Spoljni sloj ćelije. Biologija: struktura biljnih ćelija, shema

Ćelije koje čine tkiva predstavnika flore i faune, imaju značajne razlike u veličini, obliku, sastavnim elementima. Međutim, svi oni pokazuju sličnosti u glavnim karakteristikama rasta, metabolizma, vitalne aktivnosti, razdražljivosti, sposobnosti promjene, razvoja. Zatim ćemo detaljnije razmotriti strukturu biljke ćelija (tabela glavnih komponenti će biti data na kraju teksta).

Kratka istorijska referenca

Uz pomoć osmotskog udara 1925. godine, Grendel i Gorter su dobili prazne ljuske crvenih krvnih zrnaca, njihove tzv. "Senke". Postavljeni su, određujući površinu njihove površine. Uz upotrebu acetona, izolovani su lipidi. Određeni je i njihov broj po jedinici površine eritrocita. Uprkos greškama u proračunima, došlo je do slučajno korektnog rezultata i otkriven lipidni dvosjed.

Opšte informacije

Istraživanje razvoja i rasta tkivnih elemenata predstavnika flore i faune bavi se biologijom. Struktura biljnih ćelija je kompleks od tri neraskidno povezane komponente:

• Jezgro. Odvaja se od citoplazme pomoću porozne membrane. Sadrži nukleol, nuklearni sok i hromatin.
• Citoplazem i kompleks specijalizovanih struktura - organoidi. Drugi obuhvataju, naročito, plastide, mitohondrije, lizozome i kompleks Golgi, ćelijski centar. Organoidi su stalno prisutni. Pored njih, postoje i privremene formacije, koje se nazivaju uključivanjem.
• Struktura koja formira površinu je ljuska biljke.

Karakteristike površinskih aparata

Kod leukocita i jednoćelijskih organizama, ćelijska membrana obezbeđuje penetraciju vode, jona, malog molekula drugih jedinjenja. Proces u kojem se javlja penetracija čvrstih čestica naziva se fagocitoza. Ako uđe kapljice tečnih jedinjenja, onda govore o pinocitozi.

Organoidi

Oni su prisutni u eukariotskim ćelijama. Organoidi su povezani sa biološkim transformacijama koje se javljaju u ćeliji. Pokriveni su dvostrukom membranom - plastidima i mitohondrijama. Imaju svoju DNK, kao i uređaj koji sintetiše proteine. Reprodukcija je podeljena. U mitohondrijama, pored ATP-a, protein se sintetiše u malim količinama. Plastidi su prisutni u biljnim ćelijama. Njihovo umnožavanje se vrši podijeljenjem.

Membrana

Pogrešno je pretpostaviti da je spoljašnji sloj ćelije citoplazma. Membrana je molekularna elastična struktura. Spoljni sloj ćelije naziva se površinski uređaj, preko koga je sadržaj odvojen od vanjskog okruženja. Postoje različite funkcije ćelijske školjke. Jedan od glavnih zadataka je osigurati integritet čitavog elementa. U unutrašnjosti postoje i strukture koje odvajaju ćeliju u tzv. Ove zatvorene zone nazivaju se organele ili odeljci. U njima se održavaju određeni uslovi. Funkcija ćelijske membrane uključuje regulisanje razmjene između medija i ćelije.

Membrana

Kakva je struktura ćelijske membrane? Ćelijska membrana je dvoslojna (dvostruka) molekula lipidne klase. Većina njih su lipidi složenog tipa - fosfolipidi. U molekulima postoje hidrofobni (rep) i hidrofilni (glavi) delovi. Kada se formira ćelijska membrana, repovi su unutra, a glave su u suprotnom pravcu. Membrane su nepromenljive strukture. Ljuska životinjske ćelije ima mnogo sličnosti sa elementom predstavnika flore. Debljina membrane je oko 7-8 nm. Biološki spoljni sloj ćelije uključuje različita proteinska jedinjenja: polu-integrirani (jedan kraj potopljen spoljašnjim ili unutrašnjim lipidnim slojem), integralan (probijajući), površni (u blizini unutrašnjih strana ili nalazi spolja). Brojni proteini su tačke abutacije membrane i citoskeleta unutar ćelije i spoljašnjeg zida (ako postoje). Neka integralna jedinjenja ispunjavaju ulogu jonskih kanala, raznih receptora i transportera.

Zaštitni zadatak

Struktura ćelijske membrane u velikoj meri određuje njegovu aktivnost. Konkretno, membrana ima selektivnu propustljivost. To znači da stepen prohodnosti molekula kroz membranu zavisi od njihove veličine, hemijskih osobina, električnog naboja. Glavna funkcija spoljnog sloja ćelije naziva se barijera. Zbog toga je osigurana selektivna, regulisana, aktivna i pasivna razmjena veza sa okolinom. Na primjer, peroksisomski premaz obezbeđuje zaštitu citoplazme od opasnih peroksida.

Transportne usluge

Kroz spoljni sloj ćelije postoji prelazak supstanci. Zbog transporta, isporuke sastojaka hranljivih materija, uklanjanja finalnih proizvoda metaboličkog procesa, lučenja različitih supstanci, obezbeđuju se formiranje jonskih sastojaka. Pored toga, ćelija održava optimalnu pH i koncentraciju jona neophodnih za rad enzima. Ako neophodne čestice iz nekog razloga ne mogu proći kroz dvosloj iz fosfolipida, na primer, zbog hidrofilnih svojstava, pošto je membrana unutar hidrofobija ili zbog svoje velike veličine, mogu da pređu membranu pomoću posebnih transportera (proteinskih nosača) , Endocitozom ili proteinskim kanalima. U procesu pasivnog transporta, jedinjenja prolaze spoljašnji sloj ćelije bez troškova energije difuzijom duž gradijenta koncentracije. Jedna od opcija za ovaj proces je lagana implementacija. U ovom slučaju, specifičan molekul pomaže da pređe spoljni sloj ćelije. Može imati kanal koji može prenositi supstance od samo jednog tipa. Aktivni transport zahteva energiju. Ovo je zbog činjenice da se kretanje u ovom slučaju vraća na gradijent koncentracije. Na membrani u ovom slučaju postoje posebne proteinske pumpe, uključujući ATPase, koji aktivno pumpaju u ćelijske kalijumove jone i deflacioniraju natrijum.

Ostali zadaci

Spoljni sloj ćelije obavlja matričnu funkciju. Zbog toga je obezbeđen određeni uzajamni aranžman i orijentacija membranskih proteinskih jedinjenja, kao i njihova optimalna interakcija. Zbog mehaničke funkcije osigurana je autonomija ćelije i unutrašnjih struktura, kao i veza sa drugim ćelijama. Veliki značaj u ovom slučaju kod predstavnika flore imaju zidove struktura. Kod životinja, pružanje mehaničke funkcije zavisi od intercelularne supstance. Membrane ispunjavaju energetske zadatke. U procesu fotosinteze u hloroplastima i ćelijskom disanju u mitohondrijama, u svojim zidovima su aktivirani sistemi prenosa energije. U njima, kao iu mnogim drugim slučajevima, uključeni su i proteini. Jedna od najvažnijih je receptorska funkcija. Neki proteini koji se nalaze u membrani su receptori. Zahvaljujući ovim molekulima, ćelija može da vidi te ili druge signale. Na primer, steroidi koji kruže tok krvi utiču samo na one ciljne ćelije koje imaju receptore koji odgovaraju jednom ili drugom hormonu. Postoje i neurotransmiteri. Ova hemijska jedinjenja omogućavaju prenos impulsa. Oni takođe imaju vezu sa specifičnim ciljnim proteinima. Membranske komponente su često enzimi. Otuda enzimska funkcija ćelijske membrane. Digestive jedinjenja su prisutna u plazma membranama crevnih epitelnih elemenata. U spoljašnjem sloju ćelije se generišu i izvršavaju biopotencijali.

Koncentracija jona

Uz pomoć membrane, unutrašnji sadržaji K + jona održavaju se na višem nivou nego spolja. Istovremeno, koncentracija Na + je značajno niža nego spolja. Ovo je od posebnog značaja, jer to osigurava potencijalnu razliku na zidu i stvaranje nervnog impulsa.

Označavanje

Na membrani postoje antigeni, koji deluju kao neke "etikete". Označavanje vam omogućava da identifikujete ćeliju. Glikoproteini - proteini sa razgranatim bočnim lancima sa oligosaharidima - igraju ulogu "antena". Pošto postoje nebrojene konfiguracije bočnih lanaca, moguće je napraviti marker za svaku grupu ćelija. Uz pomoć njih, određeni elementi prepoznaju drugi, što ih, zauzvrat, omogućava da deluju u dogovoru. Ovo se događa, na primjer, u formiranju tkiva i organa. Istim mehanizmom imunološki sistem radi na prepoznavanju stranih antigena.

Sastav i struktura

Kao što je već pomenuto, ćelijske membrane se sastoje od fosfolipida. Međutim, pored njih, holesterol i glikolipidi su prisutni u strukturi. Posljednji su lipidi sa ugljikohidratima koji su im priključeni. Gliko- i fosfolipidi, koji uglavnom stvaraju ćelijske membrane, sastoje se od 2 duga hidrofobnih "repa" ugljenih hidrata. Oni su povezani sa hidrofilnom, napunjenom "glavom". Zbog prisustva holesterola, membrana ima potreban nivo rigidnosti. Veza zauzima slobodan prostor između lipidnih hidrofobnih repa, čime se sprečava njihovo savijanje. S tim u vezi, one membrane u kojima je manji holesterol, su fleksibilniji i mekani, i gdje je više, naprotiv, veća krutost i krhkost u zidovima. Pored toga, jedinjenje deluje kao zatvarač koji sprečava kretanje polarnih molekula iz ćelije u ćeliju . Od posebnog značaja su proteini koji permeiraju membranu i odgovorni su za njena različita svojstva. Ta ili ona ljuska biljke ćelija ima proteine koji su specifični u sastavu i orijentaciji.

Annular lipids

Ova jedinjenja su pored proteina. Međutim, kružni lipidi su više uređeni i manje pokretni. Oni sadrže masne kiseline sa većom zasićenosti. Lipidi izlaze iz membrana zajedno sa proteinskim jedinjenjem. Bez annularnih elemenata, membranski proteini neće raditi. Često su školjke asimetrične. Drugim rečima, to znači da slojevi imaju različit sastav lipida. U spoljašnjem delu sadrže uglavnom glikolipidi, sfingomielini, fosfatidilholin, fosfatidilinositol. U unutrašnjem sloju, međutim, prisutni su fosfatidilinositol, fosfatidiletanolamin i fosfatidilserin. Prelazak sa jednog nivoa na drugi određenog molekula je donekle težak. Ipak, to se može desiti spontano. Ovo se dešava oko jednom u šest meseci. Tranzicija se takođe može izvesti pomoću proteina-flipida i skramblazija. Kada se fosatidilseril pojavljuje u spoljašnjem sloju, makrofagi uzimaju defanzivnu poziciju i usmeravaju svoju aktivnost da unište ćeliju.

Organele

Ovi prostori mogu biti pojedinačni i zatvoreni ili povezani jedni sa drugima, odvojeni membranama iz hijaloplazme. Jedno-membranski organeli su perikisomi, vakuole, lizozomi, Golgi aparat, endoplazemski retikulum. Dvo-membranama uključuju plastide, mitohondrije, jezgro. Što se tiče strukture membrana, zidovi različitih organela se razlikuju u sastavu proteina i lipida.

Selektivna propustljivost

Kroz membrane ćelija polako difuzuju masne kiseline i amino kiseline, jone i glicerol, glukozu. Istovremeno, sami zidovi sasvim aktivno regulišu ovaj proces, ostavljajući na umu i ograničavajući druge supstance. Postoje četiri glavna mehanizma za pridruživanje ćeliji. To uključuje endo- ili eksocitozu, aktivni transport, osmozu i difuziju. Poslednje dve imaju pasivni karakter i ne zahtevaju troškove energije. Ali prva dva su aktivna. Treba im energija. Sa pasivnim transportom, selektivna propusnost se određuje integralnim proteinima - specijalnim kanalima. Membrana je prožeta kroz njih. Ovi kanali na neki način formiraju prolaz. Njegovi proteini su za elemente Cl, Na, K. Što se tiče gradijenta koncentracije, molekuli elemenata od njega se kreću u ćeliju. Na pozadini stimulacije, otvoreni su kanali natrijumovih jona. Oni, pak, počinju da drastično ulaze u kavez. Ovo je praćeno disbalansom membranskog potencijala. Međutim, nakon toga se vraća. Kalijumovi kanali ostaju otvoreni u svakom trenutku. Joni polaze kroz njih u kavez.

U zaključku

U nastavku su prikazani problemi i struktura biljnih ćelija. Tabela sadrži i podatke o sastavu biološkog elementa.