Hujayra membranasi - hujayraning tashqi muhit ta'siridan himoya qiluvchi tarkibiy elementi. Uning yordami bilan u hujayralararo bo'shliq bilan o'zaro ta'sir qiladi va biologik tizimning bir qismidir. Uning membranasi lipid ikki qavatli, integral va yarim integral oqsillardan tashkil topgan maxsus tuzilishga ega. Ikkinchisi turli funktsiyalarni bajaradigan yirik molekulalardir. Ko'pincha ular maxsus moddalarni tashishda ishtirok etadilar, ularning konsentratsiyasi membrananing turli tomonlarida ehtiyotkorlik bilan tartibga solinadi.
Hujayra membranasi tuzilishining umumiy rejasi
Plazma membranasi yog'lar va murakkab oqsillar molekulalarining yig'indisidir. Uning fosfolipidlari gidrofil qoldiqlari bilan membrananing qarama-qarshi tomonlarida joylashgan bo'lib, lipid ikki qavatini hosil qiladi. Ammo ularning yog 'kislotasi qoldiqlaridan tashkil topgan hidrofobik joylari ichkariga buriladi. Bu doimiy ravishda shaklini o'zgartira oladigan va dinamik muvozanatda bo'lgan suyuq suyuq kristalli strukturani yaratishga imkon beradi.
Tuzilishning bu xususiyati hujayrani hujayralararo bo'shliqdan cheklash imkonini beradi, chunki membrana odatda suv va unda erigan barcha moddalarni o'tkazmaydi. Ba'zi murakkab integral oqsillar, yarim integral va sirt molekulalari membrananing qalinligida botiriladi. Ular orqali hujayra tashqi dunyo bilan o'zaro ta'sir qiladi, gomeostazni saqlaydi va integral biologik to'qimalarni hosil qiladi.
Plazma membranasi oqsillari
Plazma membranasi yuzasida yoki qalinligida joylashgan barcha oqsil molekulalari paydo bo'lish chuqurligiga qarab turlarga bo'linadi. Lipid ikki qavatiga kiradigan integral oqsillar, membrananing hidrofil hududidan kelib chiqadigan va tashqariga chiqadigan yarim integral oqsillar, shuningdek, membrananing tashqi qismida joylashgan sirt oqsillari mavjud. Integral oqsil molekulalari plazmalemmaga maxsus tarzda kirib boradi va retseptor apparati bilan bog'lanishi mumkin. Ushbu molekulalarning ko'pchiligi butun membranadan o'tadi va transmembran deb ataladi. Qolganlari membrananing hidrofobik qismiga mahkamlanadi va ichki yoki tashqi yuzaga chiqadi.
Hujayra ioni kanallari
Ko'pincha ion kanallari integral kompleks oqsillar vazifasini bajaradi. Ushbu tuzilmalar ma'lum moddalarni hujayra ichiga yoki tashqarisiga faol tashish uchun javobgardir. Ular bir nechta oqsil bo'linmalaridan va faol joydan iborat. Muayyan to'plam bilan ifodalangan faol markazda ma'lum bir ligandga ta'sir qilgandaaminokislotalar, ion kanalining konformatsiyasida o'zgarish mavjud. Bunday jarayon sizga kanalni ochish yoki yopish imkonini beradi, shu bilan moddalarning faol tashishini boshlash yoki to'xtatish.
Ba'zi ion kanallari ko'pincha ochiq bo'ladi, lekin retseptor oqsilidan signal qabul qilinganda yoki ma'lum bir ligand biriktirilsa, ular ion oqimini to'xtatib, yopilishi mumkin. Ushbu operatsiya printsipi shundan iboratki, ma'lum bir moddaning faol tashishini to'xtatish uchun retseptor yoki gumoral signal olinmaguncha, u amalga oshiriladi. Signal qabul qilinishi bilan transport to'xtatilishi kerak.
Ion kanallari vazifasini bajaradigan integral oqsillarning aksariyati ma'lum bir ligand faol joyga biriktirilgunga qadar transportni inhibe qilish uchun ishlaydi. Keyin ionlarni tashish faollashadi, bu esa membranani qayta zaryadlash imkonini beradi. Ion kanallarining bunday ishlash algoritmi qo'zg'aluvchan inson to'qimalari hujayralari uchun xosdir.
Oʻrnatilgan oqsillar turlari
Barcha membrana oqsillari (integral, yarim integral va sirt) muhim vazifalarni bajaradi. Hujayra hayotidagi alohida roli tufayli ular fosfolipid membranaga ma'lum turdagi integratsiyaga ega. Ba'zi oqsillar, ko'pincha bu ion kanallari, o'z funktsiyalarini amalga oshirish uchun plazmalemmani to'liq bostirishlari kerak. Keyin ular politopik, ya'ni transmembran deb ataladi. Boshqalari fosfolipid ikki qavatining hidrofobik joyida langar joyi bilan lokalize qilinadi va faol joy faqat ichki yoki faqat tashqi tomonga cho'ziladi.hujayra membranasining yuzasi. Keyin ular monotopik deb ataladi. Ko'pincha ular membrana yuzasidan signal qabul qiluvchi va uni maxsus "vositachi" ga uzatuvchi retseptor molekulalaridir.
