1. Tentang hakikat hidup. Kompleks nukleoprotein Evolusi gagasan tentang esensi kimiawi kehidupan.
F. Engels: “Hidup adalah cara keberadaan tubuh protein”
Hidup adalah bentuk aktif dari keberadaan materi; periode keberadaan suatu organisme tunggal dari saat kelahirannya hingga usia tua.
Awal abad ke-20 Akademisi Koltsov - hipotesis "Molekul protein cincin khusus"
DNA sebagai senyawa kimia diidentifikasi kembali pada abad ke-19. Misher.
Pengalaman Griffiths 1926 - fenomena transformasi (ada dua peserta dalam fenomena transformasi: bact dan DNA asing, yang mengubah sifat bakteri. TF - faktor transformasi - dari strain S yang terbunuh menyebabkan transformasi R -strain ke S-strain)
Griffiths tidak dapat menentukan sifat kimia TF.
1944 Laboratorium Avery - bukti eksperimental - TF identik dengan DNA.
R + mouse - hidup; S + mouse - mati; S(t) + mouse – hidup; S(t) + R - mati
Ada 3 aliran dalam sistem kehidupan: ENERGI, ZAT dan INFORMASI, kucing. mematuhi hukum termodinamika. 1 HUKUM: Dalam hal energi, Anda tidak bisa menang (memindahkan dari satu hal ke hal lain) 2 HUKUM: Dalam hal energi, Anda tidak bisa tetap "dengan milik Anda sendiri" (selama transisi energi, sebagian darinya adalah hilang, dilepaskan dalam bentuk panas)
Nuclei to-you (DNA, RNA) dan protein adalah substrat kehidupan. Baik nuklein untuk Anda, maupun protein secara terpisah bukanlah substrat kehidupan. Oleh karena itu, diyakini bahwa substrat kehidupan adalah nukleoprotein. Tidak ada sistem kehidupan yang tidak mengandungnya (dari virus hingga manusia). Namun, mereka adalah substrat kehidupan hanya jika mereka ada dan berfungsi di dalam sel. Di luar sel, ini adalah senyawa kimia biasa. Oleh karena itu, kehidupan adalah interaksi antara asam nukleat dan protein, dan kehidupan adalah kehidupan yang mengandung sistem molekuler yang bereproduksi sendiri dalam bentuk mekanisme reproduksi aktif sintesis asam nukleat dan protein. Kehidupan ada dalam bentuk kompleks nukleoprotein.
2. Sel adalah miniatur biosistem. 5 tanda sistem kehidupan.
(lihat pertanyaan 1)
Sel adalah biosistem independen, tingkat organisasi materi hidup, yang dicirikan oleh manifestasi dari sifat-sifat utama makhluk hidup: 5 tanda sistem kehidupan:
1. Keterbukaan (sistem hidup bertukar energi, zat, informasi dengan lingkungan) 2. Pembaharuan diri (sistem berkembang dalam waktu) 3. Pengaturan diri (homeostasis; sistem tidak memerlukan pengaturan dari luar) 4. Reproduksi diri 5. Pesanan tinggi
Sel adalah unit struktur, perkembangan dan reproduksi organisme - sistem pemerintahan sendiri. Sistem kontrol genetik sel diwakili oleh makromolekul kompleks - asam nukleat (DNA dan RNA). Sel hanya dapat eksis sebagai sistem integral, tidak dapat dibagi menjadi beberapa bagian. Integritas sel disediakan oleh membran biologis. Sel adalah elemen dari sistem dengan peringkat lebih tinggi - organisme. Bagian dan organel sel, yang terdiri dari molekul kompleks, merupakan sistem integral dari tingkat yang lebih rendah. Sel dianggap sebagai elemen struktural umum organisme hidup. Teori sel adalah salah satu generalisasi biologis yang diakui secara universal yang menegaskan kesatuan prinsip struktur organisme hidup.
Teori seluler modern mencakup ketentuan utama berikut: 1. Sel adalah unit struktural (semua makhluk hidup terdiri dari sel).
