Το 1972 μια θεωρία προχώρησε, σύμφωνα μεη οποία μερικώς διαπερατή μεμβράνη περιβάλλει το κύτταρο και εκτελεί μια σειρά ζωτικών εργασιών και η δομή και η λειτουργία των κυτταρικών μεμβρανών αποτελούν σημαντικά ζητήματα σχετικά με την καλή λειτουργία όλων των κυττάρων του σώματος. Η κυτταρική θεωρία έγινε ευρέως διαδεδομένη τον 17ο αιώνα, μαζί με την εφεύρεση του μικροσκοπίου. Γίνεται γνωστό ότι οι φυτικοί και ζωικοί ιστοί αποτελούνται από κύτταρα, αλλά λόγω της χαμηλής ανάλυσης της συσκευής ήταν αδύνατο να δει κανείς φραγμούς γύρω από το ζωικό κύτταρο. Τον 20ο αιώνα, η χημική φύση της μεμβράνης μελετήθηκε με περισσότερες λεπτομέρειες, διαπιστώθηκε ότι βασίζεται σε λιπίδια.
Η κυτταρική μεμβράνη περιβάλλει το κυτταρόπλασμα των ζωντανώνκύτταρα, διαχωρίζοντας φυσικά τα ενδοκυτταρικά συστατικά από το εξωτερικό περιβάλλον. Μύκητες, βακτήρια και φυτά έχουν επίσης κυτταρικά τοιχώματα που παρέχουν προστασία και αποτρέπουν τη διέλευση μεγάλων μορίων. Οι κυτταρικές μεμβράνες παίζουν επίσης ρόλο στον σχηματισμό του κυτταροσκελετού και την προσκόλληση στην εξωκυτταρική μήτρα άλλων ζωτικών σωματιδίων. Αυτό είναι απαραίτητο για να τους κρατήσει μαζί, σχηματίζοντας ιστούς και όργανα του σώματος. Τα δομικά χαρακτηριστικά της κυτταρικής μεμβράνης περιλαμβάνουν τη διαπερατότητα. Η κύρια λειτουργία είναι η προστασία. Η μεμβράνη αποτελείται από ένα στρώμα φωσφολιπιδίων με ενσωματωμένες πρωτεΐνες. Αυτό το τμήμα εμπλέκεται σε διαδικασίες όπως η κυτταρική προσκόλληση, η ιοντική αγωγιμότητα και τα συστήματα σηματοδότησης και χρησιμεύει ως επιφάνεια συναρμολόγησης για αρκετές εξωκυτταρικές δομές, συμπεριλαμβανομένου του τοιχώματος, γλυκοκαλύκη και του εσωτερικού κυτταροσκελετού. Η μεμβράνη διατηρεί επίσης το δυναμικό του κυττάρου, λειτουργώντας ως επιλεκτικό φίλτρο. Είναι επιλεκτικά διαπερατό σε ιόντα και οργανικά μόρια και ελέγχει την κίνηση σωματιδίων.
1.Παθητική διάχυση: ορισμένες ουσίες (μικρά μόρια, ιόντα), όπως διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και οξυγόνο (02), μπορούν να διεισδύσουν μέσω της διάχυσης μέσω της μεμβράνης πλάσματος. Το κέλυφος λειτουργεί ως φράγμα για ορισμένα μόρια και ιόντα, μπορεί να συγκεντρωθεί και στις δύο πλευρές.
2. Διαμεμβρανική πρωτεΐνη καναλιών και μεταφορέων: τα θρεπτικά συστατικά, όπως η γλυκόζη ή τα αμινοξέα, πρέπει να εισέλθουν στο κύτταρο και κάποια μεταβολικά προϊόντα πρέπει να τα αφήσουν.
3Η ενδοκυττάρωση είναι η διαδικασία με την οποία απορροφώνται τα μόρια. Στη μεμβράνη πλάσματος δημιουργείται μια ελαφρά παραμόρφωση (εισβολή), στην οποία προσλαμβάνεται η προς μεταφορά ουσία. Απαιτεί ενέργεια και αποτελεί επομένως μια μορφή ενεργού μεταφοράς.
