Augu šūnu virspusējiem kompleksiem,sēnītes un dažas baktērijas ietver tādu struktūru kā to siena. Šajā rakstā mēs izpētīsim šūnu membrānas struktūru dažādās organismu grupās, kā arī funkcijas, kuras tā veic. Kā jūs zināt, šo komponentu pirmo reizi atklāja angļu zinātnieks Roberts Hoks 17. gadsimtā. Mēs arī atzīmējam, ka šūnu membrāna nepastāv vienšūnu dzīvniekiem un daudzšūnu organismiem, sākot no zarnām un beidzot ar mugurkaulniekiem: zivīm, abiniekiem, rāpuļiem, putniem un zīdītājiem.
Neskatoties uz to, ka struktūra un ķīmiskais sastāvssēnīšu, augu un mezgliņu sienas nav vienādas; šūnas membrānas funkcijas ir ļoti līdzīgas. Pirmkārt, tā ir citoplazmas un tās organellu aizsardzība no vides faktoru kaitīgās ietekmes.
Nākamais:virspusējais komplekss kalpo kā uzticams balsts un nodrošina kontaktu stiprumu augu un sēnīšu audos. Zemāk mēs sīkāk izpētīsim, kā apvalka struktūra ir savstarpēji saistīta ar funkcijām, kuras tā veic.
Šī struktūra augu organismos galvenokārt sastāv no polimēra, kas pieder pie polisaharīdu klases - celulozes. Tā molekulārā formula ir tāda pati kā augu cietei (C6X10Par5)Kungs. Šī polisaharīda makromolekulas saturbeta-glikozes atlikumiem, un tiem ir tikai lineāra struktūra, tāpēc tie var veidot šķiedras, kas ir saišķos. Tie veido spēcīgu šūnu sienas karkasu, padziļinājumā koloidālajā matricā, kas arī sastāv galvenokārt no ogļhidrātiem - pektīna un hemicelulozes. Celuloze bieži atrodama arī citās augu daļās, piemēram, kokvilnas šķiedras ir no 99% tīras mīkstuma, lini un kaņepes tajā satur 75–80%, bet koksnē - līdz 55%. Kā minēts iepriekš, šūnu membrānas funkcijas nosaka audi, no kuriem organismiem tā nonāk.
Papildus celulozei sienā ir olbaltumvielas, lipīdi unneorganiskas vielas. Piemēram, augstāku sporu augu - kosu - šūnu sienas satur silīcija dioksīdu, tāpēc pats augs ir ļoti stīvs un izturīgs, un tas nav ēdams dzīvniekiem. Viens no slāņiem, kas veido daudzgadīgo augu stublāju un ko sauc par korķi, čaumalās uzkrājas taukiem līdzīga viela - suberīns. Tā rezultātā citoplazma un tās organoīdi tiek iznīcināti, un pašas šūnas var veikt tikai atbalsta funkciju (cilmes paraugu ņemšana).
Ja starp celulozi šķiedras uzkrājaslignīns kopā ar hemicelulozi uzlabo augu koku kātu un stumbru mehānisko izturību, un lignīnā esošie pigmenti nosaka koksnes krāsu. Sienā ir arī poras, kas izklātas ar membrānu, kas ļauj transportēt vielas.
Dažādu sēņu grupu pārstāvjiem ir pamatssienas ir hitīns, polisaharīds, kas atrodams arī posmkāju ārējā skeletā un dažās baktērijās. Sēnīšu virspusējie kompleksi satur arī celulozi un dzīvnieku cieti - glikogēnu. Piemēram, rauga šūnu membrānas ķīmisko struktūru pārstāv galvenokārt ogļhidrāti - glikāns un mannāns. Pati siena ir diezgan spēcīga un slikti sagremota dzīvnieku kuņģa-zarnu traktā, tāpēc rauga barības vielas nav pieejamas un nav absorbētas tievās zarnas epitēlijā.