2. Sel - unit aktivitas vital (semua sel memiliki struktur, komposisi kimia, dan fungsi vital yang serupa).
3. Sel - unit kehidupan terkecil (setiap sel mengimplementasikan semua sifat kehidupan)
4. Sel - unit reproduksi (setiap sel muncul dari sel) - R. Virchow
3. Sel adalah unit dasar dari makhluk hidup. Ciri khas sel pro dan eukariotik.
Sel adalah unit dasar makhluk hidup, unit dasar struktur, fungsi, reproduksi, dan perkembangan semua organisme hidup. Sel adalah biosistem yang memiliki semua fitur sistem kehidupan.
|
Opsi Perbandingan |
Prokariota (tidak memiliki nukleus) |
Eukariota (memiliki nukleus) |
|
organisme |
Archaebacteria, eubacteria (cyanobacteria, bakteri sintesis hijau; belerang, penghasil metana) |
Jamur, tumbuhan, hewan |
|
Dimensi sel | ||
|
materi genetik |
Molekul DNA sirkular 2 beruntai ditemukan di nukleoid dan plasmid. Tidak ada protein histon. Tahan antibiotik. |
DNA linier diatur dengan sejumlah besar protein ke dalam kromosom dan tertutup dalam nukleus; mitokondria dan plastida memiliki DNA sirkularnya sendiri. Ada protein histon. |
|
Peralatan permukaan |
Struktur membran dan supramembran (mengandung Murein di dinding sel, dominasi protein di atas lipid. Mesosome - invaginasi membran ke dalam untuk meningkatkan permukaan. |
Kompleks membran plasma, supramembran dan submembran (protein, fosfolipid, protein semi-integral, glikokaliks, enzim f.-pada hewan; pada tumbuhan - selulosa). |
|
Sitoplasma |
Tidak terbagi menjadi kompartemen, tidak mengandung organel membran dan serat sitoskeletal |
Ada sitoskeleton yang mengatur sitoplasma dan memastikan pergerakannya, ada banyak organel membran. |
|
Struktur non-membran: Ribosom Sitoskeleton |
+(mikrotubulus, mikrofilamen, filamen menengah) 80S(lebih besar dari ) |
|
|
Struktur membran ganda Mitokondria Plastida |
- (pembuatan. Alih-alih, lisosom) - (ATP dan sel tumbuh fotosintesis.) |
+ (Memiliki ribosom dan DNA sirkular sendiri) + |
|
Struktur membran tunggal ER Golgi apt Lisosom Peroksisom Vakuola Inklusi |
- (tidak ada) Protein + molekul kecil, makanan zap |
+ (semuanya ada) (dalam sel tumbuhan) tetes lemak, pati/glikogen |
|
metode pembagian |
Pembelahan biner, penyempitan, konjugasi. Amitosis. |
Mitosis, meiosis, amitosis |
|
Pergerakan |
Flagellum (dari protein fibrillin tunggal) dari protein flagmin |
Flagela, silia, pseudopodia (dalam protozoa) dari protein tobulin |
|
Fitur metabolisme |
Kemampuan untuk memperbaiki molekul nitrogen. Respirasi (aerobik dan anaerobik), kemosintesis dan fotosintesis |
Respirasi, fotosintesis pada tumbuhan, nutrisi (aero- dan anaerob, autotrof-kemo dan foto, heterotrof) |
4. Prinsip kompartementasi. membran biologis.
Keteraturan yang tinggi dari isi internal sel dicapai dengan membagi volumenya - pembagian menjadi kompartemen yang berbeda dalam detail komposisi kimianya. Kompartemen adalah pemisahan spasial zat dan proses dalam sel. Kompartemen - kompartemen, sel - nukleus, mitokondria, plastida, lisosom, vakuola, karena gambar membran.
Beras. 2.3. Kompartemen volume sel menggunakan membran:
1 -inti, 2- sitoplasma kasar, 3- mitokondria, 4- mengangkut vesikel sitoplasma, 5- lisosom, 6- kompleks pipih, 7 - butiran rahasia
Lapisan bilipid - ekor hidrofobik - di dalam, kepala hidrofilik - di luar.
