Каждый организм, будь то человек или животное, состоит из огромного количества клеток. Клетка – это сложная система, которая выполняет определенные функции. Все органы и ткани состоят из этих микроскопических единиц.
Структура клетки включает цитоплазматическую мембрану, цитоплазму, ядро и различные органеллы. Ядро отделено от органелл внутренней пленкой. Все эти компоненты работают вместе, обеспечивая жизнь тканей и поддерживая метаболизм.
Важную роль в функционировании играет цитоплазматическая плазма лемма или мембрана.
Термин “наружная цитоплазматическая мембрана” происходит от латинского слова “membrana”, что можно перевести как “кожица”. Эта мембрана отделяет пространство между клеточными организмами.
Гипотеза о ее структуре была предложена еще в 1935 году. В 1959 году В. Робертсон пришел к выводу, что мембранные оболочки устроены по одному принципу.
Благодаря большому объему накопленной информации, была разработана модель “жидко-мозаичной” структуры мембраны. В настоящее время эта модель считается всеобщепризнанной. Именно наружная цитоплазматическая мембрана формирует внешнюю оболочку клеточных единиц.
Строение
Итак, что такое плазма лемма?
Цитоплазматическая мембрана – это тонкая пленка, которая отделяет прокариоты от их внутренней среды. Ее можно увидеть только в микроскоп. В структуре цитоплазматической мембраны присутствует би-слой, который является основой.
Би-слой представляет собой двойной слой, состоящий из белков и липидов. Он также содержит холестерол и гликолипиды, обладающие амфипатричностью.
Что это значит?
Жировой организм имеет двойственную структуру: биполярную головку и гидрофильный хвост. Первая боится воды, второй, наоборот, ее притягивает. Группа фосфатов направлена наружу от пленки, в то время как вторая группа направлена друг к другу.
Таким образом, образуется двухполярный липидный слой. Липиды обладают высокой подвижностью, способны перемещаться в пределах монослоя, редко переходя в другие области.
Полимеры делятся на:
- наружные;
- интегральные;
- проникающие плазменную мембрану.
Первые находятся только на поверхностной части мембраны. Они удерживаются за счет электростатических взаимодействий с биполярными головками липидов и служат для удержания питательных ферментов. Интегральные полимеры находятся внутри мембраны, они встроены в ее структуру и изменяют свое положение в результате движения эукариот. Они выстраиваются в виде конвейера, по которому перемещаются субстраты и продукты реакций. Белковые соединения, проникающие через мембрану, образуют поры для поступления питательных элементов в организм.
Ядро
В каждой клетке присутствует ядро, которое является ее центральной частью. Кроме того, цитоплазматическая мембрана содержит органеллу, структура которой будет подробно описана позже.
Ядерная структура включает пленку, сок, место сборки рибосом и хроматин. Оболочка разделена около ядерным пространством, оно окружено жидкостью.
Функции органеллы можно разделить на две основные категории:
- поддержание структуры внутри органеллы;
- регулирование работы ядра и жидкости внутри.
Ядро состоит из пор, каждая из которых связана с наличием тяжелых поровых соединений. Объем этих поровых областей может указывать на активность движения внутри эукариотической клетки. Например, большее количество поровых областей обусловливает высокую активность незрелых клеток. Белковые компоненты играют важную роль в ядерном соке.
Полимеры представляют собой соединение матрикса и нуклеоплазмы. Жидкость находится внутри ядерной оболочки и обеспечивает работоспособность генетического материала организма. Белковый элемент обеспечивает защиту и прочность структуры.
В самом ядре происходит созревание рибосомальной РНК. Гены РНК находятся на определенной области нескольких хромосом, где происходит формирование маленьких органелл. Внутри этих областей образуются сами ядрышки. Зоны на митозных хромосомах представлены сужениями, которые называются вторичными перетяжками. При использовании электронной микроскопии можно выделить фазы фиброзного и грануляционного происхождения.
Развитие ядра
Иное определение фибриллярного происходит от белковых и огромных полимеров предыдущих версий р-РНК, которые впоследствии формируют более мелкие элементы зрелой р-РНК. По мере созревания фибриллы ее структура становится зернистой или рибонуклеопротеиновой гранулой.
Хроматин, входящий в состав, обладает окрашивающими свойствами и присутствует в нуклеоплазме ядра, служа формой интерфазной жизнедеятельности хромосом. Состав хроматина включает нити ДНК и полимеры, которые вместе образуют комплекс нуклеопротеидов.
