Stratul exterior al celulei. Biologie: structura celulei vegetale, schema

Celulele care formează țesuturile reprezentanților florei și faunei prezintă diferențe semnificative în dimensiune, formă și elemente constitutive. Cu toate acestea, toate arată asemănări în principalele caracteristici ale creșterii, metabolismului, activității vitale, iritabilității, abilității de a schimba, de dezvoltare. În continuare, vom examina în detaliu structura celulei de plantă (tabelul componentelor principale va fi dat la sfârșitul articolului).

O scurtă referință istorică

Cu ajutorul unui impact osmotic în 1925, Grendel și Gorter au primit cochilii goale de celule roșii din sânge, așa-numitele "umbre". Au fost stivuite, determinând suprafața suprafeței lor. Folosind acetonă, lipidele au fost izolate. Numărul lor pe unitate de suprafață a eritrocitelor a fost, de asemenea, determinat. În ciuda erorilor în calcule, a rezultat un rezultat accidental corect și a fost descoperită o bilatilă lipidică.

Informații generale

Studiul dezvoltării și creșterii elementelor de țesut ale reprezentanților florei și faunei este angajat în biologie. Structura unei celule vegetale este un complex de trei componente legate în mod inextricabil:

• Miezul. Este separat de citoplasmă prin intermediul unei membrane poroase. Acesta conține nucleul, sucul nuclear și cromatina.
• Citoplasmă și un complex de structuri specializate - organoide. Acestea din urmă includ, în special, plastidele, mitocondriile, lizozomii și complexul Golgi, centrul celular. Organoizii sunt prezenți tot timpul. Pe lângă acestea, există și formațiuni temporare, numite incluziuni.
• Structura care formează suprafața este carcasa celulei vegetale.

Caracteristicile aparatului de suprafață

În leucocite și organisme unicelulare, membrana celulară asigură penetrarea apei, ionilor, moleculelor mici ale altor compuși. Procesul, în timpul căruia se produce penetrarea particulelor solide, se numește fagocitoză. Dacă intră picături de compuși lichizi, vorbește despre pinocitoză.

organite

Sunt prezenți în celule eucariote. Organoizii sunt asociați cu transformările biologice care apar în celulă. Acestea sunt acoperite de o membrană dublă - plastide și mitocondrii. Ei au propriul lor ADN, precum și un dispozitiv care sintetizează proteinele. Reproducerea este de divizare. În mitocondrii, în plus față de ATP, o proteină este sintetizată în cantități mici. Plastidele sunt prezente în celulele de plante. Reproducerea lor se realizează prin împărțire.

membrană

Este o greșeală să presupunem că stratul exterior al celulei este citoplasma. Membrana este o structură elastică moleculară. Stratul exterior al unei celule este numit un dispozitiv de suprafață, prin care conținutul este separat de mediul extern. Există diferite funcții ale carcasei celulei. Una dintre sarcinile principale este de a asigura integritatea întregului element. În interior, există, de asemenea, structuri care separă celula în așa-numitele compartimente. Aceste zone închise sunt numite organele sau compartimentele. În cadrul acestora, anumite condiții sunt menținute. Funcția membranei celulare include reglarea schimbului între mediu și celulă.

membrană

Care este structura membranei celulare? Membrana celulară este o bilatilă (dublă) a moleculelor din clasa lipidelor. Cele mai multe dintre acestea sunt lipide de tip complex - fosfolipide. În molecule, există părți hidrofobe (coada) și hidrofil (cap). Când se formează membrana celulară, cozile sunt în interior și capetele sunt în direcția opusă. Membranele sunt structuri invariante. Carcasa celulei animale are multe asemănări cu elementul reprezentant al florei. Grosimea membranei este de aproximativ 7-8 nm. strat exterior biologica a celulelor include diferiți compuși proteinice: poluintegralnye (un capăt cufundat în lipida exterior sau stratul interior), solidare (impregnează) a suprafeței (adiacente laturile interioare ale fiind fie pe exterior). Un număr de proteine ​​reprezintă punctele de contiguitate dintre membrană și citoscheletul din interiorul celulei și din peretele exterior (dacă există). Unii compuși integrați acționează ca canale ionice, diferiți receptori și transportori.