Protein membran:
Lipid membran:
Fungsi membran: penghalang (melindungi isi internal sel), mempertahankan bentuk sel yang konstan; menyediakan komunikasi sel; memungkinkan zat yang diperlukan melewati sel (pilih penetrasi - mol-ly dan ion melewati membran dengan kecepatan berbeda, semakin besar ukurannya, semakin rendah kecepatannya).
Sifat membran:
Lapisan bilipid mampu merakit sendiri;
Peningkatan cakupan membran karena tertanam dalam vesikel non-membran (vesikel);
Protein dan lipid terletak secara asimetris di bidang membran;
Protein dan lipid dapat bergerak pada bidang membran di dalam lapisan (gerakan lateral);
Lapisan luar dan dalam membran memiliki muatan yang berbeda.
Membran memastikan pemisahan partikel bermuatan dan pemeliharaan perbedaan potensial
5. Prinsip kompartemensi sel. Organisasi dan sifat membran biologis. Sejarah studi.
Lihat pertanyaan 4.
Sejarah studi :
1902, Overton menemukan lipid dalam membran psasmatic.
1925, Gorter dan Grendel menunjukkan adanya lipid bilayer pada membran eritrosit.
1935, model "sandwich" oleh Danielli dan Dowson (lipid bilayer antara dua lapisan protein)
Akumulasi fakta yang tidak dapat dijelaskan dari sudut pandang membran "sandwich" (membran sangat dinamis)
1962, Muller membuat model planar dari membran buatan 1957-1963, Robertson merumuskan konsep membran biologis dasar.
1972, Singer dan Nicholson membuat model mozaik fluida dari membran.
6. Organisasi struktural dan sifat membran biologis.
Lihat pertanyaan 5
7. Protein membran dan lipid.
Protein membran:
periferal (berdekatan dengan lapisan lipid) - terkait dengan kepala lipid menggunakan ikatan ionik; mudah diekstraksi dari membran.
protein integral (menembus - memiliki saluran-pori yang dilalui zat larut air; protein terbenam (semi-integral) - menembus setengah) - berinteraksi dengan lipid berdasarkan ikatan hidrofobik.
Lipid membran:
fosfolipid - ost-ke j.k. - komponen yang ideal untuk implementasi fungsi penghalang
glikolipid - ost-to j.k. + stop-ke a / c
kolesterol - lipid steroid, dengan membatasi mobilitas lipid, mengurangi fluiditas, menstabilkan membran.
8. Fenomena osmosis pada sel tumbuhan dan hewan.
Energi ATP, secara langsung atau ditransfer ke senyawa berenergi tinggi lainnya (misalnya, kreatin fosfat), dalam berbagai proses diubah menjadi satu atau beberapa jenis pekerjaan. Salah satunya adalah osmotik (menjaga perbedaan konsentrasi zat)
Osmosis - difusi (pergerakan mol sepanjang gradien konsentrasi - dari daerah high end ke daerah low end) air melalui membran semipermeabel.
Dalam rast kl-ke: Plasmolisis (saat panas) - aliran keluar air, yang mengandung sel menyusut dan menjauh dari dinding sel. Deplasmolisis (dingin-tapi + tuang) - sel membengkak dan menekan dinding sel, tunduk pada tekanan turgor (turgor - tekanan hidrostatik internal, menyebabkan ketegangan dinding sel). Dinding sel mampu meregang hingga batas tertentu, setelah itu menolak - perpindahan air dari sel terjadi dengan kecepatan yang sama saat masuk ke dalamnya. (! Kekuatan dinding sel tidak memungkinkan sel yang tumbuh, tidak seperti hewan, meledak di bawah tekanan).
Tinggal di kl-ke: isotonik rr - normal, hipertonik rr - keriput, hipotonik rr - bengkak, lalu pecah-lisis.