Ja šūnas membrānas protismā nav, tadprokariotos tam ir ļoti sarežģīta struktūra, ieskaitot mureīnu, lipoproteīnus un lipopolisaharīdus, kā arī teikobīnskābes. Sienu lipopolisaharīdi veicina baktēriju saķeri ar dažādiem substrātiem: piemēram, ar zobu emalju vai ar eikariotu membrānām. Tāpēc baktēriju šūnu membrānai ir arī antigēnas īpašības.
Bieži baktēriju siena tiek pārklāta virs gļotādaskapsula (capsid), virs kuras var atrasties cits aizsargājošs slānis - peplos. Atkarībā no tā struktūras mikrobioloģijā visas baktērijas tiek sadalītas grampozitīvās un gramnegatīvās.
Metode, kas ļāva prokariotus atšķirt pēcto apvalka ķīmiskās struktūras īpatnības XIX gadsimta beigās ierosināja dāņu zinātnieks G. Grams. Viņš atklāja, ka daži baktēriju veidi labi krāso ar anilīna krāsvielām un veido noturīgus violetus savienojumus, kas veido šūnas sienu.
Šādus prokariotus sauca par gram-pozitīviem:piemēram, stafilokoki un streptokoki. Visi no tiem ir jutīgi pret penicilīna un aktinomicīna sērijas antibiotikām. Citas baktērijas, ko sauc par gramnegatīvām, nekrāso ar metilvioletu. Tie ir izturīgi pret penicilīnu, jo tiem ir spēcīga kapsula un zemas caurlaidības šūnu siena. Tie ietver Salmonella, Shigella, Helicobacter. Baktēriju šūnu membrāna, kurai ir atšķirīgs ķīmiskais sastāvs, ir svarīga mikrobioloģiskā īpašība, kas tiek ņemta vērā farmakoloģijā un medicīnā.
Paliksim pie ļoti mazu baktēriju grupas -mikoplazma. Mikroskopiskie pētījumi parādīja, ka šūnās membrānas nav, tāpēc mikoplazmas ir jutīgas pret dažām antibiotikām, piemēram, pret tetraciklīnu. Mikoplazmas ir plaši izplatītas pēc būtības, tās ir daudzu slimību izraisītāji, tostarp cilvēka uroģenitālā sistēma.
Lielākā daļa mikoplazmu to metabolismāobligāti izmanto skābekli un ir stingri aerobi. Kā cilvēku un zīdītāju parazīti tie ātri vairojas, jo šūnu membrānās ir holesterīns, kas ir labvēlīgs substrāts mikoplazmu augšanai un reprodukcijai.
Mēs jau iepriekš esam atzīmējuši faktu, ka šūnuciliantu un citu vienšūnu dzīvnieku, piemēram, sakneņu, membrānas nav. Zoologi ir noskaidrojuši, ka protisti ir pilnvērtīgs dzīvnieku organisms, kuram ir visas funkcijas: augšana, vairošanās, uzturs, elpošana, izvadīšana. Turklāt, dzīvojot ūdens vidē vai mitrā augsnē, tas aizsargājas caur plānu membrānu, kas transportē ūdeni un minerālsāļus ārējā vidē, un caur plazmas membrānas porām izdala viņu pašu vielmaiņas produktus. Tāpēc vienšūnu dzīvniekiem nav sarežģītu supramembrānu kompleksu, kas ir idioadaptācija vides apstākļu īpatnībām.
Lai aizsargātu un uzturētu čaumalas integritātiVienšūņiem ir pelikula - ārējais blīvākais ektoplazmas slānis. Pateicoties pelikulai, kurai ir elastība un izturība, tiek saglabāta pastāvīgā dzīvnieka ķermeņa forma.
Šajā rakstā tika pētīta šūnu membrānas struktūra un ķīmiskais sastāvs, kas raksturīgs augu organismu, kā arī baktēriju un sēņu šūnām.