Sarcină de protecție

Structura membranei celulare determină în mare măsură activitatea sa. În particular, membrana are permeabilitate selectivă. Aceasta înseamnă că gradul de permeabilitate a moleculelor prin membrană depinde de mărime, proprietăți chimice, sarcină electrică. Funcția principală efectuată de stratul exterior al celulei este denumită funcția de barieră. Acesta asigură schimbul selectiv, reglementat, activ și pasiv al conexiunilor cu mediul. De exemplu, membrana peroxizomală protejează citoplasma de peroxizii periculoși.

Servicii de transport

Prin stratul exterior al celulei există o trecere a substanțelor. Datorită transportului, livrarea componentelor nutritive, eliminarea produselor finale ale procesului metabolic, secreția diferitelor substanțe, se asigură formarea ingredientelor ionice. În plus, celula menține pH-ul optim și concentrația de ioni necesare funcționării enzimelor. Dacă este necesar particulele din orice motive, nu poate trece prin bistratul de fosfolipide, de exemplu, datorită proprietăților hidrofile, deoarece membrana este hidrofob, sau din cauza mărimii lor, ei pot traversa membrana prin intermediul transportorilor speciale (transportatori proteine) , prin endocitoză sau prin canale de proteine. În procesul de transport pasiv, compușii trec stratul exterior al celulei fără costuri de energie prin difuzie de-a lungul gradientului de concentrație. Una dintre opțiunile pentru acest proces este implementarea ușoară. În acest caz, o moleculă specifică ajută la trecerea stratului exterior al celulei. Poate avea un canal capabil să transmită substanțe de un singur tip. Transportul activ necesită energie. Acest lucru se datorează faptului că mișcarea în acest caz are loc înapoi la gradientul de concentrație. Pe membrană există în acest caz pompe speciale de proteine, inclusiv ATPază, care pompează în mod activ în ionii de potasiu celular și deflectă sodiul.

Alte sarcini

Stratul exterior al celulei îndeplinește funcția de matrice. Datorită acestui fapt, se asigură un aranjament reciproc și o orientare a compușilor de proteine ​​din membrană, precum și interacțiunea lor optimă. Datorită funcției mecanice, este asigurată autonomia celulei și a structurilor interne, precum și legătura cu alte celule. O mare importanță în acest caz în reprezentanții florei au pereții structurilor. La animale, depinde de furnizarea unei funcții mecanice substanța intercelulară. Membranele îndeplinesc sarcini energetice. În procesul de fotosinteză în cloroplaste și respirația celulară în mitocondrii, sistemele de transfer de energie sunt activate în pereții lor. În ele, ca și în multe alte cazuri, proteinele sunt implicate. Una dintre cele mai importante este funcția de receptor. Unele proteine ​​care se găsesc în membrană sunt receptori. Datorită acestor molecule, celula poate percepe aceste sau alte semnale. De exemplu, steroizii care circulă cu fluxul sanguin afectează numai acele celule țintă care au receptori care corespund unuia sau altui hormon. Există, de asemenea, neurotransmițători. Acești compuși chimici asigură o transmitere impulsivă. Ei au, de asemenea, o legătură cu proteine ​​specifice țintă. Componentele de membrană sunt adesea enzime. Prin urmare, funcția enzimatică a membranei celulare. În membranelor plasmatice elementele epiteliale ale intestinului sunt compuși digestivi prezenți. În stratul exterior al celulei, biopotențialii sunt generați și executați.

Concentrația ionilor

Membrana menține conținutul intern de ioni K + la un nivel mai înalt decât în ​​exterior. Concentrația de Na + este semnificativ mai scăzută decât din exterior. Acest lucru are o importanță deosebită, deoarece diferența de potențial asupra peretelui și generarea impulsului nervos sunt astfel furnizate.

marcare

Pe membrană există antigeni, care acționează ca niște "etichete". Marcarea vă permite să identificați celula. Glicoproteinele - proteine ​​cu catene laterale ramificate cu oligozaharide atașate la ele - joacă rolul de "antene". Deoarece configurațiile lanțurilor laterale sunt nenumărate, este posibil să se facă un marker pentru fiecare grup de celule. Cu ajutorul lor, unele elemente sunt recunoscute de alții, care, la rândul lor, le permite să acționeze concertat. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, în formarea de țesuturi și organe. Prin același mecanism, sistemul imunitar funcționează pentru a recunoaște antigeni străini.