Beras. 1. Osmosis dalam sistem buatan. Sebuah tabung yang berisi larutan glukosa dan ditutup pada salah satu ujungnya dengan membran yang memungkinkan air melewatinya tetapi tidak melewati glukosa diturunkan dengan ujung tertutup ke dalam bejana berisi air. Air dapat melewati membran di kedua arah; namun, molekul glukosa di dalam tabung mengganggu pergerakan molekul air di sekitarnya, dan karena itu lebih banyak air yang masuk ke dalam tabung daripada yang keluar. Larutan naik di dalam tabung sampai tekanan kolomnya menjadi cukup untuk memindahkan air dari tabung dengan laju yang sama saat air masuk.
Osmosis adalah proses penetrasi molekul pelarut secara unilateral melalui membran semi permeabel menuju konsentrasi yang lebih tinggi. materi terlarut. apa yang bergantung pada osmosis? pertama, dari konsentrasi total semua partikel terlarut di kedua sisi membran, dan kedua, dari tekanan yang diciptakan oleh setiap "larutan" (konsep tekanan osmotik: tekanan seperti itu pada larutan, karena aspirasi sistem (yah, yaitu sel) untuk menyamakan larutan konc di kedua media yang dipisahkan oleh membran). Kehadiran air diperlukan untuk norma. jalannya semua proses, dan berkat osmosis sel dan struktur "disiram". SEL TIDAK MEMILIKI MEKANISME KHUSUS UNTUK PENGISAPAN DAN PEMOMPAAN AIR SECARA LANGSUNG! - oleh karena itu, aliran masuk dan keluar air diatur oleh perubahan konsentrasi. hal-dalam. Dinding sel mampu meregang hingga batas tertentu, setelah itu menolak - perpindahan air dari sel terjadi dengan kecepatan yang sama saat masuk ke dalamnya. (! Kekuatan dinding sel tidak memungkinkan sel yang tumbuh, tidak seperti hewan, meledak di bawah tekanan).
9. Ciri-ciri struktur sel tumbuhan. Sifat osmotik sel tumbuhan.
Terutama sel tumbuh ramping: dinding pektin selulosa kaku, plastida, vakuola dengan jus sel.
Kekakuan pelapis dinding mencegah pembengkakan dan pecah yang berlebihan, menyebabkan hilangnya kemampuan untuk bergerak. Karena pertumbuhan vakuola, ia meningkatkan ukuran sel, memainkan peran penting dalam mengatur aliran air ke dalam sel, mengandung antibiotik yang membunuh mikroorganisme dan jamur mikroskopis. Plastida adalah kelompok organel heterogen yang menumbuhkan sel (kloroplas, kromoplas, dan leukoplas)
Photos-z - kompleks synth-z org in-in dari bagian non-org dari cahaya matahari Fase cahaya 1-penyerapan cahaya oleh klorofil, eksitasi e.2-eksitasi e bergerak sepanjang rantai transfer, memberikan energi ekstra untuk sintesis ATP 3- fotolisis air (total - sintesis ATP + fotolisis air dengan pelepasan O2) Fase gelap 1 - menangkap CO2 2 - sintesis glukosa dari CO2 dengan energi ATP
Perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan: VACUOL. Dikelilingi oleh membran-stonoplast Kompartemen yang berhubungan dengan imobilitas tumbuh sel + PLASTIDA (kloroplas, kromoplas, leukoplas) Fungsi:
Kumulatif (air, lem, to-you, fruktosa) + hal-hal yang tidak perlu dan tidak dapat dilepas Alkaloid-biologis. Zat aktif; Pigmen (warna tergantung pada pH)
Pemeliharaan tekanan osmotik (Turgor)
Pelindung (Bakteriologis sv-va-phytoncides)
Enzimatik (peran mesosome)
Tidak ada pusat sel! Tidak mampu melakukan fagositosis (dinding sel mengganggu)! Kekuatan mekanik dinding sel memungkinkannya untuk berada di lingkungan hipotonik, di mana air masuk ke dalam sel SECARA OSMOTIS. Saat air memasuki sel, timbul tekanan yang mencegah air lebih lanjut mengalir. Tekanan hidrostatik yang berlebihan dalam sel - TURGOR - memastikan pertumbuhan, menjaga bentuk tanaman, menentukan posisi di ruang angkasa, menahan pengaruh mekanis.
