Bộ máy bề mặt của tế bào là một hệ thống con phổ quát. Chúng xác định ranh giới giữa ngoại cảnh và tế bào chất. PAC cung cấp quy định về sự tương tác của họ. Chúng ta hãy xem xét thêm các đặc điểm của tổ chức cấu trúc và chức năng của bộ máy bề mặt của tế bào.
Thành phần
Các thành phần sau đây của bộ máy bề mặt của tế bào nhân thực được phân biệt: màng sinh chất, phức hợp siêu màng và dưới màng. Đầu tiên được trình bày dưới dạng một phần tử đóng hình cầu. Plasmalemma được coi là cơ sở của bộ máy tế bào bề mặt. Phức hợp màng sinh chất (còn gọi là glycocalyx) là một yếu tố bên ngoài nằm phía trên màng sinh chất. Nó chứa các thành phần khác nhau. Đặc biệt, chúng bao gồm:
- Carbohydrate các phần của glycoprotein và glycolipid.
- Protein ngoại vi màng.
- Carbohydrate cụ thể.
- Protein bán nguyên và tích phân.
Phức hợp dưới màng tế bào nằm dưới plasmalemma. Nó chứa hệ thống cơ xương và tế bào chất ngoại vi.
Các phần tử của màng conphức tạp
Xem xét cấu trúc của bộ máy bề mặt của tế bào, người ta nên nằm riêng biệt với hyaloplasm ngoại vi. Nó là một phần tế bào chất chuyên biệt và nằm phía trên màng sinh chất. Hyaloplasm ngoại vi được trình bày như một chất lỏng không đồng nhất được biệt hóa cao. Nó chứa nhiều loại nguyên tố có trọng lượng phân tử cao và thấp trong dung dịch. Trên thực tế, nó là một môi trường vi mô, trong đó các quá trình trao đổi chất cụ thể và chung diễn ra. Hyaloplasm ngoại vi thực hiện nhiều chức năng của bộ máy bề mặt.
Hệ cơ xương khớp
Nó nằm trong hyaloplasm ngoại vi. Trong hệ cơ xương khớp có:
- Microfibrils.
- Sợi xương (sợi trung gian).
- Vi ống.
Microfibrils là cấu trúc dạng sợi. Các sợi xương được hình thành do sự trùng hợp của một số phân tử protein. Số lượng và chiều dài của chúng được quy định bởi các cơ chế đặc biệt. Khi chúng thay đổi, sự bất thường của các chức năng tế bào xảy ra. Các vi ống nằm xa nhất so với plasmalemma. Thành của chúng được hình thành bởi các protein tubulin.
Cấu trúc và chức năng của bộ máy bề mặt của tế bào
Sự trao đổi chất được thực hiện do sự hiện diện của các cơ chế vận chuyển. Cấu trúc của bộ máy bề mặt của tế bào cung cấp khả năng thực hiện chuyển động của các hợp chất theo một số cách. Đặc biệt, các loại sauvận chuyển:
- Sự khuếch tán đơn giản.
- Vận chuyển thụ động.
- Vận động tích cực.
- Cytosis (trao đổi đóng gói bằng màng).
Ngoài việc vận chuyển, các chức năng của bộ máy bề mặt của tế bào như:
- Rào cản (phân định).
- Receptor.
- Nhận dạng.
- Chức năng di chuyển của tế bào thông qua sự hình thành các sợi tơ, lớp giả và lớp tế bào.
Di chuyển tự do
Sự khuếch tán đơn giản qua thiết bị bề mặt của tế bào được thực hiện độc quyền với sự có mặt của một gradien điện trên cả hai mặt của màng. Kích thước của nó quyết định tốc độ và hướng chuyển động. Lớp bilipid có thể vượt qua bất kỳ phân tử nào thuộc loại kỵ nước. Tuy nhiên, hầu hết các nguyên tố hoạt động sinh học đều ưa nước. Do đó, việc di chuyển tự do của họ rất khó khăn.
Vận chuyển thụ động
Kiểu chuyển động hỗn hợp này còn được gọi là sự khuếch tán có điều kiện. Nó cũng được thực hiện thông qua bộ máy bề mặt của tế bào với sự có mặt của một gradient và không có sự tiêu thụ ATP. Vận chuyển thụ động nhanh hơn vận chuyển tự do. Trong quá trình tăng chênh lệch nồng độ trong gradient, có một thời điểm mà tốc độ chuyển động trở nên không đổi.
Hãng
Vận chuyển qua bộ máy bề mặt của tế bào được cung cấp bởi các phân tử đặc biệt. Với sự trợ giúp của các chất mang này, các phân tử lớn thuộc loại ưa nước (đặc biệt là axit amin) sẽ truyền theo gradien nồng độ. Bề mặtBộ máy tế bào nhân thực bao gồm các chất mang thụ động cho các ion khác nhau: K +, Na +, Ca +, Cl-, HCO3-. Các phân tử đặc biệt này được đặc trưng bởi tính chọn lọc cao đối với các nguyên tố được vận chuyển. Ngoài ra, tính chất quan trọng của chúng là tốc độ di chuyển cao. Nó có thể đạt 104 phân tử trở lên mỗi giây.
Vậnđộng
Nó được đặc trưng bởi các phần tử chuyển động dựa trên gradient. Các phân tử được vận chuyển từ vùng có nồng độ thấp đến vùng có nồng độ cao hơn. Một chuyển động như vậy liên quan đến một chi phí nhất định của ATP. Để thực hiện vận chuyển tích cực, các chất mang cụ thể được bao gồm trong cấu trúc của bộ máy bề mặt của tế bào động vật. Chúng được gọi là "máy bơm" hoặc "máy bơm". Nhiều chất mang này được phân biệt bởi hoạt động ATPase của chúng. Điều này có nghĩa là chúng có khả năng phân hủy adenosine triphosphate và lấy năng lượng cho các hoạt động của chúng. Vận chuyển tích cực tạo ra các gradient ion.
Cytosis
Phương pháp này được sử dụng để di chuyển các hạt của các chất khác nhau hoặc các phân tử lớn. Trong quá trình phân bào, phần tử được vận chuyển được bao bọc bởi một túi màng. Nếu sự di chuyển được thực hiện vào trong tế bào, thì nó được gọi là quá trình nội bào. Theo đó, chiều ngược lại được gọi là hiện tượng xuất bào (exocytosis). Trong một số ô, các phần tử đi qua. Loại vận chuyển này được gọi là chuyển tế bào hoặc di diacyosis.
Plasmolemma
Cấu trúc của bộ máy bề mặt của tế bào bao gồm huyết tươngmàng được hình thành chủ yếu là lipid và protein theo tỷ lệ khoảng 1: 1. "Mô hình bánh sandwich" đầu tiên của nguyên tố này được đề xuất vào năm 1935. Theo lý thuyết, cơ sở của plasmolemma được hình thành bởi các phân tử lipid xếp chồng lên nhau thành hai lớp (lớp bilipid). Chúng quay đuôi (khu vực kỵ nước) vào nhau, hướng ra ngoài và hướng vào trong - đầu ưa nước. Các bề mặt này của lớp bilipid được bao phủ bởi các phân tử protein. Mô hình này đã được xác nhận vào những năm 1950 bởi các nghiên cứu siêu cấu trúc được thực hiện bằng kính hiển vi điện tử. Đặc biệt, người ta thấy rằng bộ máy bề mặt của tế bào động vật có chứa một màng ba lớp. Độ dày của nó là 7,5-11 nm. Nó có một lớp sáng ở giữa và hai lớp tối ở ngoại vi. Đầu tiên tương ứng với vùng kỵ nước của các phân tử lipid. Đến lượt mình, các vùng tối là các lớp bề mặt liên tục của protein và các đầu ưa nước.
Lý thuyết khác
Nhiều nghiên cứu về kính hiển vi điện tử khác nhau được thực hiện vào cuối những năm 50 - đầu những năm 60. chỉ ra tính phổ biến của tổ chức ba lớp của màng. Điều này được phản ánh trong lý thuyết của J. Robertson. Trong khi đó, vào cuối những năm 1960 khá nhiều dữ kiện đã được tích lũy mà vẫn chưa được giải thích theo quan điểm của "mô hình bánh sandwich" hiện có. Điều này đã tạo động lực cho sự phát triển của các sơ đồ mới, bao gồm các mô hình dựa trên sự hiện diện của các liên kết kỵ nước-ưa nước giữa các phân tử protein và lipid. Ở giữamột trong số đó là lý thuyết "tấm thảm lipoprotein". Phù hợp với nó, màng chứa hai loại protein: nguyên vẹn và ngoại vi. Các chất sau được liên kết bằng tương tác tĩnh điện với các đầu phân cực trên phân tử lipid. Tuy nhiên, chúng không bao giờ tạo thành một lớp liên tục. Các protein hình cầu đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành màng. Chúng được nhúng một phần vào nó và được gọi là bán tích phân. Sự di chuyển của các protein này được thực hiện trong pha lỏng lipid. Điều này đảm bảo tính linh hoạt và năng động của toàn bộ hệ thống màng. Hiện tại, mô hình này được coi là phổ biến nhất.
Lipit
Các đặc điểm vật lý và hóa học chính của màng được cung cấp bởi một lớp được đại diện bởi các phần tử - phospholipid, bao gồm một đuôi không phân cực (kỵ nước) và một đầu phân cực (ưa nước). Phổ biến nhất trong số này là phosphoglycerid và sphingolipid. Các chất sau tập trung chủ yếu ở lớp đơn lớp bên ngoài. Chúng được liên kết với chuỗi oligosaccharide. Do thực tế là các liên kết nhô ra ngoài phần bên ngoài của plasmalemma, nó có hình dạng không đối xứng. Glycolipid đóng một vai trò quan trọng trong việc thực hiện chức năng thụ cảm của bộ máy bề mặt. Hầu hết các màng cũng chứa cholesterol (cholesterol) - một loại lipid steroid. Số lượng của nó là khác nhau, điều này quyết định phần lớn đến tính lưu động của màng. Càng nhiều cholesterol, nó càng cao. Mức chất lỏng cũng phụ thuộc vào tỷ lệ của cặn chưa bão hòa và bão hòa từaxit béo. Càng nhiều người trong số họ, nó càng cao. Chất lỏng ảnh hưởng đến hoạt động của các enzym trong màng.
Protein
Lipid quyết định chủ yếu các đặc tính của rào cản. Ngược lại, protein đóng góp vào việc thực hiện các chức năng chính của tế bào. Đặc biệt, chúng ta đang nói về sự vận chuyển có quy định của các hợp chất, điều chỉnh quá trình trao đổi chất, tiếp nhận, v.v. Các phân tử protein được phân bố trong lớp kép lipid theo kiểu khảm. Chúng có thể di chuyển theo chiều sâu. Sự chuyển động này dường như được kiểm soát bởi chính tế bào. Các vi sợi tham gia vào cơ chế chuyển động. Chúng được gắn vào các protein không thể tách rời. Các phần tử màng khác nhau tùy thuộc vào vị trí của chúng trong mối quan hệ với lớp song tinh. Do đó, protein có thể là ngoại vi và không thể tách rời. Đầu tiên được bản địa hóa bên ngoài lớp. Chúng có một liên kết yếu với bề mặt màng. Các protein tích phân hoàn toàn chìm đắm trong đó. Chúng có liên kết chặt chẽ với lipid và không bị thoát ra khỏi màng mà không làm hỏng lớp bilipid. Protein xuyên qua và xuyên qua nó được gọi là xuyên màng. Sự tương tác giữa các phân tử protein và lipid có bản chất khác nhau đảm bảo sự ổn định của plasmalemma.
Glycocalyx
Lipoprotein có chuỗi bên. Các phân tử oligosaccharide có thể liên kết với lipid và tạo thành glycolipid. Các phần carbohydrate của chúng, cùng với các phần tử tương tự của glycoprotein, mang lại cho bề mặt tế bào một điện tích âm và tạo thành cơ sở của glycocalyx. Anh tađược biểu diễn bằng một lớp rời với mật độ electron vừa phải. Glycocalyx bao phủ phần bên ngoài của plasmalemma. Các vị trí carbohydrate của nó góp phần vào việc nhận biết các tế bào lân cận và các chất giữa chúng, đồng thời cung cấp các liên kết kết dính với chúng. Glycocalyx cũng chứa các thụ thể hormone và tương thích, các enzym.
Thêm
Các thụ thể màng được đại diện chủ yếu bởi glycoprotein. Chúng có khả năng thiết lập các liên kết đặc hiệu cao với các phối tử. Ngoài ra, các thụ thể có trong màng còn có thể điều chỉnh sự di chuyển của một số phân tử vào trong tế bào, tính thấm của màng sinh chất. Chúng có thể chuyển đổi tín hiệu từ môi trường bên ngoài thành tín hiệu bên trong, để liên kết các yếu tố của chất nền ngoại bào và bộ xương tế bào. Một số nhà nghiên cứu tin rằng các phân tử protein bán tích phân cũng được bao gồm trong glycocalyx. Các vị trí chức năng của chúng nằm trong vùng siêu màng của bộ máy tế bào bề mặt.