Integral oqsillarni yangilash
Barcha integral molekulalar hidrofobik maydonga toʻliq kirib boradi va unda shunday oʻrnatiladiki, ularning harakati faqat membrana boʻylab ruxsat etiladi. Biroq, oqsil molekulasining sitolemmadan o'z-o'zidan ajralishi kabi, hujayra ichiga oqsilning kirishi mumkin emas. Membrananing integral oqsillari sitoplazmaga kiradigan variant mavjud. Bu pinotsitoz yoki fagotsitoz bilan bog'liq, ya'ni hujayra qattiq yoki suyuqlikni ushlab, uni membrana bilan o'rab oladi. Keyin u ichiga kiritilgan oqsillar bilan birga ichkariga tortiladi.
Albatta, bu hujayradagi energiya almashinuvining eng samarali usuli emas, chunki ilgari retseptorlar yoki ion kanallari sifatida xizmat qilgan barcha oqsillar lizosoma tomonidan hazm qilinadi. Bu ularning yangi sintezini talab qiladi, buning uchun makroerglarning energiya zahiralarining katta qismi sarflanadi. Biroq, molekulalarning "ekspluatatsiyasi" paytida ion kanallari yoki retseptorlari ko'pincha molekula bo'limlari ajralishiga qadar shikastlanadi. Bu ularning qayta sintezini ham talab qiladi. Shuning uchun fagotsitoz, hatto o'z retseptorlari molekulalarining bo'linishi bilan sodir bo'lsa ham, ularning doimiy yangilanishining bir usuli hisoblanadi.
Integral oqsillarning gidrofobik oʻzaro taʼsiri
Huddi shundayyuqorida tasvirlangan, integral membrana oqsillari sitoplazmatik membranada tiqilib qolganga o'xshagan murakkab molekulalardir. Shu bilan birga, ular plazmalemma bo'ylab harakatlanib, unda erkin suzishlari mumkin, ammo ular undan ajralib, hujayralararo bo'shliqqa kira olmaydi. Bu integral oqsillarning membrana fosfolipidlari bilan gidrofobik o'zaro ta'sirining o'ziga xos xususiyatlari tufayli amalga oshiriladi.
Integral oqsillarning faol markazlari lipid ikki qavatining ichki yoki tashqi yuzasida joylashgan. Va qattiq fiksatsiya uchun mas'ul bo'lgan makromolekulaning bu qismi doimo fosfolipidlarning hidrofobik hududlari orasida joylashgan. Ular bilan o'zaro ta'siri tufayli barcha transmembran oqsillari doimo hujayra membranasi qalinligida qoladi.
Integral makromolekulalarning funktsiyalari
Har qanday integral membrana oqsili fosfolipidlarning hidrofobik qoldiqlari orasida joylashgan langar joyiga va faol markazga ega. Ba'zi molekulalar faqat bitta faol markazga ega va membrananing ichki yoki tashqi yuzasida joylashgan. Bundan tashqari, bir nechta faol joylarga ega molekulalar mavjud. Bularning barchasi integral va periferik oqsillar tomonidan bajariladigan funktsiyalarga bog'liq. Ularning birinchi funksiyasi faol transportdir.
Ionlarning o'tishi uchun mas'ul bo'lgan oqsil makromolekulalari bir nechta bo'linmalardan iborat bo'lib, ion oqimini tartibga soladi. Odatda plazma membranasi gidratlangan ionlarni o'tkaza olmaydi, chunki u tabiatan lipiddir. Integral oqsillar bo'lgan ion kanallarining mavjudligi ionlarning sitoplazmaga kirib borishiga va hujayra membranasini qayta zaryadlashiga imkon beradi. Bu qo'zg'aluvchan to'qimalar hujayralarining membrana potentsialining paydo bo'lishining asosiy mexanizmi.
Retseptor molekulalari
Integral molekulalarning ikkinchi vazifasi retseptor funktsiyasidir. Membrananing bir lipid ikki qavati himoya funktsiyasini bajaradi va hujayrani tashqi muhitdan butunlay cheklaydi. Biroq, integral oqsillar bilan ifodalangan retseptor molekulalarining mavjudligi tufayli hujayra atrof-muhitdan signallarni qabul qilishi va u bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Masalan, kardiomiotsit buyrak usti retseptorlari, hujayra yopishish oqsili, insulin retseptorlari. Retseptor oqsilining o'ziga xos misoli - bakteriorhodopsin, ba'zi bakteriyalarda topilgan maxsus membrana oqsili bo'lib, ular yorug'likka javob beradi.
Hujayralararo o'zaro ta'sir oqsillari
Integral oqsillar funktsiyalarining uchinchi guruhi hujayralararo aloqalarni amalga oshirishdir. Ularning sharofati bilan bir hujayra boshqasiga qo'shilib, ma'lumot uzatish zanjirini yaratadi. Nexuslar ushbu mexanizmga muvofiq ishlaydi - yurak ritmi uzatiladigan kardiomiotsitlar orasidagi bo'shliqlar. Xuddi shu ish printsipi sinapslarda kuzatiladi, ular orqali impuls nerv to'qimalariga uzatiladi.
Integral oqsillar orqali hujayralar mexanik aloqani ham yaratishi mumkin, bu integral biologik to'qimalarning shakllanishida muhim ahamiyatga ega. Bundan tashqari, integral oqsillar membrana fermentlari rolini o'ynashi va energiya, jumladan nerv impulslarini uzatishda ishtirok etishi mumkin.