Sel-sel eukariotik dibagi menjadi area-area yang dikelilingi membran yang berbeda secara fungsional - kompartemen. Membran intraseluler membungkus sekitar setengah dari total volume sel dalam kompartemen intraseluler individual ini.
Selaput bagian dalam sel eukariotik memungkinkan spesialisasi fungsional dari membran yang berbeda, yang merupakan faktor penentu dalam memisahkan banyak proses berbeda yang terjadi di dalam sel.
Kompartemen intraseluler umum untuk semua sel eukariotik ditunjukkan pada Gambar. 8-1.
Sekitar setengah dari semua membran sel dibatasi oleh rongga seperti labirin.
Terakhir, peroksisom adalah vesikel kecil yang mengandung banyak enzim oksidatif.
Setiap protein organel yang baru disintesis berpindah dari ribosom ke organel dengan cara tertentu, ditentukan oleh peptida sinyal atau situs sinyal. Penyortiran protein dimulai dengan pemisahan primer, di mana protein tetap berada di sitosol atau dipindahkan ke kompartemen lain. Protein yang memasuki ER mengalami penyortiran lebih lanjut saat diangkut ke aparatus Golgi dan kemudian dari aparatus Golgi ke lisosom, vesikel sekretorik, atau membran plasma. Beberapa protein tetap berada di ER dan berbagai tangki aparatus Golgi. Protein yang ditujukan untuk kompartemen lain tampaknya berakhir di vesikel pengangkut yang terlepas dari satu kompartemen dan bergabung dengan kompartemen lainnya.
Ketika sebuah sel bereproduksi dan membelah, ia harus menduplikasi organel membrannya. Ini biasanya terjadi dengan meningkatkan ukuran organel ini ketika molekul baru dimasukkan ke dalamnya. Organel yang membesar kemudian membelah dan menyebar ke dua sel anak.
Untuk pembentukan organel membran, hanya informasi DNA yang menentukan protein organel saja tidak cukup. Informasi "epigenetik" juga diperlukan. Informasi ini diteruskan dari sel induk ke keturunannya dengan organel itu sendiri. Sepertinya informasi tersebut diperlukan untuk mempertahankan kompartemensi sel, sedangkan informasi yang terkandung dalam DNA diperlukan untuk "perbanyakan" urutan nukleotida dan asam amino.
Fungsi
Di dalam kompartemen yang dikelilingi oleh lapisan ganda lipid, mungkin ada nilai yang berbeda, sistem enzimatik yang berbeda dapat berfungsi. Prinsip kompartementalisasi memungkinkan sel melakukan proses metabolisme yang berbeda secara bersamaan.
Sitosol mitokondria mengandung lingkungan oksidatif di mana NADH dioksidasi menjadi NAD+.
Inti dari prinsip kompartementalisasi dapat dipertimbangkan aparatus golgi, di mana dictyosomes berbagai sistem enzimatik beroperasi, misalnya, melakukan tahapan yang berbeda modifikasi protein pasca-translasi.
Klasifikasi
Ada tiga kompartemen seluler utama:
- Kompartemen nuklir yang berisi nukleus
- Ruang sisterna retikulum endoplasma (beralih ke lamina nukleus)
- Sitosol
prokariota
Dalam sel apa pun, ada dua mikrokompartemen umum yang dipisahkan oleh membran kesatuan - sitoplasma dan eksoplasma. Bakteri yang dimiliki gram negatif morfotipe, mereka juga memiliki mikrokompartemen umum ketiga - periplasma, yang terletak di antara membran sitoplasma dan membran luar. Pinevich A.V. Mikrobiologi: Biologi prokariota, volume I, penerbit St. Petersburg State University, 2006.
Kadang-kadang mikrokompartemen khusus terletak di beberapa kompartemen umum sekaligus, yaitu memiliki lokalisasi campuran. Salah satu contohnya adalah undulopodia.
Lihat juga
Catatan
Yayasan Wikimedia. 2010 .