4.Εξοκύτωση: εμφανίζεται σε διάφορα κύτταρα για την απομάκρυνση υπολειμμάτων υπολειμμάτων ουσιών που προκαλούνται από ενδοκυττάρωση για να εκκρίνει ουσίες όπως ορμόνες και ένζυμα και για να μεταφέρει πλήρως την ουσία μέσω του κυτταρικού φραγμού.
Η κυτταρική μεμβράνη είναι η βιολογική μεμβράνη,που αποτελείται κυρίως από φωσφολιπίδια και διαχωρίζει το περιεχόμενο ολόκληρου του κυττάρου από το εξωτερικό περιβάλλον. Η διαδικασία σχηματισμού λαμβάνει χώρα αυθόρμητα υπό κανονικές συνθήκες. Για να κατανοήσουμε αυτή τη διαδικασία και να περιγράψουμε σωστά τη δομή και τις λειτουργίες των κυτταρικών μεμβρανών, καθώς και τις ιδιότητες, είναι απαραίτητο να αξιολογήσουμε τη φύση των φωσφολιπιδικών δομών για τις οποίες είναι δομική η δομική πόλωση. Όταν τα φωσφολιπίδια στο υδάτινο περιβάλλον του κυτταροπλάσματος φθάνουν σε μια κρίσιμη συγκέντρωση, συνδυάζονται σε μικκύλια, τα οποία είναι πιο σταθερά στο υδάτινο περιβάλλον.
Μιλώντας για τη δομή και τη λειτουργία των κυτταρικών μεμβρανών,Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι στη σύγχρονη άποψη η μεμβράνη ως υγρό μοντέλο μωσαϊκού θεωρήθηκε το 1972 από τους επιστήμονες Singer και Nicholson. Η θεωρία τους αντικατοπτρίζει τα τρία κύρια χαρακτηριστικά της δομής της μεμβράνης. Οι ενσωματωμένες μεμβρανικές πρωτεΐνες συμβάλλουν στο μοριακό πρότυπο της μεμβράνης και είναι ικανές για πλευρική κίνηση στο επίπεδο λόγω της μεταβαλλόμενης φύσης της λιπιδικής οργάνωσης. Οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες είναι επίσης δυνητικά κινητές. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της δομής της μεμβράνης είναι η ασυμμετρία της. Ποια είναι η δομή του κελιού; Κυτταρική μεμβράνη, πυρήνας, πρωτεΐνες και ούτω καθεξής. Ένα κύτταρο είναι η βασική μονάδα της ζωής και όλοι οι οργανισμοί αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα, καθένα από τα οποία έχει ένα φυσικό φράγμα που το διαχωρίζει από το περιβάλλον. Αυτό το εξωτερικό όριο του κυττάρου ονομάζεται επίσης μεμβράνη πλάσματος. Αποτελείται από τέσσερις διαφορετικούς τύπους μορίων: φωσφολιπίδια, χοληστερόλη, πρωτεΐνες και υδατάνθρακες. Το υγρό μοντέλο μωσαϊκού περιγράφει τη δομή της κυτταρικής μεμβράνης ως εξής: εύκαμπτο και ελαστικό, μοιάζει με το φυτικό έλαιο σε συνοχή, έτσι ώστε όλα τα επιμέρους μόρια απλά να επιπλέουν σε ένα υγρό μέσο και όλα είναι ικανά να κινούνται πλευρικά μέσα σε αυτό το κέλυφος. Ένα μωσαϊκό είναι κάτι που περιέχει πολλές διαφορετικές λεπτομέρειες. Στη μεμβράνη πλάσματος, αντιπροσωπεύεται από φωσφολιπίδια, μόρια χοληστερόλης, πρωτεΐνες και υδατάνθρακες.
