոնային ալիքները ձևավորվում են սպիտակուցներով և բաժանվում են վերահսկվող և անվերահսկելի ալիքների: Կախված ընտրողականությունից ՝ տարբերակվում է իոն-ընտրող պարաններ, որոնք թույլ են տալիս անցնել միայն մեկ իոն և ընտրողականություն չունեցող ալիքների միջև: Ալիքներն ունեն բերան և ընտրովի ֆիլտր, իսկ վերահսկվող ալիքները ՝ նաև դարպասի մեխանիզմ:

Հեշտացված դիֆուզիոն -գործընթաց, որի ընթացքում նյութերը տեղափոխվում են մեմբրանով ՝ օգտագործելով մեմբրանի կրող հատուկ սպիտակուցներ: Այս կերպ ամինաթթուները եւ մոնոսախարիդները մտնում են բջիջ: Այս տեսակի տրանսպորտը շատ արագ է:

Օսմոզ -ջրի տեղափոխումը մեմբրանի միջոցով ավելի ցածր լուծույթից մինչև ավելի բարձր օսմոտիկ ճնշում ունեցող լուծույթ:

Ակտիվ տրանսպորտ -նյութերի տեղափոխում համակենտրոնացման գրադիենտի դեմ ՝ օգտագործելով տրանսպորտային ATPases (իոնային պոմպեր): Այս փոխանցումը տեղի է ունենում էներգիայի ծախսով:

Ավելի մեծ չափով ուսումնասիրվել են Na + / K + -, Ca 2+ -և H + պոմպերը: Պոմպերը տեղակայված են բջջային թաղանթների վրա:

Մի տեսակ ակտիվ տրանսպորտ են էնդոցիտոզեւ էկզոցիտոզԱյս մեխանիզմները տեղափոխում են ավելի մեծ նյութեր (սպիտակուցներ, պոլիսաքարիտներ, նուկլեինաթթուներ), որոնք չեն կարող տեղափոխվել կապուղիներով: Այս փոխադրումն ավելի տարածված է աղիքի էպիթելային բջիջների, երիկամների խողովակների և անոթների էնդոթելիում:

Ժամըէնդոցիտոզ, բջջային թաղանթները ներխուժում են բջիջ, որոնք անջատվում և վերածվում են բշտիկների: Էկզոցիտոզի ժամանակ բշտիկներն իրենց բովանդակությամբ տեղափոխվում են բջջային թաղանթ և միաձուլվում դրա հետ, իսկ բշտիկների պարունակությունը բաց է թողնվում արտաբջջային միջավայրում:

Բջջային թաղանթի կառուցվածքը և գործառույթը

Կենդանի բջիջներում էլեկտրական պոտենցիալների գոյությունն ապահովող գործընթացները հասկանալու համար, առաջին հերթին, անհրաժեշտ է հասկանալ բջջաթաղանթի կառուցվածքը և դրա հատկությունները:

Ներկայումս ամենահայտնին հեղուկ-խճանկարային մեմբրանի մոդելն է, որն առաջարկել են Ս. Սինգերը և Գ. Նիկոլսոնը 1972 թվականին: թաղանթի հաստությունը, իսկ բևեռային հիդրոֆիլ խմբերն ուղղված են դեպի դուրս, դրանք: շրջակա ջրային միջավայրում (նկ. 2):

Մեմբրանային սպիտակուցները տեղայնացված են թաղանթի մակերևույթի վրա կամ կարող են տարբեր խորություններում ներմուծվել հիդրոֆոբ գոտի: Որոշ սպիտակուցներ ներթափանցում են թաղանթ, և միևնույն սպիտակուցի տարբեր հիդրոֆիլ խմբեր հայտնաբերվում են բջջաթաղանթի երկու կողմերում: Պլազմային մեմբրանում հայտնաբերված սպիտակուցները շատ կարևոր դեր են խաղում. Նրանք մասնակցում են իոնային ալիքների ձևավորմանը, կատարում են մեմբրանային պոմպերի և տարբեր նյութերի կրիչների դեր, ինչպես նաև կարող են կատարել ընկալիչների գործառույթ:

Բջջային մեմբրանի հիմնական գործառույթները `պատնեշ, տրանսպորտ, կարգավորիչ, կատալիզատոր:

Խոչընդոտի գործառույթն է ՝ սահմանափակել ջրում լուծվող միացությունների տարածումը մեմբրանի միջոցով, որն անհրաժեշտ է բջիջները օտար, թունավոր նյութերից պաշտպանելու և բջիջների ներսում տարբեր նյութերի համեմատաբար կայուն պարունակությունը պահպանելու համար: Այսպիսով, բջջային թաղանթը կարող է դանդաղեցնել տարբեր նյութերի տարածումը 100,000-10,000,000 անգամ:

Բրինձ 2. Երգիչ-Նիկոլսոն թաղանթի հեղուկ-խճանկարային մոդելի եռաչափ սխեմա

Պատկերված են գլոբուլային ինտեգրալ սպիտակուցներ, որոնք ներդրված են լիպիդային երկշերտում: Որոշ սպիտակուցներ իոնային են, մյուսները (գլիկոպրոտեիններ) պարունակում են օլիգոսախարիդային կողային շղթաներ, որոնք ներգրավված են միմյանց և միջբջջային հյուսվածքի բջիջների ճանաչման մեջ: Խոլեստերինի մոլեկուլները սերտորեն հարում են ֆոսֆոլիպիդների գլուխներին և ամրացնում «պոչերի» հարակից տարածքները: Ֆոսֆոլիպիդ մոլեկուլի պոչերի ներքին մասերը սահմանափակ չեն իրենց շարժման մեջ և պատասխանատու են թաղանթի հեղուկության համար (Բրետշեր, 1985)

Մեմբրանը պարունակում է ալիքներ, որոնց միջոցով իոնները ներթափանցում են: Ալիքները պոտենցիալ կախված և պոտենցիալ անկախ են: Պոտենցիալ դարպասային ալիքներբաց է, երբ պոտենցիալ տարբերությունը փոխվում է, և պոտենցիալից անկախ(հորմոններով կարգավորվող) բացվում է, երբ ընկալիչները փոխազդում են նյութերի հետ: Դարպասի շնորհիվ ալիքները կարող են բացվել կամ փակվել: Մեմբրանի մեջ կառուցված են երկու տեսակի դարպասներ. ակտիվացում(ալիքի խորքում) և անգործուն(ալիքի մակերեսին): Դարպասը կարող է լինել երեք վիճակներից մեկում.

բաց վիճակ (դարպասների երկու տեսակներն էլ բաց են);
փակ վիճակ (ակտիվացման դարպասը փակ է);
անգործության վիճակ (անգործության դարպասը փակ է):

Թաղանթների մեկ այլ բնութագրական առանձնահատկությունը անօրգանական իոնների, սննդանյութերի և տարբեր նյութափոխանակության արտադրանքի ընտրովի փոխանցում կատարելու ունակությունն է: Տարբերակել նյութերի պասիվ և ակտիվ փոխանցման (փոխադրման) համակարգերը: Պասիվփոխադրումն իրականացվում է իոնային ուղիներով ՝ կրող սպիտակուցների օգնությամբ կամ առանց դրա, և դրա առաջ մղող ուժիոնների էլեկտրաքիմիական ներուժի տարբերությունն է ներբջջային և արտաբջջային տարածության միջև: Իոնային ալիքների ընտրողականությունը որոշվում է նրա երկրաչափական պարամետրերով և քիմիական բնույթխմբեր, որոնք պատում են ջրանցքի պատերը և դրա բերանը:

Ներկայումս առավել լավ ուսումնասիրված են Na +, K +, Ca 2+ իոնների, ինչպես նաև ջրի (այսպես կոչված ակվապորիններ) ընտրովի թափանցելիությամբ ալիքները: Իոնային ալիքների տրամագիծը, ըստ տարբեր ուսումնասիրությունների, 0.5-0.7 նմ է: Ալիքների թողունակությունը կարող է տարբեր լինել, վայրկյանում 10 7 - 10 8 իոն կարող է անցնել մեկ իոնային ալիքով:

Ակտիվտրանսպորտը տեղի է ունենում էներգիայի ծախսով և իրականացվում է այսպես կոչված իոնային պոմպերի միջոցով: Իոնային պոմպերը թաղանթում կառուցված մոլեկուլային սպիտակուցային կառուցվածքներ են և իոնները փոխանցում են դեպի ավելի բարձր էլեկտրաքիմիական ներուժ:

Պոմպերը սնուցվում են ATP հիդրոլիզի էներգիայով: Ներկայումս լավ ուսումնասիրված են Na + / K + - ATPase, Ca 2+ - ATPase, H + - ATPase, H + / K + - ATPase, Mg 2+ - ATPase, որոնք ապահովում են Na +, K +, Ca 2+ իոններ, համապատասխանաբար., H +, Mg 2+ մեկուսացված կամ համակցված (Na + և K +; H + և K +): Ակտիվ փոխադրման մոլեկուլային մեխանիզմը լիովին հասկանալի չէ:

Երկրի բոլոր կենդանի օրգանիզմները բաղկացած են բջիջներից, և յուրաքանչյուր բջիջ շրջապատված է պաշտպանիչ պատյանով ՝ թաղանթով: Այնուամենայնիվ, մեմբրանի գործառույթները չեն սահմանափակվում օրգանոիդների պաշտպանությամբ և մեկ բջիջը մյուսից առանձնացնելով: Բջջային թաղանթը բարդ մեխանիզմ է, որն անմիջականորեն ներգրավված է բջիջների վերարտադրության, վերածննդի, սնուցման, շնչառության և բազմաթիվ այլ կարևոր գործառույթների մեջ:

«Բջջային թաղանթ» տերմինը գոյություն ունի մոտ մեկ դար: Հենց լատիներենից թարգմանված «թաղանթ» բառը նշանակում է «ֆիլմ»: Բայց բջջային թաղանթի դեպքում ավելի ճիշտ կլինի խոսել որոշակի եղանակով կապված երկու ֆիլմերի հավաքածուի մասին, և, ընդ որում, այդ ֆիլմերի տարբեր կողմերն ունեն տարբեր հատկություններ:

Բջջային թաղանթը (ցիտոլեմա, պլազմալեմա) եռաշերտ լիպոպրոտեինային (ճարպ-սպիտակուցային) թաղանթ է, որը յուրաքանչյուր բջիջը բաժանում է հարևան բջիջներից և շրջակա միջավայրից և վերահսկվող փոխանակում է կատարում բջիջների և շրջակա միջավայրի միջև:

Այս սահմանման մեջ որոշիչ նշանակություն ունի ոչ թե այն, որ բջջային թաղանթը մեկ բջիջը բաժանում է մյուսից, այլ այն, որ ապահովում է նրա փոխազդեցությունը այլ բջիջների և շրջակա միջավայրի հետ: Մեմբրանը բջջի շատ ակտիվ, անընդհատ աշխատող կառույց է, որի վրա բնության կողմից նշանակվում են բազմաթիվ գործառույթներ: Մեր հոդվածից դուք կսովորեք ամեն ինչ բջջային թաղանթի կազմի, կառուցվածքի, հատկությունների և գործառույթների, ինչպես նաև այն վտանգի մասին, որը բջջային թաղանթների գործունեության խախտումները ներկայացնում են մարդու առողջության համար:

Բջջային մեմբրանի հետազոտության պատմություն

1925 թվականին երկու գերմանացի գիտնականներ ՝ Գորթերն ու Գրենդելը, կարողացան մարդկային արյան ՝ էրիթրոցիտների կարմիր արյան բջիջների վրա բարդ փորձարկում կատարել: Օսմոտիկ հարվածի օգնությամբ գիտնականները ստացան այսպես կոչված «ստվերներ» `կարմիր արյան բջիջների դատարկ պատյաններ, այնուհետև դրանք դրեցին մեկ կույտի մեջ և չափեցին մակերեսը: Հաջորդ քայլը բջջային թաղանթում լիպիդների քանակի հաշվարկն էր: Ացետոնի օգնությամբ գիտնականները լիպիդները մեկուսացրեցին «ստվերից» և որոշեցին, որ դրանք բավարար են կրկնակի շարունակական շերտի համար:

Այնուամենայնիվ, փորձի ընթացքում թույլ տրվեց երկու կոպիտ սխալ.

Ացետոնի օգտագործումը թույլ չի տալիս մեկուսացնել բացարձակապես բոլոր լիպիդները մեմբրաններից.

«Ստվերների» մակերեսը հաշվարկվել է չոր քաշի հիման վրա, ինչը նույնպես սխալ է:

Քանի որ առաջին սխալը հաշվարկներում մինուս տվեց, իսկ երկրորդը `գումարած, ընդհանուր արդյունքը զարմանալիորեն ճշգրիտ ստացվեց, և գերմանացի գիտնականները գիտական աշխարհ բերեցին ամենակարևոր հայտնագործությունը` բջջային թաղանթի լիպիդային երկշերտը:

1935 թվականին մեկ այլ զույգ հետազոտող ՝ Դանիելն ու Դոսոնը, բիլիպիդ ֆիլմերի վրա երկար փորձերից հետո, եզրակացության եկան բջջային թաղանթներում սպիտակուցների առկայության մասին: Այլ կերպ չկար բացատրելու, թե ինչու են այս ֆիլմերն ունեն այդքան բարձր մակերեսային լարվածություն: Գիտնականները հանրությանը ներկայացրեցին սենդվիչի նման բջջային թաղանթի սխեմատիկ մոդել, որտեղ միատարր լիպիդ-սպիտակուցային շերտերը կատարում են հացի կտորների դեր, իսկ նրանց միջև կարագի փոխարեն դատարկություն կա:

1950 -ին, առաջին էլեկտրոնային մանրադիտակի օգնությամբ, մասամբ հաստատվեց Դանիել -Դոսոնի տեսությունը. Բջջային թաղանթի միկրոագրերի վրա հստակ երևում էին լիպիդային և սպիտակուցային գլուխներից բաղկացած երկու շերտեր, իսկ նրանց միջև թափանցիկ տարածություն `լցված միայն լիպիդների պոչերով: և սպիտակուցներ:

1960 թվականին, առաջնորդվելով այս տվյալներով, ամերիկացի մանրէաբան J.. Ռոբերթսոնը մշակեց բջջային թաղանթների եռաշերտ կառուցվածքի տեսություն, որը երկար ժամանակ համարվում էր միակ ճիշտը: Այնուամենայնիվ, գիտության զարգացման հետ մեկտեղ ավելի ու ավելի շատ կասկածներ առաջացան այս շերտերի միատարրության վերաբերյալ: Թերմոդինամիկայի տեսանկյունից նման կառուցվածքը չափազանց անբարենպաստ է. Բջիջների համար շատ դժվար կլիներ նյութեր տեղափոխել և դուրս բերել ամբողջ «սենդվիչով»: Բացի այդ, ապացուցված է, որ տարբեր հյուսվածքների բջջային թաղանթներն ունեն տարբեր հաստություններ եւ ամրացման եղանակներ, որոնք պայմանավորված են օրգանների տարբեր գործառույթներով:

1972 թվականին մանրէաբաններ Ս.Դ. Երգիչն ու Գ.Լ. Նիկոլսոնը կարողացավ բացատրել Ռոբերտսոնի տեսության բոլոր անհամապատասխանությունները բջջային թաղանթի նոր, հեղուկ-խճանկարային մոդելի օգնությամբ: Գիտնականները պարզել են, որ թաղանթը տարասեռ է, անհամաչափ, հեղուկով լցված, և նրա բջիջները մշտական շարժման մեջ են: Եվ այն կազմող սպիտակուցներն ունեն այլ կառուցվածք և նպատակ, բացի այդ, դրանք տարբեր ձևերով տեղակայված են թաղանթի բիլիպիդային շերտի համեմատ:

Բջջային թաղանթների կազմը պարունակում է երեք տեսակի սպիտակուցներ.

Ipայրամասային - կցված ֆիլմի մակերեսին;

Կիսաինտեգրալ- մասամբ ներթափանցում է բիլիպիդային շերտի մեջ.

Ինտեգրալ - ամբողջությամբ ներթափանցել թաղանթ:

Ipայրամասային սպիտակուցները կապված են թաղանթային լիպիդների գլխիկների հետ էլեկտրաստատիկ փոխազդեցության միջոցով, և նրանք երբեք չեն ստեղծում շարունակական շերտ, ինչպես նախկինում ենթադրվում էր, մինչդեռ կիսաինտեգրալ և ինտեգրալ սպիտակուցները ծառայում են բջիջների ներսում թթվածին և սնուցիչներ տեղափոխելուն, ինչպես նաև քայքայմանը հեռացնելուն: դրանից ստացված ապրանքները և ավելին: մի քանի կարևոր գործառույթների համար, որոնց մասին կիմանաք հաջորդիվ:

Բջջային թաղանթը կատարում է հետևյալ գործառույթները:

Խոչընդոտ - տարբեր տեսակի մոլեկուլների համար թաղանթի թափանցելիությունը նույնը չէ: Բջջային թաղանթը շրջանցելու համար մոլեկուլը պետք է ունենա որոշակի չափ, Քիմիական հատկություններև էլեկտրական լիցք: Վնասակար կամ ոչ պիտանի մոլեկուլները, բջջաթաղանթի պատնեշի գործառույթի պատճառով, պարզապես չեն կարող ներթափանցել բջիջ: Օրինակ ՝ պերօքսիդի ռեակցիայի օգնությամբ թաղանթը պաշտպանում է ցիտոպլազման իր համար վտանգավոր պերօքսիդներից.

Տրանսպորտ - պասիվ, ակտիվ, կարգավորվող և ընտրովի փոխանակումը անցնում է մեմբրանով: Պասիվ նյութափոխանակությունը հարմար է ճարպ լուծվող նյութերի և գազերի համար, որոնք կազմված են շատ փոքր մոլեկուլներից: Նման նյութերը թափանցում և դուրս են գալիս բջիջից ՝ առանց էներգիայի ծախսման, ազատորեն ՝ դիֆուզիոն մեթոդով: Բջջային թաղանթի ակտիվ փոխադրման գործառույթը ակտիվանում է անհրաժեշտության դեպքում, սակայն դժվար փոխադրվող նյութերը պետք է տեղափոխվեն բջիջ կամ դուրս: Օրինակ ՝ նրանք, ովքեր ունեն մեծ մոլեկուլային չափսեր, կամ չեն կարողանում հիդրոֆոբիկության պատճառով անցնել բիլիպիդային շերտը: Հետո սկսում են գործել սպիտակուց-պոմպերը, այդ թվում ՝ ATPase- ը, որը պատասխանատու է բջիջ կալիումի իոնների կլանման և նատրիումի իոնների արտանետման համար: Կարգավորվող փոխադրումը անհրաժեշտ է սեկրեցիայի և խմորման գործառույթների համար, օրինակ, երբ բջիջները արտադրում և արտազատում են հորմոններ կամ ստամոքսահյութ: Այս բոլոր նյութերը բջիջները թողնում են հատուկ ուղիներով և տվյալ ծավալով: Իսկ ընտրովի փոխադրման գործառույթը կապված է հենց անբաժանելի սպիտակուցների հետ, որոնք ներթափանցում են մեմբրանը և ծառայում որպես խստորեն սահմանված մոլեկուլների տեսակների մուտքի և ելքի ալիք:

Մատրիցա - բջջային թաղանթը որոշում և ամրագրում է օրգանոիդների դասավորությունը միմյանց նկատմամբ (միջուկ, միտոքոնդրիա, քլորոպլաստներ) և կարգավորում նրանց միջև փոխազդեցությունը.