Lihat apa itu "Pemisahan" di kamus lain:
kompartementalisasi- Kehadiran dalam cakram imajiner serangga dari kelompok sel yang tidak tumpang tindih (kompartemen, atau poliklon), menempati posisi tertentu dalam cakram dan berkembang di sepanjang jalur seluler "sendiri", perkembangan setiap kompartemen berada di bawah ... Buku Panduan Penerjemah Teknis
Kompartemenisasi Kehadiran dalam cakram imajiner
Kompartemenisasi- g) prosedur kompartementalisasi dilakukan oleh otoritas yang berwenang atau badan yang berwenang bekerja sama dengan produsen (produsen) produk di wilayah negara untuk menentukan subpopulasi hewan dan organisasi yang terlibat ... ... Terminologi resmi
Istilah ini memiliki arti lain, lihat Siaran. Translasi (dari terjemahan translatio Latin) adalah proses sintesis protein dari asam amino pada matriks informasi (matriks) RNA (mRNA, mRNA) yang dilakukan oleh ribosom. ... ... Wikipedia
Keteraturan tinggi dari isi internal sel eukariotik dicapai dengan kompartementasi volumenya - pembagian menjadi "sel", berbeda dalam detail komposisi kimiawi (enzim). Kompartemen berkontribusi pada pemisahan spasial zat dan proses dalam sel.
Saat ini, sudut pandang, yang dengannya membran itu disusun, diterima lapisan bimolekul lipid. Daerah hidrofobik molekulnya saling berhadapan, sedangkan daerah hidrofilik terletak di permukaan lapisan. Beragam molekul protein tertanam di lapisan ini atau ditempatkan di permukaannya.
Karena kompartementasi volume sel dalam sel eukariotik, terjadi pembagian fungsi antara struktur yang berbeda. Pada saat yang sama, berbagai struktur secara teratur berinteraksi satu sama lain.
8. Struktur sel eukariotik: aparatus permukaan, protoplasma (inti dan sitoplasma).
Bagian utama dari peralatan permukaan sel adalah plasma atau membran biologis (membran sitoplasma). Membran sel adalah komponen terpenting dari kandungan hidup sel, dibangun menurut prinsip umum. Beberapa model bangunan telah diusulkan. Menurut model mozaik fluida yang diusulkan pada tahun 1972 oleh Nicholson dan Singer, membran mencakup lapisan bimolekuler fosfolipid, yang mencakup molekul protein. Lipid adalah zat yang tidak larut dalam air yang molekulnya memiliki dua kutub: hidrofilik, hidrofobik. Dalam membran biologis, molekul lipid dari dua lapisan paralel saling berhadapan dengan ujung hidrofobik. Dan kutub hidrofilik tetap berada di luar, yang membentuk permukaan hidrofilik. Di permukaan membran, ke luar dan ke dalam, terdapat lapisan protein NON-CONTINUOUS, ada 3 kelompok di antaranya: periferal, terbenam (semi-integral), penetrasi (integral). Sebagian besar protein membran adalah enzim. Protein yang terendam membentuk konveyor biokimia pada membran, di mana terjadi transformasi zat. Posisi protein yang terendam distabilkan oleh protein perifer. Protein penetrasi memastikan transfer zat dalam dua arah: melalui membran ke dalam sel dan kembali. Ada dua jenis: pembawa dan penyalur. Sel-sel pembentuk saluran melapisi pori yang diisi dengan air tempat zat anorganik terlarut berpindah dari satu sisi membran ke sisi lainnya. Pada permukaan luar membran plasma dalam sel hewan, molekul protein dan lipid dikaitkan dengan rantai karbohidrat bercabang, membentuk glikokaliks, lapisan supermembran, lapisan mati, produk dari aktivitas vital sel. Rantai karbohidrat bertindak sebagai reseptor (pengenalan-teman-musuh antar sel). Sel memperoleh kemampuan untuk secara khusus menanggapi pengaruh eksternal. Murein memasuki lapisan supra-membran pada bakteri, dan selulosa atau pektin pada tumbuhan. Di bawah membran plasma, di sisi sitoplasma, terdapat lapisan kortikal (permukaan) dan struktur fibrilar intraseluler yang memberikan stabilitas mekanis membran.
inti sel terdiri dari membran, sari inti, nukleolus dan kromatin. Peran fungsional amplop nuklir terdiri dari pemisahan bahan genetik (kromosom) sel eukariotik dari sitoplasma dengan berbagai reaksi metabolisme, serta pengaturan interaksi bilateral antara nukleus dan sitoplasma. Amplop nuklir terdiri dari dua membran yang dipisahkan oleh ruang perinuklear (perinuklear). Yang terakhir dapat berkomunikasi dengan tubulus retikulum sitoplasma.
dasar jus nuklir, atau matriks, menyusun protein. Jus nuklir membentuk lingkungan internal nukleus, dan oleh karena itu memainkan peran penting dalam memastikan fungsi normal materi genetik.
nukleolus adalah struktur di mana pembentukan dan pematangan berlangsung ribosom RNA (rRNA). Daerah seperti itu dalam kromosom metafase terlihat seperti penyempitan dan disebut peregangan sekunder.
Struktur kromatin berupa gumpalan, tersebar di nukleoplasma, merupakan bentuk interfase dari keberadaan kromosom sel.
DI DALAM sitoplasma membedakan antara zat utama (matriks, hyaloplasma), inklusi dan organel. Substansi utama sitoplasma mengisi ruang antara plasmalemma, membran inti dan struktur intraseluler lainnya. Protein yang paling penting adalah enzim glikolisis, metabolisme gula, basa nitrogen, asam amino dan lipid.
Substansi utama sitoplasma harus dipertimbangkan dengan cara yang sama seperti sistem koloid kompleks yang mampu berpindah dari keadaan seperti sol (cair) ke keadaan seperti gel. Dalam proses transisi semacam itu, pekerjaan selesai.
9. Peralatan permukaan sel. Struktur dan fungsi. membran biologis. Struktur dan fungsinya. Transportasi zat: aktif dan pasif.
Peralatan permukaan sel terdiri dari 3 subsistem - membran plasma, kompleks epimembran (glikokaliks atau dinding sel) dan peralatan muskuloskeletal submembran.
Fungsi utamanya ditentukan oleh posisi perbatasan dan meliputi:
1) fungsi penghalang (pembatas);
2) fungsi pengenalan sel lain dan komponen zat antar sel;
3) fungsi reseptor, termasuk interaksi dengan molekul pensinyalan
4) fungsi transportasi;
5) fungsi pergerakan sel melalui pembentukan pseudo-, filo- dan lamellopodia).
membran biologis membatasi sitoplasma dari lingkungan, dan juga membentuk membran inti, mitokondria dan plastida. Mereka membentuk labirin retikulum endoplasma dan vesikel bertumpuk pipih yang membentuk kompleks Golgi. Membran membentuk lisosom, vakuola besar dan kecil sel tumbuhan dan jamur, vakuola protozoa yang berdenyut. Semua struktur ini adalah kompartemen (kompartemen) yang dirancang untuk proses dan siklus khusus tertentu.
Membran plasma atau plasmalemma, - membran universal yang paling permanen, dasar, untuk semua sel. Ini adalah film tertipis yang menutupi seluruh sel
Molekul fosfolipid disusun dalam dua baris - dengan ujung hidrofobik ke dalam, kepala hidrofilik menuju lingkungan perairan internal dan eksternal. Di beberapa tempat, bilayer (lapisan ganda) fosfolipid diserap melalui molekul protein (protein integral). Di dalam molekul protein semacam itu terdapat saluran - pori-pori yang dilalui zat yang larut dalam air. Molekul protein lain menembus setengah lapisan ganda lipid dari satu sisi atau sisi lainnya (protein semi-integral). Di permukaan membran sel eukariotik terdapat protein perifer. Molekul lipid dan protein disatukan oleh interaksi hidrofilik-hidrofobik.