Τα φωσφολιπίδια αποτελούν τη βασική δομήκυτταρική μεμβράνη. Αυτά τα μόρια έχουν δύο διαφορετικούς άκρους: το κεφάλι και την ουρά. Η κεφαλή περιέχει μια φωσφορική ομάδα και είναι υδρόφιλη. Αυτό σημαίνει ότι προσελκύονται από μόρια νερού. Η ουρά αποτελείται από άτομα υδρογόνου και άνθρακα, που ονομάζονται αλυσίδες λιπαρών οξέων. Αυτές οι αλυσίδες είναι υδρόφοβες, δεν τους αρέσει να αναμειγνύονται με μόρια νερού. Αυτή η διαδικασία θυμίζει αυτό που συμβαίνει όταν ρίχνετε το φυτικό έλαιο στο νερό, δηλαδή δεν διαλύεται σε αυτό. Τα δομικά χαρακτηριστικά της κυτταρικής μεμβράνης συνδέονται με την αποκαλούμενη λιπιδική διπλοστιβάδα, η οποία αποτελείται από φωσφολιπίδια. Οι υδροφιλικές κεφαλές φωσφόρου εντοπίζονται πάντοτε όπου υπάρχει νερό με τη μορφή ενδοκυτταρικού και εξωκυτταρικού υγρού. Οι υδρόφοβες ουρές των φωσφολιπιδίων στη μεμβράνη οργανώνονται με τέτοιο τρόπο ώστε να τους κρατούν μακριά από το νερό.
Ακούγοντας τη λέξη "χοληστερόλη", οι άνθρωποι συνήθως σκέφτονταιαυτό είναι κακό. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, η χοληστερόλη είναι ένα πολύ σημαντικό συστατικό των κυτταρικών μεμβρανών. Τα μόρια του αποτελούνται από τέσσερις δακτυλίους υδρογόνου και ατόμων άνθρακα. Είναι υδρόφοβα και ευρίσκονται μεταξύ υδρόφοβων ουρών στο λιπιδικό διστρωματικό στρώμα. Η σημασία τους έγκειται στη διατήρηση της συνέπειας, ενισχύουν τη μεμβράνη, αποτρέποντας τη διασταύρωση. Τα μόρια χοληστερόλης διατηρούν επίσης τις επαφές φωσφολιπιδίων να έλθουν σε επαφή και να σκληρυνθούν. Αυτό εξασφαλίζει ρευστότητα και ευελιξία. Οι μεμβρανικές πρωτεΐνες λειτουργούν ως ένζυμα για να επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις, να ενεργούν ως υποδοχείς για συγκεκριμένα μόρια ή να μεταφέρουν ουσίες μέσω της κυτταρικής μεμβράνης.
Οι υδατάνθρακες ή τα σάκχαρα βρίσκονται μόνο σεεξωκυτταρική πλευρά της κυτταρικής μεμβράνης. Μαζί σχηματίζουν γλυκοκαλύκη. Παρέχει προστασία και προστασία της μεμβράνης πλάσματος. Με βάση τη δομή και τον τύπο των υδατανθράκων στο glycocalyx, το σώμα μπορεί να αναγνωρίσει τα κύτταρα και να καθορίσει εάν πρέπει να είναι εκεί ή όχι.
Η δομή της κυτταρικής μεμβράνης ενός ζωικού κυττάρουΕίναι αδύνατο να φανταστεί κανείς χωρίς μια τόσο σημαντική συνιστώσα όπως η πρωτεΐνη. Παρ 'όλα αυτά, μπορούν να είναι σημαντικά μικρότερα από άλλα σημαντικά συστατικά - λιπίδια. Υπάρχουν τρεις τύποι βασικών πρωτεϊνών μεμβράνης.
Υδροφοβικό αποτέλεσμα που ρυθμίζειη συμπεριφορά των υδρογονανθράκων στο νερό, ελέγχει τη δομή που σχηματίζεται από λιπίδια μεμβράνης και πρωτεΐνες μεμβράνης. Πολλές ιδιότητες των μεμβρανών δίδονται από φορείς λιπιδικών δι-στρωμάτων που σχηματίζουν τη βασική δομή για όλες τις βιολογικές μεμβράνες. Οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες μεμβράνης είναι εν μέρει κρυμμένες στη λιπιδική διπλοστιβάδα. Οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες έχουν μια εξειδικευμένη οργάνωση αμινοξέων στην πρωτογενή αλληλουχία τους.
