Ang surface apparatus ng cell ay isang unibersal na subsystem. Tinutukoy nila ang hangganan sa pagitan ng panlabas na kapaligiran at ng cytoplasm. Nagbibigay ang PAC ng regulasyon ng kanilang pakikipag-ugnayan. Isaalang-alang pa natin ang mga tampok ng istruktura at functional na organisasyon ng surface apparatus ng cell.
Component
Ang mga sumusunod na bahagi ng surface apparatus ng eukaryotic cells ay nakikilala: ang plasma membrane, supramembrane at submembrane complexes. Ang una ay ipinakita sa anyo ng isang spherically closed element. Ang plasmalemma ay itinuturing na batayan ng surface cellular apparatus. Ang epimembrane complex (tinatawag ding glycocalyx) ay isang panlabas na elemento na matatagpuan sa itaas ng lamad ng plasma. Naglalaman ito ng iba't ibang mga sangkap. Sa partikular, kabilang dito ang:
- Mga bahagi ng carbohydrate ng glycoproteins at glycolipids.
- Membrane peripheral proteins.
- Mga partikular na carbohydrates.
- Semi-integral at integral na mga protina.
Ang submembrane complex ay matatagpuan sa ilalim ng plasmalemma. Naglalaman ito ng musculoskeletal system at peripheral hyaloplasm.
Mga elemento ng submembranekumplikado
Isinasaalang-alang ang istraktura ng surface apparatus ng cell, dapat na tumira nang hiwalay sa peripheral hyaloplasm. Ito ay isang espesyal na bahagi ng cytoplasmic at matatagpuan sa itaas ng lamad ng plasma. Ang peripheral hyaloplasm ay ipinakita bilang isang highly differentiated liquid heterogenous substance. Naglalaman ito ng iba't ibang mataas at mababang molekular na timbang na elemento sa solusyon. Sa katunayan, ito ay isang microenvironment kung saan nagaganap ang mga partikular at pangkalahatang metabolic na proseso. Ang peripheral hyaloplasm ay gumaganap ng maraming function ng surface apparatus.
Musculoskeletal system
Ito ay matatagpuan sa peripheral hyaloplasm. Sa musculoskeletal system, mayroong:
- Microfibrils.
- Skeletal fibrils (intermediate filament).
- Microtubule.
Ang
Microfibrils ay mga filamentous na istruktura. Ang mga skeletal fibril ay nabuo dahil sa polymerization ng isang bilang ng mga molekula ng protina. Ang kanilang bilang at haba ay kinokontrol ng mga espesyal na mekanismo. Kapag nagbago ang mga ito, nangyayari ang mga anomalya ng mga cellular function. Ang mga microtubule ay ang pinakamalayo mula sa plasmalemma. Ang kanilang mga dingding ay nabuo sa pamamagitan ng mga protina ng tubulin.
Istruktura at mga function ng surface apparatus ng cell
Ang metabolismo ay isinasagawa dahil sa pagkakaroon ng mga mekanismo ng transportasyon. Ang istraktura ng surface apparatus ng cell ay nagbibigay ng kakayahang magsagawa ng paggalaw ng mga compound sa maraming paraan. Sa partikular, ang mga sumusunod na uritransportasyon:
- Simple diffusion.
- Passive na transportasyon.
- Aktibong paggalaw.
- Cytosis (membrane-packed exchange).
Bilang karagdagan sa transportasyon, ang mga function ng surface apparatus ng cell bilang:
- Barrier (delimitation).
- Receptor.
- Identification.
- Ang pag-andar ng paggalaw ng cell sa pamamagitan ng pagbuo ng filo-, pseudo- at lamellopodia.
Libreng paggalaw
Ang simpleng diffusion sa pamamagitan ng surface apparatus ng cell ay isinasagawa nang eksklusibo sa pagkakaroon ng electrical gradient sa magkabilang panig ng membrane. Tinutukoy ng laki nito ang bilis at direksyon ng paggalaw. Ang bilipid layer ay maaaring pumasa sa anumang mga molekula ng hydrophobic type. Gayunpaman, karamihan sa mga biologically active na elemento ay hydrophilic. Alinsunod dito, mahirap ang kanilang malayang paggalaw.
Passive transport
Ang ganitong uri ng compound movement ay tinatawag ding facilitated diffusion. Isinasagawa rin ito sa pamamagitan ng surface apparatus ng cell sa pagkakaroon ng gradient at walang pagkonsumo ng ATP. Ang passive transport ay mas mabilis kaysa sa libreng transportasyon. Sa proseso ng pagtaas ng pagkakaiba ng konsentrasyon sa gradient, darating ang sandali kung saan nagiging pare-pareho ang bilis ng paggalaw.