Fungsi membran biologis adalah sebagai berikut:
1. Penghalang. Mereka membatasi isi sel dari lingkungan luar dan isi organel dari sitoplasma.
2. Transportasi. Mereka menyediakan transportasi zat masuk dan keluar sel, dari sitoplasma ke organel dan sebaliknya.
3. Reseptor. Mereka memainkan peran reseptor (menerima dan mengubah sinyal dari lingkungan, pengenalan zat sel, dll.).
4. Menstabilkan.
5. Regulasi.
Transportasi zat:
Aliran zat melalui membran tergantung pada ukuran zat. Molekul kecil melewati transpor aktif dan pasif, transfer makromolekul dan partikel besar dilakukan karena pembentukan vesikel membran melalui endositosis dan eksositosis. Transpor pasif - (tanpa energi) difusi sepanjang gradien konsentrasi memfasilitasi difusi melalui saluran dalam membran yang dibentuk oleh protein. Transpor aktif - (pengeluaran energi ATP) dengan partisipasi protein pembawa terhadap gradien konsentrasi.
Endositosis adalah pengangkutan makromolekul melalui plasmalemma. Menurut keadaan agregasi zat yang diserap, pinositosis(menangkap dan mengangkut oleh sel cairan atau senyawa terlarut dalam cairan) dan fagositosis(penangkapan dan pengangkutan partikel padat). Fagositosis dan pinositosis juga berlaku untuk transpor aktif. Fagositosis- Penyerapan zat organik padat oleh sel. Begitu berada di dekat sel, partikel padat dikelilingi oleh pertumbuhan membran, atau cekungan membran terbentuk di bawahnya. Akibatnya, partikel tersebut tertutup dalam vesikel membran - fagosom - di dalam sel.
pinositosis- ini adalah proses penyerapan oleh sel tetesan kecil cairan dengan zat makromolekul terlarut di dalamnya. Itu dilakukan dengan menangkap tetesan ini dengan pertumbuhan sitoplasma. Tetesan yang ditangkap direndam dalam sitoplasma dan diserap di sana.
10. Protoplasma. Organisasi dan fungsi. Peran perubahan keadaan agregat sitoplasma dalam kehidupan sel (transisi sol-gel). Konsep biokoloid.
Protoplasma adalah isi sel hidup, termasuk nukleus dan sitoplasma.
Berinteraksi dengan lingkungan, sel berperilaku sebagai struktur integral.
Sifat-sifat protoplasma dikaitkan dengan peran penting dalam penyatuan fungsional komponen struktural dan kompartemen sel. Secara umum, dianggap sebagai sistem koloid multi-fase khusus atau biokoloid.
Peran penting dalam penyatuan fungsional komponen struktural dan kompartemen sel dimiliki oleh sifat-sifat protoplasma hidup. Secara umum, dianggap sebagai sistem koloid multi-fase khusus, atau biokoloid. Biokoloid berbeda dari sistem koloid dangkal dalam kompleksitas fase terdispersi. Ini didasarkan pada makromolekul, yang hadir baik dalam komposisi struktur padat yang terlihat secara mikroskopis (organel), atau dalam keadaan terdispersi dekat dengan larutan atau struktur seperti jaringan yang longgar seperti gel.
Menjadi larutan koloid dalam pengertian fisikokimia, karena adanya lipid dan partikel besar, biokoloid secara bersamaan menunjukkan sifat emulsi dan suspensi. Berbagai "kotoran" mengendap di permukaan makromolekul yang luas, yang menyebabkan perubahan keadaan agregat protoplasma.
Di antara kutub ekstrim organisasi protoplasma dalam bentuk gel kental dan larutan, terdapat keadaan transisi. Dengan transisi ini, pekerjaan dilakukan, sebagai akibatnya berbagai transformasi intraseluler dilakukan - pembentukan membran, perakitan mikrotubulus atau mikrofilamen dari subunit, pelepasan sekresi dari sel, perubahan geometri molekul protein , menyebabkan penghambatan atau peningkatan aktivitas enzimatik. Ciri biokoloid juga fakta bahwa dalam kondisi fisiologis, transisi protoplasma dari satu keadaan agregasi ke keadaan lain (karena adanya mekanisme enzimatik khusus) bersifat reversibel.
Properti biokoloid ini memberi sel kemampuan untuk berulang kali melakukan pekerjaan sebagai respons terhadap aksi rangsangan di hadapan energi.