Οι πρωτεΐνες της περιφερικής μεμβράνης είναι πολύ παρόμοιες με τις πρωτεΐνεςαλλά είναι επίσης συνδεδεμένες με τις μεμβράνες. Οι εξειδικευμένες κυτταρικές μεμβράνες έχουν εξειδικευμένες κυτταρικές λειτουργίες Πώς επηρεάζει η δομή και η λειτουργία των κυτταρικών μεμβρανών το σώμα; Σχετικά με τον τρόπο διαμόρφωσης των βιολογικών μεμβρανών, εξαρτάται η διατήρηση της λειτουργικότητας ολόκληρου του οργανισμού. Οι δομές που είναι απαραίτητες για την οργάνωση και την εκτέλεση των βιολογικών λειτουργιών δημιουργούνται από ενδοκυτταρικά οργανίδια, εξωκυτταρικές και διακυτταρικές αλληλεπιδράσεις μεμβρανών. Πολλά δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά είναι κοινά για τα βακτήρια, τα ευκαρυωτικά κύτταρα και τους επικαλυμμένους ιούς. Όλες οι βιολογικές μεμβράνες είναι χτισμένες πάνω στο λιπιδικό διστρωματικό στρώμα, το οποίο καθορίζει την παρουσία ορισμένων κοινών χαρακτηριστικών. Οι πρωτεΐνες μεμβράνης έχουν πολλές ειδικές λειτουργίες.
Η δομή της μεμβράνης των εξωτερικών κυττάρων έχειεπίδραση σε ολόκληρο το σώμα. Διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην προστασία της ακεραιότητας, επιτρέποντας τη διείσδυση μόνο επιλεγμένων ουσιών. Είναι επίσης μια καλή βάση για την προσάρτηση του κυτταροσκελετού και του κυτταρικού τοιχώματος, που βοηθά στη διατήρηση του σχήματος του κυττάρου. Τα λιπίδια αποτελούν περίπου το 50% της μάζας μεμβράνης των περισσότερων κυττάρων, αν και αυτό το σχήμα ποικίλει ανάλογα με τον τύπο της μεμβράνης. Η δομή της μεμβράνης των εξωτερικών κυττάρων των θηλαστικών είναι πιο πολύπλοκη, υπάρχουν τέσσερα κύρια φωσφολιπίδια. Μία σημαντική ιδιότητα των δύο στιβάδων λιπιδίων είναι ότι συμπεριφέρονται ως δισδιάστατα υγρά στα οποία τα μεμονωμένα μόρια μπορούν να περιστρέφονται ελεύθερα και να κινούνται σε πλευρικές κατευθύνσεις. Αυτή η ρευστότητα είναι μια σημαντική ιδιότητα των μεμβρανών, η οποία προσδιορίζεται ανάλογα με τη θερμοκρασία και τη σύνθεση των λιπιδίων. Λόγω της δομής του δακτυλίου υδρογονανθράκων, η χοληστερόλη παίζει κάποιο ρόλο στον προσδιορισμό της ρευστότητας των μεμβρανών. Η επιλεκτική διαπερατότητα βιολογικών μεμβρανών για μικρά μόρια επιτρέπει στο κύτταρο να ελέγχει και να διατηρεί την εσωτερική του δομή.
Рассматривая строение клетки (клеточная мембрана, πυρήνα κλπ.), μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το σώμα είναι ένα αυτορυθμιζόμενο σύστημα που χωρίς εξωτερική βοήθεια δεν μπορεί να βλάψει τον εαυτό του και θα αναζητά πάντα τρόπους για την αποκατάσταση, προστασία και σωστή λειτουργία κάθε κελιού.