Гистоны играют роль в организации пространства в структуре ДНК-молекулы. Кроме того, хромосомы содержат органические вещества, ферменты, полисахариды и металлические частицы. Хроматин разделяется на:
- эухроматин;
- гетерохроматин.
Первый характеризуется низкой плотностью, что делает невозможным извлечение генетической информации из таких эукариотов.
Второй вариант обладает компактными свойствами.
Структура
Сама структура оболочки неоднородна. Из-за постоянных движений на ней возникают наросты, выпуклости. Внутри это происходит из-за движений макромолекул и их перехода в другой слой.
Поступление самих веществ происходит двумя способами:
- фагоцитозом;
- пиноцитозом.
Фагоцитоз заключается в поглощении твердых частиц. Пиноцитозом называют выпуклости. Путем выпячивания, края областей сливаются, захватывая жидкость между эукариотами.
Пиноцитоз обеспечивает механизм проникновения соединений внутрь оболочки. Диаметр вакуоли составляет от 0,01 до 1,3 мкм. Затем вакуоль начинает погружение в цитоплазматический слой и шнуровку. Связь между пузырьками играет роль в транспортировке полезных частиц, расщеплении ферментов.
Цикл пищеварения
- поступление элементов в организм;
- разложение ферментов;
- проникновение в цитоплазму;
- экскреция.
В начальной стадии происходит проникновение веществ в организм человека. Затем они начинают разлагаться с помощью лизосом. Образовавшиеся частицы проникают в цитоплазму. Непереваренные остатки естественным образом выводятся из организма. В конечном итоге образуется плотная структура, начинается превращение в зернистые гранулы.
Функции мембраны
Итак, какие же функции она выполняет?
Основные функции включают:
- защитную;
- переносную;
- механическую;
- матричную;
- перенос энергии;
- рецепторную.
Защитная функция проявляется через создание барьера между внутренней средой и внешней средой. Пленка регулирует обмен между ними, что может привести к активному или пассивному состоянию. Происходит выборочный перенос нужных веществ.
Переносная функция обеспечивает передачу соединений через мембрану от одного механизма к другому. Этот процесс влияет на доставку полезных соединений, удаление продуктов метаболизма, секреторные компоненты, создание градиентов ионов, поддержание уровня pH и концентрации ионов.
Две последние функции являются вспомогательными. Матричная функция направлена на правильное размещение белковой цепи внутри мембраны и их правильное функционирование. Механическая функция обеспечивает автономное функционирование клетки.
Перенос энергии происходит в результате фотосинтеза в зеленых пластидах и дыхательных процессов в клетках внутри мембраны. В этом процессе также участвуют белки, которые, находясь в мембране, обеспечивают клетке способность воспринимать сигналы. Эти сигналы передаются от одной клетки-мишени к другим.
К особым свойствам мембраны относят генерацию, осуществление биопотенциала, распознавание клеток, а то есть маркировка.
Частые вопросы
Какие функции выполняет цитоплазматическая мембрана?
Цитоплазматическая мембрана выполняет несколько ключевых функций, включая поддержание формы клетки, контроль проникновения веществ внутрь и изнутри клетки, а также участие в клеточном распределении и взаимодействии с другими клетками.
Каково строение цитоплазматической мембраны?
Цитоплазматическая мембрана состоит из фосфолипидного бислоя, включающего два слоя фосфолипидов, с гидрофильными головками, обращенными наружу, и гидрофобными хвостами, обращенными внутрь. Также в состав мембраны входят белки и гликопротеины.
Как цитоплазматическая мембрана взаимодействует с другими структурами клетки?
Цитоплазматическая мембрана взаимодействует с другими структурами клетки через специфические белковые каналы и рецепторы, обеспечивая передачу сигналов и обмен веществ между клетками. Также она участвует в образовании клеточных органелл, таких как митохондрии и эндоплазматический ретикулум.
Полезные советы
СОВЕТ №1
Изучите основные функции цитоплазматической мембраны, такие как поддержание формы клетки, управление обменом веществ и передача сигналов между клетками. Понимание этих функций поможет вам лучше осознать важность цитоплазматической мембраны для жизнедеятельности клетки.
СОВЕТ №2
Изучите строение цитоплазматической мембраны, включая фосфолипидный бислой, белки и гликопротеины. Понимание архитектуры мембраны поможет вам понять, как она выполняет свои функции и взаимодействует с окружающей средой.