Մեխանիկական - ապահովում է մեկ բջիջի սահմանափակումը մյուսից, և, միևնույն ժամանակ, - բջիջների ճիշտ միացումը համասեռ հյուսվածքի մեջ և օրգանների դիմադրությունը դեֆորմացիայի նկատմամբ.

Պաշտպանիչ - ինչպես բույսերում, այնպես էլ կենդանիներում բջջային թաղանթը ծառայում է որպես պաշտպանիչ շրջանակ կառուցելու հիմք: Օրինակ է կարծր փայտը, խիտ մաշկը, փշոտ փուշերը: Կենդանիների աշխարհում կան նաև բջջային թաղանթների պաշտպանիչ գործառույթի բազմաթիվ օրինակներ ՝ կրիայի պատյան, կիտինոզ թաղանթ, սմբակներ և եղջյուրներ;

Էներգիա - ֆոտոսինթեզի և բջջային շնչառության գործընթացներն անհնար կլինեին առանց բջջաթաղանթի սպիտակուցների մասնակցության, քանի որ հենց սպիտակուցային ալիքների օգնությամբ է բջիջները փոխանակում էներգիան.

Ռեցեպտոր - բջջային թաղանթում ներդրված սպիտակուցները կարող են ունենալ մեկ այլ կարևոր գործառույթ: Նրանք ծառայում են որպես ընկալիչներ, որոնց միջոցով բջիջը ազդանշան է ստանում հորմոններից եւ նյարդային հաղորդիչներից: Եվ դա, իր հերթին, անհրաժեշտ է նյարդային ազդակների անցկացման և հորմոնալ գործընթացների բնականոն ընթացքի համար.

Enzymatic- ը բջջային թաղանթների որոշ սպիտակուցների բնորոշ մեկ այլ կարևոր գործառույթ է: Օրինակ, աղիքային էպիթելիայում նման սպիտակուցների օգնությամբ սինթեզվում են մարսողական ֆերմենտները.

Կենսապոտենցիալ- բջջի ներսում կալիումի իոնների կոնցենտրացիան շատ ավելի բարձր է, քան դրսից, իսկ նատրիումի իոնների կոնցենտրացիան, ընդհակառակը, դրսից ավելի բարձր է, քան ներսում: Սա բացատրում է պոտենցիալ տարբերությունը. Բջջի ներսում լիցքը բացասական է, դրսից `դրական, ինչը նպաստում է նյութերի շարժմանը դեպի բջիջ և դրսից` նյութափոխանակության երեք տեսակներից որևէ մեկում `ֆագոցիտոզ, պինոցիտոզ և էկզոցիտոզ;

Նշում. Բջջային թաղանթների մակերեսին կան այսպես կոչված «պիտակներ» `գլիկոպրոտեիններից կազմված անտիգեններ (սպիտակուցներ` դրանց կցված ճյուղավորված օլիգոսաքարիդային կողային շղթաներով): Քանի որ կողային շղթաները կարող են ունենալ հսկայական կազմաձևեր, բջիջների յուրաքանչյուր տեսակ ստանում է իր ուրույն պիտակը, որը թույլ է տալիս մարմնի մյուս բջիջներին ճանաչել դրանք տեսողությամբ և ճիշտ արձագանքել դրանց: Այդ իսկ պատճառով, օրինակ, մարդու իմունային բջիջները ՝ մակրոֆագերը, հեշտությամբ ճանաչում են մարմնին ներթափանցած անծանոթին (վարակ, վիրուս) և փորձում ոչնչացնել այն: Նույնը տեղի է ունենում հիվանդ, մուտացիայի ենթարկված և հին բջիջների դեպքում. Նրանց բջջաթաղանթի պիտակը փոխվում է, և մարմինը ազատվում է դրանցից:

Բջջային փոխանակումը տեղի է ունենում մեմբրանների միջոցով և կարող է իրականացվել ՝ օգտագործելով երեք հիմնական տեսակի ռեակցիաներ.