Compoziție și structură

Așa cum s-a menționat mai sus, membranele celulare constau din fosfolipide. Cu toate acestea, pe lângă acestea, colesterolul și glicolipidele sunt prezente în structură. Acestea din urmă sunt lipide cu carbohidrați legați la ele. Glico- și fosfolipidele, care formează preponderent membranele celulare, constau din 2 cozi hidrofobe carbohidrați lungi. Ele sunt asociate cu un "cap" încărcat cu hidrofil. Datorită prezenței colesterolului, membrana are nivelul necesar de rigiditate. Conexiunea ocupă un spațiu liber între cozile hidrofobe lipidice, împiedicând astfel îndoirea lor. În acest sens, acele membrane în care mai puțin colesterol, mai flexibil și moale, și în cazul în care mai sunt, dimpotrivă, o mai mare rigiditate și fragilitatea în pereți. În plus, conexiunea acționează ca opritor, împiedicând mișcarea celule într-o cușcă molecule polar. De o importanță deosebită sunt proteinele care pătrund în membrană și sunt responsabile pentru proprietățile sale diferite. Această coajă sau o coajă a unei celule vegetale are proteine ​​care sunt specifice în compoziție și orientare.

Lipidele anulare

Acești compuși se află lângă proteine. Cu toate acestea, lipidele inelare sunt mai ordonate și mai puțin mobile. Acestea conțin acizi grași cu o saturație mai mare. Lipidele provin din membrane împreună cu compusul proteic. Fără elementele inele, proteinele membranare nu vor funcționa. Adesea, cojile sunt asimetrice. Cu alte cuvinte, aceasta înseamnă că straturile au o compoziție diferită de lipide. În cea exterioară conțin, în principal, glicolipide, sfingomieline, fosfatidilcolină, fosfatidilinozitol. În stratul interior sunt prezenți fosfatidilinozitol, fosfatidiletanolamină și fosfatidilserină. Trecerea de la un nivel la altul a unei molecule specifice este oarecum dificilă. Cu toate acestea, se poate întâmpla spontan. Acest lucru se întâmplă aproximativ la fiecare șase luni. De asemenea, tranziția poate fi efectuată cu ajutorul protein-flippaz și scramblazy. Atunci când apare fosatidilseril în stratul exterior, macrofagele iau o poziție defensivă și își direcționează activitatea spre distrugerea celulei.

organite

Aceste locații pot fi unice și închise sau conectate una la cealaltă, separate prin membrane din hialoplasmă. Organeluri cu o singură membrană Perixizomii, vacuolele, lizozomii, Aparatul Golgi, reticulul endoplasmatic. La membrana dublă se numără plastidele, mitocondriile, nucleul. În ceea ce privește structura membranelor, organele diferite diferă în compoziția proteinelor și a lipidelor.

Permeabilitate selectivă

Prin membranele celulare, difuza încet acizii grași și aminoacizii, ionii și glicerolul, glucoza. În același timp, pereții înșiși reglementează în mod activ acest proces, lăsând în pace și restrângând alte substanțe. Există patru mecanisme principale pentru a uni o celulă. Acestea includ endo- sau exocitoză, transport activ, osmoză și difuzie. Ultimii doi au un caracter pasiv și nu necesită costuri de energie. Dar primele două sunt active. Ei au nevoie de energie. Cu transportul pasiv, permeabilitatea selectivă este determinată de proteine ​​integrale - canale speciale. Membrana este pătrunsă prin ele. Aceste canale formează într-un fel un pasaj. Proteinele sale sunt pentru elementele Cl, Na, K. În ceea ce privește gradientul de concentrație, moleculele elementelor se deplasează în celulă din acesta. Pe fondul stimulării, canalele ionilor de sodiu se desfășoară. Ei, la rândul lor, încep să intre în mod drastic în cușcă. Acest lucru este însoțit de dezechilibrul potențialului membranei. Totuși, după aceea, este restabilită. Canalele de canal rămân deschise în orice moment. Ioniile intră prin ele în cușcă încet.

În concluzie

Mai jos, sarcinile și structura celulei de plantă sunt prezentate pe scurt. Tabelul conține, de asemenea, informații privind compoziția elementului biologic.