Augu, sēņu un dzīvnieku šūnas sastāv no tādām trim sastāvdaļām kā kodols, citoplazma ar tajā esošajām organellām un ieslēgumiem un plazmas membrāna. Kodols ir atbildīgs par DNS ierakstītā ģenētiskā materiāla uzglabāšanu, kā arī kontrolē visus šūnas procesus. Citoplazmā ir organoīdi, no kuriem katrai ir savas funkcijas, piemēram, organisko vielu sintēze, šūnu elpošana, šūnu gremošana utt. Un par pēdējo komponentu mēs šajā rakstā runāsim sīkāk.
Kas ir membrāna bioloģijā?
Vienkārši sakot, tas ir apvalks. Tomēr tas ne vienmēr ir pilnīgi necaurlaidīgs. Dažu vielu transportēšana caur membrānu gandrīz vienmēr ir atļauta.
Citoloģijā membrānas var iedalīt divos galvenajos veidos. Pirmā ir plazmas membrāna, kas pārklāj šūnu. Otrais ir organellu membrānas. Ir organellas, kurām ir viena vai divas membrānas. Viena membrāna ietver Golgi kompleksu, endoplazmas tīklu, vakuolus, lizosomas. Plastīdi un mitohondriji pieder pie divām membrānām.
Membrānas var atrasties arī organellās. Parasti tie ir iekšējās membrānas atvasinājumidivu membrānu organellas.
Kā ir izvietotas divu membrānu organellu membrānas?
Plastīdām un mitohondrijiem ir divi apvalki. Abu organellu ārējā membrāna ir gluda, bet iekšējā veido organoīda funkcionēšanai nepieciešamās struktūras.
Tādējādi mitohondriju čaulā ir izvirzījumi uz iekšpusi – cristae vai izciļņi. Uz tiem notiek šūnu elpošanai nepieciešamais ķīmisko reakciju cikls.
Hloroplastu iekšējās membrānas atvasinājumi ir diskveida maisiņi – tilakoīdi. Tos savāc kaudzēm – graudos. Atsevišķas granas tiek apvienotas savā starpā ar lameļu palīdzību - arī no membrānām veidojas garas struktūras.
Vienmembrānas organellu membrānu struktūra
Šīm organellām ir tikai viena membrāna. Parasti tas ir gluds lipīdu un olb altumvielu apvalks.
Šūnas plazmas membrānas struktūras iezīmes
Membrānu veido tādas vielas kā lipīdi un proteīni. Plazmas membrānas struktūra nodrošina tās biezumu 7-11 nanometri. Lielāko daļu membrānas veido lipīdi.
Plazmas membrānas struktūra nodrošina divu slāņu klātbūtni tajā. Pirmais ir dubults fosfolipīdu slānis, bet otrais ir proteīnu slānis.
Plazmas membrānas lipīdi
Lipīdi, kas veido plazmas membrānu, ir iedalīti trīs grupās: steroīdi, sfingofosfolipīdi un glicerofosfolipīdi. Pēdējā molekula satur trīsvērtīgu spirta atlikumuglicerīns, kurā divu hidroksilgrupu ūdeņraža atomi ir aizstāti ar taukskābju ķēdēm, bet trešās hidroksilgrupas ūdeņraža atoms ir aizstāts ar fosforskābes atlikumu, pie kura, savukārt, vienas slāpekļa bāzes atlikums. ir pievienots.
Glicerofosfolipīdu molekulu var iedalīt divās daļās: galvā un astēs. Galva ir hidrofila (tas ir, tā šķīst ūdenī), un astes ir hidrofobas (tās atgrūž ūdeni, bet izšķīst organiskajos šķīdinātājos). Šīs struktūras dēļ glicerofosfolipīdu molekulu var saukt par amfifilu, t.i., vienlaikus gan hidrofobu, gan hidrofilu.
Sfingofosfolipīdi ir ķīmiski līdzīgi glicerofosfolipīdiem. Bet tie atšķiras no iepriekšminētajiem ar to, ka to sastāvā glicerīna atlikuma vietā ir sfingozīna spirta atliekas. Viņu molekulām ir arī galvas un astes.
Zemāk redzamajā attēlā skaidri redzama plazmas membrānas struktūra.
Plazmas membrānas proteīni
Kas attiecas uz proteīniem, kas veido plazmas membrānu, tie galvenokārt ir glikoproteīni.
Atkarībā no atrašanās vietas čaulā tos var iedalīt divās grupās: perifērijas un integrālās. Pirmie ir tie, kas atrodas uz membrānas virsmas, un otrie ir tie, kas iekļūst visā membrānas biezumā un atrodas lipīdu slāņa iekšpusē.
Atkarībā no proteīnu veiktajām funkcijām tos var iedalīt četrās grupās: enzīmi, strukturālie, transporta un receptori.
Visi proteīni, kas atrodas plazmas membrānas struktūrā, nav ķīmiski saistīti ar fosfolipīdiem. Tāpēc tie var brīvi pārvietoties galvenajā membrānas slānī, pulcēties grupās utt.. Tāpēc šūnas plazmas membrānas struktūru nevar saukt par statisku. Tas ir dinamisks, jo tas visu laiku mainās.
Kāda ir šūnas sienas loma?
Plazmas membrānas struktūra ļauj tai veikt piecas funkcijas.
Pirmkārt un galvenokārt - citoplazmas ierobežošana. Pateicoties tam, šūnai ir nemainīga forma un izmērs. Šo funkciju nodrošina tas, ka plazmas membrāna ir izturīga un elastīga.
Otra loma ir starpšūnu kontaktu nodrošināšana. Dzīvnieku šūnu plazmas membrānas to elastības dēļ var veidot izaugumus un krokas to savienojumos.
Nākamā šūnas membrānas funkcija ir transportēšana. To nodrošina īpaši proteīni. Pateicoties tiem, šūnā var transportēt nepieciešamās vielas, un no tās atbrīvoties no nevajadzīgajām.
Turklāt plazmas membrāna veic fermentatīvu funkciju. Tas nāk arī no olb altumvielām.
Un pēdējā funkcija ir signāls. Sakarā ar to, ka olb altumvielas noteiktu apstākļu ietekmē var mainīt savu telpisko struktūru, plazmas membrāna var nosūtīt signālus šūnām.
Tagad jūs zināt visu par membrānām: kastāda membrāna bioloģijā, kas tās ir, kā izkārtojusies organellu plazmas membrāna un membrānas, kādas funkcijas veic.