Carriers
Ang transportasyon sa pamamagitan ng surface apparatus ng cell ay ibinibigay ng mga espesyal na molekula. Sa tulong ng mga carrier na ito, ang mga malalaking molekula ng hydrophilic type (mga amino acid, lalo na) ay dumadaan sa gradient ng konsentrasyon. IbabawKasama sa eukaryotic cell apparatus ang mga passive carrier para sa iba't ibang ions: K+, Na+, Ca+, Cl-, HCO3-. Ang mga espesyal na molekula ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na pagpili para sa mga dinadalang elemento. Bilang karagdagan, ang kanilang mahalagang pag-aari ay isang mataas na bilis ng paggalaw. Maaari itong umabot ng 104 o higit pang mga molekula bawat segundo.
Aktibong transportasyon
Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga gumagalaw na elemento laban sa isang gradient. Ang mga molekula ay dinadala mula sa isang lugar na may mababang konsentrasyon patungo sa mga lugar na may mas mataas na konsentrasyon. Ang ganitong paggalaw ay nagsasangkot ng isang tiyak na halaga ng ATP. Para sa pagpapatupad ng aktibong transportasyon, ang mga partikular na carrier ay kasama sa istraktura ng surface apparatus ng selula ng hayop. Tinatawag silang "pumps" o "pumps". Marami sa mga carrier na ito ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang aktibidad sa ATPase. Nangangahulugan ito na nagagawa nilang masira ang adenosine triphosphate at kumuha ng enerhiya para sa kanilang mga aktibidad. Ang aktibong transportasyon ay lumilikha ng mga gradient ng ion.
Cytosis
Ang paraang ito ay ginagamit upang ilipat ang mga particle ng iba't ibang substance o malalaking molekula. Sa proseso ng cytosis, ang transported element ay napapalibutan ng isang membrane vesicle. Kung ang paggalaw ay isinasagawa sa cell, kung gayon ito ay tinatawag na endocytosis. Alinsunod dito, ang pabalik na direksyon ay tinatawag na exocytosis. Sa ilang mga cell, dumadaan ang mga elemento. Ang ganitong uri ng transportasyon ay tinatawag na transcytosis o diacyosis.
Plasmolemma
Kabilang sa istruktura ng surface apparatus ng cell ang plasmaisang lamad na binubuo ng mga lipid at protina sa isang ratio na humigit-kumulang 1:1. Ang unang "sandwich model" ng elementong ito ay iminungkahi noong 1935. Ayon sa teorya, ang batayan ng plasmolemma ay nabuo sa pamamagitan ng mga molekulang lipid na nakasalansan sa dalawang layer (bilipid layer). Binabaling nila ang kanilang mga buntot (hydrophobic area) sa isa't isa, at palabas at paloob - mga hydrophilic na ulo. Ang mga ibabaw na ito ng bilipid layer ay natatakpan ng mga molekula ng protina. Ang modelong ito ay nakumpirma noong 1950s sa pamamagitan ng ultrastructural studies na isinagawa gamit ang isang electron microscope. Sa partikular, natagpuan na ang surface apparatus ng isang selula ng hayop ay naglalaman ng tatlong-layer na lamad. Ang kapal nito ay 7.5-11 nm. Mayroon itong gitnang liwanag at dalawang madilim na peripheral na layer. Ang una ay tumutugma sa hydrophobic na rehiyon ng mga molekula ng lipid. Ang mga madilim na bahagi naman, ay tuloy-tuloy na mga layer sa ibabaw ng protina at hydrophilic head.
Iba pang teorya
Iba't ibang electron microscopy na pag-aaral na isinagawa noong huling bahagi ng 50s - early 60s. itinuro ang pagiging pangkalahatan ng tatlong-layer na organisasyon ng mga lamad. Ito ay makikita sa teorya ni J. Robertson. Samantala, sa pagtatapos ng 1960s medyo maraming mga katotohanan ang naipon na hindi naipaliwanag mula sa punto ng view ng umiiral na "modelo ng sandwich". Nagbigay ito ng lakas sa pagbuo ng mga bagong scheme, kabilang ang mga modelo batay sa pagkakaroon ng hydrophobic-hydrophilic bond sa pagitan ng mga molekula ng protina at lipid. Amongisa sa mga ito ay ang "lipoprotein rug" theory. Alinsunod dito, ang lamad ay naglalaman ng dalawang uri ng mga protina: integral at peripheral. Ang huli ay nauugnay sa pamamagitan ng electrostatic na pakikipag-ugnayan sa mga polar head sa mga molekulang lipid. Gayunpaman, hindi sila bumubuo ng tuluy-tuloy na layer. Ang mga globular na protina ay may mahalagang papel sa pagbuo ng lamad. Ang mga ito ay bahagyang nahuhulog dito at tinatawag na semi-integral. Ang paggalaw ng mga protina na ito ay isinasagawa sa lipid liquid phase. Tinitiyak nito ang lability at dynamism ng buong sistema ng lamad. Sa kasalukuyan, ang modelong ito ay itinuturing na pinakakaraniwan.