Ֆագոցիտոզը բջջային գործընթաց է, որի ընթացքում թաղանթում կառուցված ֆագոցիտների բջիջները գրավում և մարսում են սննդանյութերի պինդ մասնիկները: Մարդու մարմնում ֆագոցիտոզն իրականացվում է երկու տեսակի բջիջների թաղանթներով ՝ հատիկուլոցիտներ (հատիկավոր լեյկոցիտներ) և մակրոֆագներ (իմունային մարդասպան բջիջներ);

Պինոցիտոզը բջջային թաղանթի մակերևույթի կողմից դրա հետ շփվող հեղուկ մոլեկուլների գրավման գործընթացն է: Պինոցիտոզի տեսակով սնվելու համար բջիջը աճում է իր թաղանթի վրա ՝ բարակ փափկամազ աճուկներով ՝ տենդերի տեսքով, որոնք, ինչպես որ ասես, շրջապատում են հեղուկի կաթիլը, և ստացվում է պղպջակ: Նախ, այս պղպջակը դուրս է ցցվում թաղանթի մակերևույթից վերև, այնուհետև «կուլ» - այն թաքնվում է բջջի ներսում, և նրա պատերը միաձուլվում են բջջաթաղանթի ներքին մակերեսին: Pinocytosis տեղի է ունենում գրեթե բոլոր կենդանի բջիջների;

Էկզոցիտոզը հակադարձ գործընթաց է, որի ընթացքում բջջի ներսում ձևավորվում են արտազատվող ֆունկցիոնալ հեղուկով (ֆերմենտ, հորմոն) պղպջակներ, և այն ինչ -որ կերպ պետք է բջիջից հեռացվի շրջակա միջավայր: Դրա համար պղպջակը նախ միաձուլվում է բջջային թաղանթի ներքին մակերևույթին, այնուհետև դուրս է գալիս դրսից, պայթում, դուրս մղում բովանդակությունը և նորից միաձուլվում թաղանթի մակերևույթին, այս անգամ դրսից: Էկզոցիտոզը տեղի է ունենում, օրինակ, աղիքային էպիթելիայի և մակերիկամների կեղևի բջիջներում:

Բջջային թաղանթները պարունակում են երեք դասի լիպիդներ.

Ֆոսֆոլիպիդներ;

Գլիկոլիպիդներ;

Խոլեստերին:

Ֆոսֆոլիպիդները (ճարպերի և ֆոսֆորի համադրություն) և գլիկոլիպիդները (ճարպերի և ածխաջրերի համադրություն), իրենց հերթին, բաղկացած են հիդրոֆիլ գլխից, որից երկու երկարատև հիդրոֆոբ պոչեր են տարածվում: Բայց խոլեստերինը երբեմն զբաղեցնում է տարածությունը այս երկու պոչերի միջև և թույլ չի տալիս նրանց թեքվել, ինչը որոշ բջիջների թաղանթները դարձնում է կոշտ: Բացի այդ, խոլեստերինի մոլեկուլները կարգավորում են բջջային թաղանթների կառուցվածքը եւ կանխում բեւեռային մոլեկուլների անցումը մի բջիջից մյուսը:

Բայց ամենակարևոր բաղադրիչը, ինչպես կարող եք տեսնել բջջային թաղանթների գործառույթների վերաբերյալ նախորդ բաժնից, սպիտակուցներն են: Նրանց կազմը, նպատակը և գտնվելու վայրը շատ բազմազան են, բայց կա մի ընդհանրություն, որը միավորում է բոլորին. Օղակաձև լիպիդները միշտ տեղակայված են բջջային թաղանթների սպիտակուցների շուրջ: Սրանք հատուկ ճարպեր են, որոնք հստակ կառուցվածք ունեն, կայուն են, պարունակում են ավելի հագեցած ճարպաթթուներ և «հովանավորվող» սպիտակուցների հետ միասին ազատվում են թաղանթներից: Սա սպիտակուցների մի տեսակ անձնական պաշտպանիչ պատյան է, առանց որի դրանք պարզապես չէին աշխատի:

Բջջային թաղանթի կառուցվածքը եռաշերտ է: Մեջտեղում ընկած է համեմատաբար միատարր հեղուկ բիլիպիդային շերտը, և սպիտակուցները խճանկարի պես ծածկում են այն երկու կողմից ՝ մասամբ թափանցելով հաստության մեջ: Այսինքն, սխալ կլինի կարծել, որ բջջային թաղանթների արտաքին սպիտակուցային շերտերը շարունակական են: Սպիտակուցները, բացի իրենց բարդ գործառույթներից, անհրաժեշտ են թաղանթում, որպեսզի բջիջներ անցնեն և դրանցից դուրս տանեն այն նյութերը, որոնք ի վիճակի չեն ներթափանցել ճարպային շերտ: Օրինակ, կալիումի եւ նատրիումի իոնները: Նրանց համար տրամադրվում են հատուկ սպիտակուցային կառուցվածքներ `իոնային ալիքներ, որոնք մենք ավելի մանրամասն կքննարկենք ստորև:

Եթե դուք մանրադիտակով նայում եք բջջային թաղանթին, ապա կարող եք տեսնել ամենափոքր գնդաձեւ մոլեկուլներից ձևավորված լիպիդների շերտ, որոնց երկայնքով լողում են մեծ սպիտակուցային բջիջները, ինչպես ծովում: տարբեր ձևեր... Իշտ նույն թաղանթները յուրաքանչյուր բջիջի ներքին տարածությունը բաժանում են բաժանմունքների, որոնցում հարմարավետ տեղակայված են միջուկը, քլորոպլաստները և միտոքոնդրիաները: Եթե բջջի ներսում առանձին «սենյակներ» չլինեին, օրգանոիդները կպչեին միմյանց եւ չէին կարողանա ճիշտ կատարել իրենց գործառույթները:

Բջիջը օրգանոիդների ամբողջություն է, որը կառուցված է և սահմանազատված է թաղանթներով, որը մասնակցում է էներգիայի, նյութափոխանակության, տեղեկատվական և վերարտադրողական գործընթացների համալիրին, որոնք ապահովում են մարմնի կենսագործունեությունը:

Ինչպես տեսնում եք այս սահմանումից, թաղանթը ցանկացած բջջի ամենակարևոր գործառական բաղադրիչն է: Դրա նշանակությունը նույնքան մեծ է, որքան կորիզի, միտոքոնդրիայի և բջջային այլ օրգանոիդների նշանակությունը: Իսկ մեմբրանի յուրահատուկ հատկությունները պայմանավորված են նրա կառուցվածքով. Այն բաղկացած է երկու ֆիլմից, որոնք խրված են հատուկ կերպով: Ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլները թաղանթում տեղակայված են հիդրոֆիլ գլուխներով դեպի դուրս, իսկ հիդրոֆոբ պոչերով ՝ ներսից: Հետեւաբար, ֆիլմի մի կողմը թրջված է ջրով, իսկ մյուսը `ոչ: Այսպիսով, այս ֆիլմերը միմյանց հետ կապված են ոչ թրջված կողմերով դեպի ներս ՝ կազմելով սպիտակուցի մոլեկուլներով շրջապատված բիլիպիդային շերտ: Սա բջջային թաղանթի հենց «սենդվիչ» կառուցվածքն է:

Բջջային թաղանթների իոնային ալիքներ

Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք իոնային ալիքների աշխատանքի սկզբունքը: Ինչի՞ համար են դրանք անհրաժեշտ: Փաստն այն է, որ միայն ճարպ լուծվող նյութերը կարող են ազատորեն ներթափանցել լիպիդային թաղանթով `դրանք գազերն են, սպիրտներն ու ճարպերն իրենք: Օրինակ ՝ թթվածինը և ածխածնի երկօքսիդը մշտապես փոխանակվում են կարմիր արյան բջիջներում, և դրա համար մեր մարմինը ստիպված չէ լրացուցիչ հնարքների դիմել: Բայց ի՞նչ կասեք, երբ անհրաժեշտ է դառնում ջրային լուծույթներ, ինչպիսիք են նատրիումի և կալիումի աղերը, տեղափոխել բջջային թաղանթով:

Բիլիպիդային շերտում նման նյութերի համար անհնար կլինի ճանապարհ հարթել, քանի որ անցքերն անմիջապես կձգվեն և կպչեն իրար, այդպիսին է ցանկացած ճարպային հյուսվածքի կառուցվածքը: Բայց բնությունը, ինչպես միշտ, ելք գտավ իրավիճակից և ստեղծեց սպիտակուցների տեղափոխման հատուկ կառույցներ:

Գոյություն ունեն երկու տեսակի հաղորդիչ սպիտակուցներ.

Փոխակրիչներ - կիսաինտեգրալ սպիտակուցային պոմպեր;

Channel-formers- ը անբաժանելի սպիտակուցներ են:

Առաջին տիպի սպիտակուցները մասամբ ընկղմվում են բջջաթաղանթի բիլիպիդային շերտի մեջ և դուրս են նայում գլխով, իսկ անհրաժեշտ նյութի առկայության դեպքում նրանք սկսում են վարվել պոմպի պես. Նրանք գրավում են մոլեկուլը և ներծծում բջիջը . Իսկ երկրորդ տիպի սպիտակուցները ՝ ինտեգրալ, ունեն երկարաձգված ձև և գտնվում են բջջային թաղանթի բիլիպիդային շերտին ուղղահայաց ՝ ներթափանցելով դրա միջով և միջով: Դրանց միջոցով, ինչպես թունելներով, այն նյութերը, որոնք չեն կարողանում ճարպով անցնել, շարժվում են բջիջից դուրս և դուրս: Հենց իոնային ուղիներով է կալիումի իոնները ներթափանցում բջիջ և կուտակվում դրա մեջ, իսկ նատրիումի իոնները, ընդհակառակը, դուրս են բերվում դրսից: Կա տարբերություն էլեկտրական պոտենցիալների մեջ, որն այնքան անհրաժեշտ է մեր մարմնի բոլոր բջիջների ճիշտ աշխատանքի համար:

Բջջային թաղանթների կառուցվածքի և գործառույթի վերաբերյալ ամենակարևոր եզրակացությունները