Lipid
Ang pangunahing pisikal at kemikal na katangian ng lamad ay ibinibigay ng isang layer na kinakatawan ng mga elemento - phospholipids, na binubuo ng isang non-polar (hydrophobic) na buntot at isang polar (hydrophilic) na ulo. Ang pinakakaraniwan sa mga ito ay phosphoglycerides at sphingolipids. Ang huli ay puro pangunahin sa panlabas na monolayer. Naka-link ang mga ito sa mga oligosaccharide chain. Dahil sa ang katunayan na ang mga link ay nakausli sa labas ng panlabas na bahagi ng plasmalemma, nakakakuha ito ng isang walang simetriko na hugis. Ang mga glycolipids ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpapatupad ng function ng receptor ng surface apparatus. Karamihan sa mga lamad ay naglalaman din ng kolesterol (kolesterol) - isang steroid lipid. Ang halaga nito ay naiiba, na higit na tumutukoy sa pagkalikido ng lamad. Ang mas maraming kolesterol, mas mataas ito. Ang antas ng likido ay nakasalalay din sa ratio ng mga unsaturated at saturated residues mula samga fatty acid. Kung mas marami sila, mas mataas ito. Naaapektuhan ng fluid ang aktibidad ng mga enzyme sa lamad.
Protina
Ang
Lipid ang pangunahing tumutukoy sa mga katangian ng hadlang. Ang mga protina, sa kaibahan, ay nag-aambag sa pagganap ng mga pangunahing pag-andar ng cell. Sa partikular, pinag-uusapan natin ang tungkol sa kinokontrol na transportasyon ng mga compound, regulasyon ng metabolismo, pagtanggap, at iba pa. Ang mga molekula ng protina ay ipinamamahagi sa lipid bilayer sa isang mosaic pattern. Maaari silang gumalaw nang malalim. Ang paggalaw na ito ay tila kontrolado ng cell mismo. Ang mga microfilament ay kasangkot sa mekanismo ng paggalaw. Ang mga ito ay nakakabit sa mga indibidwal na integral na protina. Ang mga elemento ng lamad ay naiiba depende sa kanilang lokasyon na may kaugnayan sa bilipid layer. Ang mga protina, samakatuwid, ay maaaring peripheral at integral. Ang una ay naisalokal sa labas ng layer. Mayroon silang mahinang bono sa ibabaw ng lamad. Ang mga integral na protina ay ganap na nahuhulog dito. Mayroon silang isang malakas na bono sa mga lipid at hindi inilabas mula sa lamad nang hindi napinsala ang bilipid layer. Ang mga protina na tumagos dito ay tinatawag na transmembrane. Tinitiyak ng interaksyon sa pagitan ng mga molekula ng protina at mga lipid na may iba't ibang kalikasan ang katatagan ng plasmalemma.
Glycocalyx
Lipoprotein ay may mga side chain. Ang mga molekula ng oligosaccharide ay maaaring magbigkis sa mga lipid at bumuo ng glycolipids. Ang kanilang mga bahagi ng carbohydrate, kasama ang mga katulad na elemento ng glycoproteins, ay nagbibigay sa ibabaw ng cell ng negatibong singil at bumubuo ng batayan ng glycocalyx. Siyakinakatawan ng isang maluwag na layer na may katamtamang densidad ng elektron. Sinasaklaw ng glycocalyx ang panlabas na bahagi ng plasmalemma. Ang mga karbohidrat na site nito ay nag-aambag sa pagkilala sa mga kalapit na selula at mga sangkap sa pagitan nila, at nagbibigay din ng mga malagkit na bono sa kanila. Naglalaman din ang glycocalyx ng hormone at hetocompatibility receptors, enzymes.
Extra
Ang mga receptor ng lamad ay pangunahing kinakatawan ng mga glycoprotein. Mayroon silang kakayahan na magtatag ng lubos na tiyak na mga bono sa mga ligand. Ang mga receptor na naroroon sa lamad, bilang karagdagan, ay maaaring umayos sa paggalaw ng ilang mga molekula sa cell, ang pagkamatagusin ng lamad ng plasma. Nagagawa nilang i-convert ang mga signal mula sa panlabas na kapaligiran patungo sa panloob, upang magbigkis ng mga elemento ng extracellular matrix at cytoskeleton. Naniniwala ang ilang mga mananaliksik na ang mga semi-integral na molekula ng protina ay kasama rin sa glycocalyx. Ang kanilang mga functional na site ay matatagpuan sa supramembrane region ng surface cell apparatus.