Տեսությունը միշտ հետաքրքիր և խոստումնալից տեսք ունի, եթե այն կարող է լավ կիրառվել գործնականում: Մարդու մարմնի բջջային թաղանթների կառուցվածքի և գործառույթների հայտնաբերումը թույլ տվեց գիտնականներին իրական բեկում մտցնել ընդհանրապես գիտության մեջ, և մասնավորապես բժշկության մեջ: Պատահական չէ, որ մենք այդքան մանրամասն անդրադարձանք իոնների ալիքներին, քանի որ հենց այստեղ է մեր ժամանակների ամենակարևոր հարցերից մեկի պատասխանը. Ինչու՞ են մարդիկ ավելի ու ավելի հաճախ հիվանդանում ուռուցքաբանությամբ:

Ամեն տարի աշխարհում քաղցկեղը խլում է մոտ 17 միլիոն մարդու կյանք և հանդիսանում է բոլոր մահացությունների չորրորդ ամենատարածված պատճառը: ԱՀԿ -ի տվյալներով ՝ քաղցկեղի դեպքերը կայուն աճում են, և մինչև 2020 թվականի ավարտը կարող է հասնել տարեկան 25 միլիոնի:

Ինչո՞վ է բացատրվում քաղցկեղի այս համաճարակը, և ի՞նչ կապ ունի դրա հետ բջջային թաղանթների գործառույթը: Պատճառը վատ բնապահպանական իրավիճակն է, ոչ պատշաճ սնունդը, վատ սովորությունները և ծանր ժառանգականությունը: Եվ, իհարկե, ճիշտ կլինեք, բայց եթե խնդրի մասին ավելի մանրամասն խոսենք, ապա պատճառը մարդու մարմնի թթվայնությունն է: Վերոնշյալ բացասական գործոնները հանգեցնում են բջջային թաղանթների խախտման, արգելակում են շնչառությունն ու սնունդը:

Այնտեղ, որտեղ պետք է լինի գումարած, ձևավորվում է մինուս, և բջիջը չի կարող նորմալ գործել: Բայց քաղցկեղի բջիջները կարիք չունեն ո՛չ թթվածնի, ո՛չ ալկալային միջավայրի. Նրանք կարողանում են օգտագործել անաէրոբ սնուցման տեսակ: Հետեւաբար, թթվածնի սովի եւ pH- ի ոչ սանդղակի պայմաններում առողջ բջիջները մուտացիայի են ենթարկվում ՝ ցանկանալով հարմարվել միջավայրըև դառնում քաղցկեղի բջիջներ: Ահա թե ինչպես է մարդը հիվանդանում ուռուցքաբանությամբ: Դրանից խուսափելու համար պարզապես անհրաժեշտ է օրական բավարար քանակությամբ մաքուր ջուր օգտագործել և հրաժարվել սննդի մեջ քաղցկեղածին նյութերից: Բայց, որպես կանոն, մարդիկ քաջատեղյակ են վնասակար արտադրանքի և բարձրորակ ջրի անհրաժեշտության մասին և ոչինչ չեն անում. Նրանք հույս ունեն, որ դժվարությունները կշրջանցեն դրանք:

Իմանալով տարբեր բջիջների բջջային թաղանթների կառուցվածքի և գործառույթների առանձնահատկությունները ՝ բժիշկները կարող են օգտագործել այս տեղեկատվությունը ՝ մարմնի վրա նպատակային, նպատակային բուժական ազդեցություն ապահովելու համար: Շատ ժամանակակից դեղամիջոցներմտնելով մեր օրգանիզմ, նրանք փնտրում են ճիշտ «թիրախ», որը կարող է լինել իոնային ուղիներ, ֆերմենտներ, ընկալիչներ և բջջային թաղանթների կենսաբնույթներ: Բուժման այս մեթոդը թույլ է տալիս հասնել ավելի լավ արդյունքների `նվազագույն կողմնակի ազդեցություններով:

Երբ նրանք մտնում են արյան մեջ, վերջին սերնդի հակաբիոտիկները միանգամից չեն սպանում բոլոր բջիջները, այլ նրանք փնտրում են հարուցիչի բջիջները ՝ կենտրոնանալով նրա բջջային թաղանթների մարկերների վրա: Միգրենի դեմ նորագույն դեղամիջոցները ՝ տրիպտանները, սեղմում են միայն ուղեղի բորբոքված արյան անոթները ՝ գրեթե ազդեցություն չունենալով սրտի և ծայրամասային շրջանառու համակարգի վրա: Եվ նրանք անհրաժեշտ անոթները ճանաչում են հենց իրենց բջջային թաղանթների սպիտակուցներով: Նման օրինակները շատ են, ուստի վստահաբար կարելի է ասել, որ բջջային թաղանթների կառուցվածքի և գործառույթների մասին գիտելիքն ընկած է ժամանակակից բժշկական գիտության զարգացման հիմքում և ամեն տարի միլիոնավոր կյանքեր է փրկում:

Կրթություն:Մոսկվայի բժշկական ինստիտուտ: IM Սեչենով, մասնագիտություն ՝ «Ընդհանուր բժշկություն» 1991 թ., 1993 թ. «Մասնագիտական հիվանդություններ», 1996 թ. «Թերապիա»: