membran sel juga disebut plasma (atau sitoplasma) membran dan plasmalemma. Struktur ini tidak hanya memisahkan isi internal sel dari lingkungan eksternal, tetapi juga memasuki komposisi sebagian besar organel sel dan nukleus, pada gilirannya memisahkannya dari hialoplasma (sitosol) - bagian kental-cair dari sitoplasma. Mari kita setuju untuk menelepon membran sitoplasma yang memisahkan isi sel dari lingkungan eksternal. Istilah lainnya mengacu pada semua membran.

Dasar dari struktur membran sel (biologis) adalah lapisan ganda lipid (lemak). Pembentukan lapisan seperti itu dikaitkan dengan fitur molekulnya. Lipid tidak larut dalam air, tetapi mengembun di dalamnya dengan caranya sendiri. Satu bagian dari molekul lipid tunggal adalah kepala kutub (itu ditarik oleh air, yaitu hidrofilik), dan yang lainnya adalah sepasang ekor panjang non-polar (bagian dari molekul ini ditolak oleh air, yaitu hidrofobik) . Struktur molekul ini membuat mereka "menyembunyikan" ekornya dari air dan memutar kepala kutubnya ke arah air.

Akibatnya, lapisan ganda lipid terbentuk, di mana ekor non-polar berada di dalam (saling berhadapan), dan kepala kutub menghadap ke luar (ke lingkungan eksternal dan sitoplasma). Permukaan membran semacam itu bersifat hidrofilik, tetapi di dalamnya bersifat hidrofobik.

Dalam membran sel, fosfolipid mendominasi di antara lipid (mereka adalah lipid kompleks). Kepala mereka mengandung residu asam fosfat. Selain fosfolipid, ada glikolipid (lipid + karbohidrat) dan kolesterol (milik sterol). Yang terakhir memberikan kekakuan membran, terletak pada ketebalannya di antara ekor lipid yang tersisa (kolesterol sepenuhnya hidrofobik).

Karena interaksi elektrostatik, molekul protein tertentu melekat pada kepala lipid yang bermuatan, yang menjadi protein membran permukaan. Protein lain berinteraksi dengan ekor non-polar, sebagian membenamkan diri dalam lapisan ganda, atau menembusnya terus menerus.

Dengan demikian, membran sel terdiri dari lipid bilayer, protein permukaan (periferal), terbenam (semi-integral), dan penetrasi (integral). Selain itu, beberapa protein dan lipid di bagian luar membran berhubungan dengan rantai karbohidrat.

dia model mosaik cair dari struktur membran diajukan pada tahun 70-an abad XX. Sebelum ini, model sandwich struktur diasumsikan, yang menurutnya lapisan ganda lipid terletak di dalam, dan di bagian dalam dan luar membran ditutupi dengan lapisan protein permukaan yang terus menerus. Namun, akumulasi data eksperimen membantah hipotesis ini.

Ketebalan membran dalam sel yang berbeda adalah sekitar 8 nm. Membran (bahkan sisi yang berbeda satu sama lain) berbeda satu sama lain dalam persentase berbagai jenis lipid, protein, aktivitas enzimatik, dll. Beberapa membran lebih cair dan lebih permeabel, yang lain lebih padat.

Pecahnya membran sel dengan mudah bergabung karena karakteristik fisikokimia lipid bilayer. Di bidang membran, lipid dan protein (kecuali jika diikat oleh sitoskeleton) bergerak.

Fungsi membran sel

Sebagian besar protein yang terbenam dalam membran sel melakukan fungsi enzimatik (yaitu enzim). Seringkali (terutama di membran organel sel) enzim diatur dalam urutan tertentu sehingga produk reaksi yang dikatalisis oleh satu enzim lolos ke enzim kedua, lalu ketiga, dll. Konveyor terbentuk yang menstabilkan protein permukaan, karena tidak memungkinkan enzim untuk berenang di sepanjang lapisan ganda lipid.

Membran sel melakukan fungsi pembatas (penghalang) dari lingkungan dan pada saat yang sama fungsi transportasi. Dapat dikatakan bahwa ini adalah tujuannya yang paling penting. Membran sitoplasma, yang memiliki kekuatan dan permeabilitas selektif, mempertahankan keteguhan komposisi internal sel (homeostasis dan integritasnya).

Dalam hal ini, pengangkutan zat terjadi dengan berbagai cara. Transportasi sepanjang gradien konsentrasi melibatkan pergerakan zat dari area dengan konsentrasi yang lebih tinggi ke area dengan konsentrasi yang lebih rendah (difusi). Jadi, misalnya, gas berdifusi (CO 2, O 2).

Ada juga transportasi melawan gradien konsentrasi, tetapi dengan pengeluaran energi.

Transportasi pasif dan ringan (ketika beberapa operator membantunya). Difusi pasif melintasi membran sel dimungkinkan untuk zat yang larut dalam lemak.

Ada protein khusus yang membuat membran permeabel terhadap gula dan zat larut air lainnya. Pembawa ini mengikat molekul yang diangkut dan menyeretnya melintasi membran. Ini adalah bagaimana glukosa diangkut ke dalam sel darah merah.

Spanning protein, bila digabungkan, dapat membentuk pori untuk pergerakan zat tertentu melalui membran. Pembawa semacam itu tidak bergerak, tetapi membentuk saluran di membran dan bekerja mirip dengan enzim, mengikat zat tertentu. Transfer dilakukan karena perubahan konformasi protein, yang menyebabkan saluran terbentuk di membran. Contohnya adalah pompa natrium-kalium.

Fungsi transpor membran sel eukariotik juga diwujudkan melalui endositosis (dan eksositosis). Melalui mekanisme ini, molekul besar biopolimer, bahkan seluruh sel, masuk ke dalam sel (dan keluar darinya). Endo- dan eksositosis bukanlah karakteristik dari semua sel eukariotik (prokariota tidak memilikinya sama sekali). Jadi endositosis diamati pada protozoa dan invertebrata yang lebih rendah; pada mamalia, leukosit dan makrofag menyerap zat dan bakteri berbahaya, mis., endositosis melakukan fungsi perlindungan bagi tubuh.

Endositosis dibagi menjadi fagositosis(sitoplasma menyelubungi partikel besar) dan pinositosis(menangkap tetesan cairan dengan zat terlarut di dalamnya). Mekanisme proses ini kira-kira sama. Zat yang diserap pada permukaan sel dikelilingi oleh membran. Sebuah vesikel (fagosit atau pinositik) terbentuk, yang kemudian bergerak ke dalam sel.

Eksositosis adalah penghilangan zat dari sel oleh membran sitoplasma (hormon, polisakarida, protein, lemak, dll.). Zat-zat ini tertutup dalam vesikel membran yang sesuai dengan membran sel. Kedua membran bergabung dan isinya berada di luar sel.

Membran sitoplasma melakukan fungsi reseptor. Untuk melakukan ini, di sisi luarnya ada struktur yang dapat mengenali stimulus kimia atau fisik. Beberapa protein yang menembus plasmalemma terhubung dari luar ke rantai polisakarida (membentuk glikoprotein). Ini adalah reseptor molekuler khusus yang menangkap hormon. Ketika hormon tertentu berikatan dengan reseptornya, ia mengubah strukturnya. Ini, pada gilirannya, memicu mekanisme respons seluler. Pada saat yang sama, saluran dapat terbuka, dan zat tertentu dapat mulai memasuki sel atau dikeluarkan darinya.

Fungsi reseptor membran sel telah dipelajari dengan baik berdasarkan aksi hormon insulin. Ketika insulin berikatan dengan reseptor glikoproteinnya, bagian intraseluler katalitik dari protein ini (enzim adenilat siklase) diaktifkan. Enzim mensintesis AMP siklik dari ATP. Sudah mengaktifkan atau menghambat berbagai enzim metabolisme sel.

Fungsi reseptor membran sitoplasma juga mencakup pengenalan sel tetangga dari jenis yang sama. Sel-sel tersebut melekat satu sama lain oleh berbagai kontak antar sel.

Dalam jaringan, dengan bantuan kontak antar sel, sel dapat bertukar informasi satu sama lain menggunakan zat dengan berat molekul rendah yang disintesis secara khusus. Salah satu contoh interaksi tersebut adalah penghambatan kontak, ketika sel berhenti tumbuh setelah menerima informasi bahwa ruang kosong telah terisi.

Kontak antar sel sederhana (membran sel yang berbeda berdekatan satu sama lain), penguncian (invaginasi membran satu sel ke sel lain), desmosom (ketika membran dihubungkan oleh bundel serat melintang yang menembus ke dalam sitoplasma). Selain itu, ada varian kontak antar sel karena mediator (perantara) - sinapsis. Di dalamnya, sinyal ditransmisikan tidak hanya secara kimia, tetapi juga secara elektrik. Sinapsis mengirimkan sinyal antar sel saraf, serta dari saraf ke otot.

membran sel- ini adalah membran sel yang melakukan fungsi-fungsi berikut: pemisahan isi sel dan lingkungan eksternal, transportasi selektif zat (pertukaran dengan lingkungan eksternal untuk sel), tempat beberapa reaksi biokimia, integrasi sel ke dalam jaringan dan penerimaan.

Membran sel dibagi menjadi plasma (intraseluler) dan luar. Sifat utama membran apa pun adalah semi-permeabilitas, yaitu kemampuan untuk melewatkan zat tertentu saja. Hal ini memungkinkan pertukaran selektif antara sel dan lingkungan eksternal, atau pertukaran antara kompartemen sel.

Membran plasma adalah struktur lipoprotein. Lipid secara spontan membentuk bilayer (lapisan ganda), dan protein membran "berenang" di dalamnya. Ada beberapa ribu protein berbeda di dalam membran: struktural, pembawa, enzim, dll. Di antara molekul protein ada pori-pori yang dilalui zat hidrofilik (lapisan ganda lipid mencegah penetrasi langsungnya ke dalam sel). Gugus glikosil (monosakarida dan polisakarida) melekat pada beberapa molekul pada permukaan membran, yang terlibat dalam proses pengenalan sel selama pembentukan jaringan.

Membran berbeda dalam ketebalannya, biasanya antara 5 dan 10 nm. Ketebalan ditentukan oleh ukuran molekul lipid amfifilik dan 5,3 nm. Peningkatan lebih lanjut dalam ketebalan membran disebabkan oleh ukuran kompleks protein membran. Tergantung pada kondisi eksternal (kolesterol adalah pengatur), struktur bilayer dapat berubah sehingga menjadi lebih padat atau cair - kecepatan pergerakan zat di sepanjang membran tergantung pada ini.

Membran sel meliputi: plasmalemma, karyolemma, membran retikulum endoplasma, aparatus Golgi, lisosom, peroksisom, mitokondria, inklusi, dll.

Lipid tidak larut dalam air (hidrofobisitas), tetapi mudah larut dalam pelarut organik dan lemak (lipofilisitas). Komposisi lipid dalam membran yang berbeda tidak sama. Misalnya, membran plasma mengandung banyak kolesterol. Dari lipid dalam membran, yang paling umum adalah fosfolipid (gliserofosfatida), sphingomyelins (sphingolipids), glikolipid, dan kolesterol.

Fosfolipid, sfingomielin, glikolipid terdiri dari dua bagian yang berbeda secara fungsional: hidrofobik non-polar, yang tidak membawa muatan - "ekor" yang terdiri dari asam lemak, dan hidrofilik, mengandung "kepala" kutub bermuatan - gugus alkohol (misalnya, gliserol).

Bagian hidrofobik dari molekul biasanya terdiri dari dua asam lemak. Salah satu asam membatasi, dan yang kedua tidak jenuh. Ini menentukan kemampuan lipid untuk secara spontan membentuk struktur membran dua lapis (bilipid). Lipid membran melakukan fungsi-fungsi berikut: penghalang, transportasi, lingkungan mikro protein, hambatan listrik membran.

Membran berbeda satu sama lain oleh satu set molekul protein. Banyak protein membran terdiri dari daerah yang kaya akan asam amino polar (pembawa muatan) dan daerah dengan asam amino non-polar (glisin, alanin, valin, leusin). Protein seperti itu di lapisan lipid membran terletak sedemikian rupa sehingga daerah non-polarnya, seolah-olah, terbenam di bagian "lemak" membran, di mana daerah hidrofobik lipid berada. Bagian polar (hidrofilik) dari protein ini berinteraksi dengan kepala lipid dan berubah menuju fase air.

Membran biologis memiliki sifat umum:

membran adalah sistem tertutup yang tidak memungkinkan isi sel dan kompartemennya bercampur. Pelanggaran integritas membran dapat menyebabkan kematian sel;

mobilitas superfisial (planar, lateral). Dalam membran, ada pergerakan zat yang terus menerus di atas permukaan;

asimetri membran. Struktur lapisan luar dan permukaan secara kimiawi, struktural dan fungsional heterogen.

sitoplasma- bagian wajib dari sel, tertutup antara membran plasma dan nukleus; Ini dibagi menjadi hyaloplasma (zat utama sitoplasma), organel (komponen permanen sitoplasma) dan inklusi (komponen sementara sitoplasma). Komposisi kimia sitoplasma: dasarnya adalah air (60-90% dari total massa sitoplasma), berbagai senyawa organik dan anorganik. Sitoplasma bersifat basa. Ciri khas sitoplasma sel eukariotik adalah gerakan konstan ( siklosis). Ini dideteksi terutama oleh pergerakan organel sel, seperti kloroplas. Jika pergerakan sitoplasma berhenti, sel mati, karena hanya dalam gerakan konstan yang dapat menjalankan fungsinya.

Hialoplasma ( sitosol) adalah larutan koloid tidak berwarna, berlendir, kental dan transparan. Di sanalah semua proses metabolisme terjadi, ia menyediakan interkoneksi nukleus dan semua organel. Tergantung pada dominasi bagian cair atau molekul besar dalam hyaloplasma, dua bentuk hyaloplasma dibedakan: sendirian- hyaloplasma lebih cair dan gel- hialoplasma lebih padat. Transisi timbal balik dimungkinkan di antara mereka: gel berubah menjadi sol dan sebaliknya.

Fungsi sitoplasma :

1. integrasi semua komponen sel ke dalam satu sistem,
2. lingkungan untuk melewati banyak proses biokimia dan fisiologis,
3. lingkungan untuk keberadaan dan fungsi organel.

Dinding sel

Dinding sel membatasi sel eukariotik. Setidaknya dua lapisan dapat dibedakan dalam setiap membran sel. Lapisan dalam berbatasan dengan sitoplasma dan diwakili oleh membran plasma(sinonim - plasmalemma, membran sel, membran sitoplasma), di mana lapisan luar terbentuk. Dalam sel hewan, itu tipis dan disebut glikokaliks(dibentuk oleh glikoprotein, glikolipid, lipoprotein), dalam sel tumbuhan - tebal, disebut dinding sel(dibentuk oleh selulosa).

Semua membran biologis memiliki ciri dan sifat struktural yang sama. Saat ini diterima secara umum model mosaik cair dari struktur membran. Dasar membran adalah bilayer lipid, dibentuk terutama oleh fosfolipid. Fosfolipid adalah trigliserida di mana satu residu asam lemak digantikan oleh residu asam fosfat; bagian molekul di mana residu asam fosfat berada disebut kepala hidrofilik, bagian di mana residu asam lemak berada disebut ekor hidrofobik. Di dalam membran, fosfolipid diatur dalam urutan yang sangat ketat: ekor hidrofobik molekul saling berhadapan, dan kepala hidrofilik menghadap ke luar, ke arah air.

Selain lipid, membran mengandung protein (rata-rata 60%). Mereka menentukan sebagian besar fungsi spesifik membran (transportasi molekul tertentu, katalisis reaksi, menerima dan mengubah sinyal dari lingkungan, dll.). Bedakan: 1) protein perifer(terletak di permukaan luar atau dalam lapisan ganda lipid), 2) protein semi integral(dibenamkan dalam lapisan ganda lipid ke kedalaman yang berbeda), 3) protein integral atau transmembran(meresapi membran melalui dan melalui, saat bersentuhan dengan lingkungan eksternal dan internal sel). Protein integral dalam beberapa kasus disebut pembentuk saluran, atau saluran, karena mereka dapat dianggap sebagai saluran hidrofilik yang melaluinya molekul polar masuk ke dalam sel (komponen lipid membran tidak akan membiarkannya lewat).

A - kepala fosfolipid hidrofilik; C, ekor hidrofobik dari fosfolipid; 1 - daerah hidrofobik protein E dan F; 2, daerah hidrofilik protein F; 3 - rantai oligosakarida bercabang yang melekat pada lipid dalam molekul glikolipid (glikolipid lebih jarang daripada glikoprotein); 4 - rantai oligosakarida bercabang yang melekat pada protein dalam molekul glikoprotein; 5 - saluran hidrofilik (berfungsi sebagai pori tempat ion dan beberapa molekul polar dapat lewat).

Membran mungkin mengandung karbohidrat (hingga 10%). Komponen karbohidrat membran diwakili oleh oligosakarida atau rantai polisakarida yang terkait dengan molekul protein (glikoprotein) atau lipid (glikolipid). Pada dasarnya, karbohidrat terletak di permukaan luar membran. Karbohidrat menyediakan fungsi reseptor membran. Dalam sel hewan, glikoprotein membentuk kompleks epimembran, glikokaliks, setebal beberapa puluh nanometer. Banyak reseptor sel terletak di dalamnya, dengan bantuannya terjadi adhesi sel.

Molekul protein, karbohidrat dan lipid bersifat mobile, mampu bergerak pada bidang membran. Ketebalan membran plasma kira-kira 7,5 nm.

Fungsi membran

Membran melakukan fungsi-fungsi berikut:

1. pemisahan isi seluler dari lingkungan eksternal,
2. pengaturan metabolisme antara sel dan lingkungan,
3. pembelahan sel menjadi kompartemen ("kompartemen"),
4. lokasi "konveyor enzimatik",
5. menyediakan komunikasi antar sel dalam jaringan organisme multiseluler (adhesi),
6. pengenalan sinyal.

Yang paling penting properti membran- permeabilitas selektif, mis. membran sangat permeabel terhadap beberapa zat atau molekul dan sangat permeabel (atau benar-benar kedap) untuk yang lain. Properti ini mendasari fungsi regulasi membran, yang memastikan pertukaran zat antara sel dan lingkungan eksternal. Proses masuknya zat melalui membran sel disebut... transportasi zat. Bedakan: 1) transportasi pasif- proses melewatkan zat, tanpa energi; 2) transportasi aktif- proses melewati zat, terjadi dengan biaya energi.

Pada transportasi pasif zat bergerak dari daerah dengan konsentrasi yang lebih tinggi ke daerah dengan konsentrasi yang lebih rendah, yaitu sepanjang gradien konsentrasi. Dalam setiap larutan ada molekul pelarut dan zat terlarut. Proses pergerakan molekul zat terlarut disebut difusi, pergerakan molekul pelarut disebut osmosis. Jika molekul bermuatan, maka transpornya dipengaruhi oleh gradien listrik. Oleh karena itu, orang sering berbicara tentang gradien elektrokimia, menggabungkan kedua gradien bersama-sama. Kecepatan transportasi tergantung pada besarnya gradien.

Jenis transpor pasif berikut dapat dibedakan: 1) difusi sederhana- transportasi zat langsung melalui lapisan ganda lipid (oksigen, karbon dioksida); 2) difusi melalui saluran membran- transpor melalui protein pembentuk saluran (Na +, K +, Ca 2+, Cl -); 3) difusi yang terfasilitasi- pengangkutan zat menggunakan protein transpor khusus, yang masing-masing bertanggung jawab atas pergerakan molekul atau kelompok molekul terkait tertentu (glukosa, asam amino, nukleotida); empat) osmosa- transportasi molekul air (dalam semua sistem biologis, air adalah pelarut).

Membutuhkan transportasi aktif terjadi ketika diperlukan untuk memastikan transfer molekul melalui membran melawan gradien elektrokimia. Transportasi ini dilakukan oleh protein pembawa khusus, yang aktivitasnya membutuhkan pengeluaran energi. Sumber energinya adalah molekul ATP. Transpor aktif meliputi: 1) Na + /K + -pompa (pompa natrium-kalium), 2) endositosis, 3) eksositosis.

Kerja Na + /K + -pompa. Agar berfungsi normal, sel harus mempertahankan rasio tertentu ion K+ dan Na+ di dalam sitoplasma dan di lingkungan eksternal. Konsentrasi K + di dalam sel harus jauh lebih tinggi daripada di luarnya, dan Na + - sebaliknya. Perlu dicatat bahwa Na + dan K + dapat dengan bebas berdifusi melalui pori-pori membran. Pompa Na+/K+ melawan pemerataan konsentrasi ion ini dan secara aktif memompa Na+ keluar sel dan K+ ke dalam sel. Pompa Na + /K + -merupakan protein transmembran yang mampu melakukan perubahan konformasi, sehingga dapat menempelkan K + dan Na + . Siklus kerja pompa Na + /K + dapat dibagi menjadi beberapa fase sebagai berikut: 1) penempelan Na + dari bagian dalam membran, 2) fosforilasi protein pompa, 3) pelepasan Na + di dalam ruang ekstraseluler, 4) perlekatan K+ dari luar membran, 5) defosforilasi protein pompa, 6) pelepasan K+ di ruang intraseluler. Pompa natrium-kalium mengkonsumsi hampir sepertiga dari semua energi yang diperlukan untuk kehidupan sel. Selama satu siklus operasi, pompa memompa keluar 3Na + dari sel dan memompa dalam 2K +.

Endositosis- proses penyerapan oleh sel partikel besar dan makromolekul. Ada dua jenis endositosis: 1) fagositosis- menangkap dan menyerap partikel besar (sel, bagian sel, makromolekul) dan 2) pinositosis- penangkapan dan penyerapan bahan cair (larutan, larutan koloid, suspensi). Fenomena fagositosis ditemukan oleh I.I. Mechnikov pada tahun 1882. Selama endositosis, membran plasma membentuk invaginasi, ujung-ujungnya bergabung, dan struktur yang dipisahkan dari sitoplasma oleh membran tunggal menyatu ke dalam sitoplasma. Banyak protozoa dan beberapa leukosit mampu melakukan fagositosis. Pinositosis diamati pada sel epitel usus, di endotel kapiler darah.

eksositosis- proses kebalikan dari endositosis: penghapusan berbagai zat dari sel. Selama eksositosis, membran vesikel menyatu dengan membran sitoplasma luar, isi vesikel dikeluarkan di luar sel, dan membrannya termasuk dalam membran sitoplasma luar. Dengan cara ini, hormon dikeluarkan dari sel-sel kelenjar endokrin, dan pada protozoa, sisa makanan yang tidak tercerna.

Pergi ke kuliah nomor 5"Teori Sel. Jenis organisasi seluler»

Pergi ke kuliah nomor 7"Sel eukariotik: struktur dan fungsi organel"

Sebagian besar organisme yang hidup di Bumi terdiri dari sel-sel yang sebagian besar serupa dalam komposisi kimia, struktur, dan aktivitas vitalnya. Di setiap sel terjadi metabolisme dan konversi energi. Pembelahan sel mendasari proses pertumbuhan dan reproduksi organisme. Dengan demikian, sel adalah unit struktur, perkembangan, dan reproduksi organisme.

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 yang lebih tinggi - organisme. Bagian dan organel sel, yang terdiri dari molekul kompleks, adalah sistem integral dari peringkat yang lebih rendah.

Sel adalah sistem terbuka yang terhubung dengan lingkungan melalui pertukaran materi dan energi. Ini adalah sistem fungsional di mana setiap molekul melakukan fungsi tertentu. Sel memiliki stabilitas, kemampuan untuk mengatur diri sendiri dan mereproduksi diri.

Sel adalah sistem yang mengatur dirinya sendiri. Sistem genetik pengontrol sel diwakili oleh makromolekul kompleks - asam nukleat (DNA dan RNA).

Pada tahun 1838-1839. Ahli biologi Jerman M. Schleiden dan T. Schwann merangkum pengetahuan tentang sel dan merumuskan posisi utama teori sel, yang intinya adalah bahwa semua organisme, baik tumbuhan maupun hewan, terdiri dari sel.

Pada tahun 1859, R. Virchow menggambarkan proses pembelahan sel dan merumuskan salah satu ketentuan terpenting dari teori sel: "Setiap sel berasal dari sel lain." Sel-sel baru terbentuk sebagai hasil dari pembelahan sel induk, dan bukan dari zat non-seluler, seperti yang diperkirakan sebelumnya.

Penemuan oleh ilmuwan Rusia K. Baer pada tahun 1826 tentang telur mamalia mengarah pada kesimpulan bahwa sel mendasari perkembangan organisme multiseluler.

Teori sel modern mencakup ketentuan sebagai berikut:

1) sel adalah unit struktur dan perkembangan semua organisme;

2) sel-sel organisme dari berbagai kerajaan satwa liar memiliki struktur, komposisi kimia, metabolisme, dan manifestasi utama aktivitas vital yang serupa;

3) sel-sel baru terbentuk sebagai hasil pembelahan sel induk;

4) dalam organisme multiseluler, sel membentuk jaringan;

5) Organ tersusun atas jaringan.

Dengan diperkenalkannya metode penelitian biologi, fisik dan kimia modern ke dalam biologi, telah menjadi mungkin untuk mempelajari struktur dan fungsi berbagai komponen sel. Salah satu metode untuk mempelajari sel adalah mikroskopi. Mikroskop cahaya modern memperbesar objek 3000 kali dan memungkinkan Anda untuk melihat organel sel terbesar, mengamati pergerakan sitoplasma, dan pembelahan sel.

Diciptakan pada tahun 40-an. abad ke-20 Mikroskop elektron memberikan perbesaran puluhan dan ratusan ribu kali. Mikroskop elektron menggunakan aliran elektron sebagai pengganti cahaya, dan medan elektromagnetik sebagai pengganti lensa. Oleh karena itu, mikroskop elektron memberikan gambar yang jelas pada perbesaran yang jauh lebih tinggi. Dengan bantuan mikroskop semacam itu, dimungkinkan untuk mempelajari struktur organel sel.

Struktur dan komposisi organel sel dipelajari dengan menggunakan metode sentrifugasi. Jaringan yang dihancurkan dengan membran sel yang hancur ditempatkan dalam tabung reaksi dan diputar dalam centrifuge dengan kecepatan tinggi. Metode ini didasarkan pada fakta bahwa organel sel yang berbeda memiliki massa dan kepadatan yang berbeda. Organel yang lebih padat disimpan dalam tabung reaksi pada kecepatan sentrifugasi rendah, kurang padat - pada kecepatan tinggi. Lapisan ini dipelajari secara terpisah.

banyak digunakan metode kultur sel dan jaringan, yang terdiri dari fakta bahwa dari satu atau lebih sel pada media nutrisi khusus, Anda bisa mendapatkan sekelompok jenis sel hewan atau tumbuhan yang sama dan bahkan menumbuhkan seluruh tanaman. Dengan menggunakan metode ini, Anda bisa mendapatkan jawaban atas pertanyaan tentang bagaimana berbagai jaringan dan organ tubuh terbentuk dari satu sel.

Ketentuan utama teori sel pertama kali dirumuskan oleh M. Schleiden dan T. Schwann. Sel adalah unit struktur, kehidupan, reproduksi, dan perkembangan semua organisme hidup. Untuk mempelajari sel, metode mikroskop, sentrifugasi, kultur sel dan jaringan, dll digunakan.

Sel jamur, tumbuhan dan hewan memiliki banyak kesamaan tidak hanya dalam komposisi kimia, tetapi juga dalam struktur. Ketika sel diperiksa di bawah mikroskop, berbagai struktur terlihat di dalamnya - organel. Setiap organel melakukan fungsi tertentu. Ada tiga bagian utama dalam sel: membran plasma, nukleus dan sitoplasma (Gambar 1).

membran plasma memisahkan sel dan isinya dari lingkungan. Pada Gambar 2, Anda dapat melihat: membran dibentuk oleh dua lapisan lipid, dan molekul protein menembus ketebalan membran.

Fungsi utama membran plasma mengangkut. Ini memastikan pasokan nutrisi ke sel dan pembuangan produk metabolisme darinya.

Sifat penting dari membran adalah permeabilitas selektif, atau semi-permeabilitas, memungkinkan sel untuk berinteraksi dengan lingkungan: hanya zat tertentu yang masuk dan keluar. Molekul kecil air dan beberapa zat lain masuk ke dalam sel melalui difusi, sebagian melalui pori-pori di membran.

Gula, asam organik, garam larut dalam sitoplasma, getah sel vakuola sel tumbuhan. Selain itu, konsentrasi mereka di dalam sel jauh lebih tinggi daripada di lingkungan. Semakin besar konsentrasi zat-zat ini di dalam sel, semakin banyak ia menyerap air. Diketahui bahwa air terus-menerus dikonsumsi oleh sel, karena itu konsentrasi getah sel meningkat dan air memasuki sel lagi.

Masuknya molekul yang lebih besar (glukosa, asam amino) ke dalam sel disediakan oleh protein transpor membran, yang, dengan menggabungkan molekul zat yang diangkut, membawanya melalui membran. Enzim yang memecah ATP terlibat dalam proses ini.

Gambar 1. Skema umum struktur sel eukariotik.
(klik pada gambar untuk memperbesar gambar)

Gambar 2. Struktur membran plasma.
1 - tupai penusuk, 2 - tupai terendam, 3 - tupai luar

Gambar 3. Skema pinositosis dan fagositosis.

Bahkan molekul protein dan polisakarida yang lebih besar masuk ke dalam sel melalui fagositosis (dari bahasa Yunani. fago- melahap dan kito- bejana, sel), dan tetesan cairan - oleh pinositosis (dari bahasa Yunani. pinot- minum dan kito) (Gbr. 3).

Sel hewan, tidak seperti sel tumbuhan, dikelilingi oleh "mantel bulu" yang lembut dan fleksibel yang dibentuk terutama oleh molekul polisakarida, yang, dengan menempel pada beberapa protein membran dan lipid, mengelilingi sel dari luar. Komposisi polisakarida spesifik untuk jaringan yang berbeda, yang karenanya sel-sel "mengenali" satu sama lain dan terhubung satu sama lain.

Sel tumbuhan tidak memiliki "mantel bulu" seperti itu. Mereka memiliki membran berisi pori di atas membran plasma. dinding sel sebagian besar terdiri dari selulosa. Benang sitoplasma membentang dari sel ke sel melalui pori-pori, menghubungkan sel satu sama lain. Ini adalah bagaimana hubungan antara sel dilakukan dan integritas tubuh tercapai.

Membran sel pada tumbuhan berperan sebagai kerangka yang kuat dan melindungi sel dari kerusakan.

Sebagian besar bakteri dan semua jamur memiliki membran sel, hanya komposisi kimianya yang berbeda. Dalam jamur, itu terdiri dari zat seperti kitin.

Sel-sel jamur, tumbuhan dan hewan memiliki struktur yang mirip. Ada tiga bagian utama dalam sel: nukleus, sitoplasma, dan membran plasma. Membran plasma terdiri dari lipid dan protein. Ini memastikan masuknya zat ke dalam sel dan pelepasannya dari sel. Pada sel tumbuhan, jamur, dan sebagian besar bakteri, terdapat membran sel di atas membran plasma. Ini melakukan fungsi pelindung dan memainkan peran kerangka. Pada tumbuhan, dinding sel terdiri dari selulosa, sedangkan pada jamur, terdiri dari zat seperti kitin. Sel-sel hewan ditutupi dengan polisakarida yang menyediakan kontak antara sel-sel dari jaringan yang sama.

Tahukah Anda bahwa sebagian besar sel adalah sitoplasma. Ini terdiri dari air, asam amino, protein, karbohidrat, ATP, ion zat non-organik. Sitoplasma mengandung nukleus dan organel sel. Di dalamnya, zat berpindah dari satu bagian sel ke bagian lain. Sitoplasma memastikan interaksi semua organel. Di sinilah reaksi kimia terjadi.

Seluruh sitoplasma diresapi dengan mikrotubulus protein tipis, membentuk sitoskeleton sel karena itu ia mempertahankan bentuk permanennya. Sitoskeleton sel fleksibel, karena mikrotubulus dapat mengubah posisinya, bergerak dari satu ujung dan memendek dari ujung lainnya. Berbagai zat masuk ke dalam sel. Apa yang terjadi pada mereka di kandang?

Dalam lisosom - vesikel membran bulat kecil (lihat Gambar 1), molekul zat organik kompleks dipecah menjadi molekul yang lebih sederhana dengan bantuan enzim hidrolitik. Misalnya, protein dipecah menjadi asam amino, polisakarida menjadi monosakarida, lemak menjadi gliserol dan asam lemak. Untuk fungsi ini, lisosom sering disebut sebagai "stasiun pencernaan" sel.

Jika membran lisosom dihancurkan, maka enzim yang terkandung di dalamnya dapat mencerna sel itu sendiri. Oleh karena itu, terkadang lisosom disebut "alat untuk membunuh sel".

Oksidasi enzimatik molekul kecil asam amino, monosakarida, asam lemak dan alkohol yang terbentuk di lisosom menjadi karbon dioksida dan air dimulai di sitoplasma dan berakhir di organel lain - mitokondria. Mitokondria adalah organel berbentuk batang, berserabut atau bulat, dipisahkan dari sitoplasma oleh dua membran (Gbr. 4). Selaput luar licin, sedangkan selaput dalam membentuk lipatan - krista yang meningkatkan permukaannya. Enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi zat organik menjadi karbon dioksida dan air terletak di membran dalam. Dalam hal ini, energi dilepaskan, yang disimpan oleh sel dalam molekul ATP. Oleh karena itu, mitokondria disebut "pembangkit tenaga" sel.

Di dalam sel, zat organik tidak hanya dioksidasi, tetapi juga disintesis. Sintesis lipid dan karbohidrat dilakukan pada retikulum endoplasma - EPS (Gbr. 5), dan protein - pada ribosom. Apa itu EPS? Ini adalah sistem tubulus dan tangki, yang dindingnya dibentuk oleh membran. Mereka menembus seluruh sitoplasma. Melalui saluran RE, zat bergerak ke berbagai bagian sel.

Ada EPS yang halus dan kasar. Karbohidrat dan lipid disintesis pada permukaan EPS halus dengan partisipasi enzim. Kekasaran EPS diberikan oleh benda bulat kecil yang terletak di atasnya - ribosom(lihat Gambar 1), yang terlibat dalam sintesis protein.

Sintesis zat organik terjadi di plastida hanya ditemukan pada sel tumbuhan.

Beras. 4. Skema struktur mitokondria.
1.- membran luar; 2.- membran dalam; 3.- lipatan membran dalam - krista.

Beras. 5. Skema struktur EPS kasar.

Beras. 6. Skema struktur kloroplas.
1.- membran luar; 2.- membran dalam; 3.- isi internal kloroplas; 4. - lipatan membran dalam, terkumpul dalam "tumpukan" dan membentuk grana.

Dalam plastida tidak berwarna - leukoplas(dari bahasa Yunani. leukos- putih dan plastik- dibuat) pati menumpuk. Umbi kentang sangat kaya akan leukoplas. Warna kuning, jingga, merah diberikan pada buah dan bunga kromoplas(dari bahasa Yunani. krom- warna dan plastik). Mereka mensintesis pigmen yang terlibat dalam fotosintesis, - karotenoid. Dalam kehidupan tumbuhan, pentingnya kloroplas(dari bahasa Yunani. kloro- kehijauan dan plastik) - plastida hijau. Pada gambar 6, Anda dapat melihat bahwa kloroplas ditutupi dengan dua membran: luar dan dalam. Membran bagian dalam membentuk lipatan; di antara lipatan ada gelembung yang ditumpuk dalam tumpukan - biji-bijian. Biji-bijian mengandung molekul klorofil yang terlibat dalam fotosintesis. Setiap kloroplas mengandung sekitar 50 butir yang tersusun dalam pola kotak-kotak. Pengaturan ini memastikan pencahayaan maksimum setiap butir.

Di sitoplasma, protein, lipid, karbohidrat dapat terakumulasi dalam bentuk butiran, kristal, tetesan. Ini penyertaan- cadangan nutrisi yang dikonsumsi oleh sel sesuai kebutuhan.

Dalam sel tumbuhan, bagian dari nutrisi cadangan, serta produk pembusukan, terakumulasi dalam getah sel vakuola (lihat Gambar 1). Mereka dapat mencapai hingga 90% dari volume sel tumbuhan. Sel hewan memiliki vakuola sementara yang menempati tidak lebih dari 5% dari volumenya.

Beras. 7. Skema struktur kompleks Golgi.

Pada Gambar 7 Anda melihat sistem rongga yang dikelilingi oleh membran. dia kompleks golgi, yang melakukan berbagai fungsi dalam sel: ia berpartisipasi dalam akumulasi dan transportasi zat, pemindahannya dari sel, pembentukan lisosom, membran sel. Misalnya, molekul selulosa memasuki rongga kompleks Golgi, yang, dengan bantuan gelembung, bergerak ke permukaan sel dan termasuk dalam membran sel.

Sebagian besar sel berkembang biak dengan membelah diri. Proses ini melibatkan pusat sel. Ini terdiri dari dua sentriol dikelilingi oleh sitoplasma padat (lihat Gambar. 1). Pada awal pembelahan, sentriol menyimpang ke arah kutub sel. Filamen protein menyimpang dari mereka, yang terhubung ke kromosom dan memastikan distribusi seragam mereka antara dua sel anak.

Semua organel sel saling berhubungan erat. Misalnya, molekul protein disintesis di ribosom, mereka diangkut melalui saluran EPS ke berbagai bagian sel, dan protein dihancurkan di lisosom. Molekul yang baru disintesis digunakan untuk membangun struktur sel atau menumpuk di sitoplasma dan vakuola sebagai nutrisi cadangan.

Sel diisi dengan sitoplasma. Sitoplasma mengandung nukleus dan berbagai organel: lisosom, mitokondria, plastida, vakuola, RE, pusat sel, kompleks Golgi. Mereka berbeda dalam struktur dan fungsinya. Semua organel sitoplasma berinteraksi satu sama lain, memastikan fungsi normal sel.

Tabel 1. STRUKTUR SEL

ORGANEL	STRUKTUR DAN PROPERTI	FUNGSI
Kerang	Terdiri dari selulosa. Mengelilingi sel tumbuhan. Memiliki pori-pori	Ini memberi kekuatan sel, mempertahankan bentuk tertentu, melindungi. Apakah kerangka tumbuhan?
membran sel luar	Struktur sel membran ganda. Ini terdiri dari lapisan bilipid dan protein yang diselingi secara mosaik, karbohidrat terletak di luar. Semi-permeabel	Membatasi kandungan hidup sel semua organisme. Memberikan permeabilitas selektif, melindungi, mengatur keseimbangan air-garam, pertukaran dengan lingkungan eksternal.
Retikulum Endoplasma (RE)	struktur membran tunggal. Sistem tubulus, tubulus, tangki air. Menembus seluruh sitoplasma sel. RE halus dan RE granular dengan ribosom	Membagi sel menjadi kompartemen terpisah di mana proses kimia berlangsung. Menyediakan komunikasi dan transportasi zat dalam sel. Sintesis protein terjadi pada retikulum endoplasma granular. Secara halus - sintesis lipid
aparatus golgi	struktur membran tunggal. Sistem gelembung, tangki, di mana produk sintesis dan pembusukan berada	Menyediakan pengemasan dan pembuangan zat dari sel, membentuk lisosom primer
Lisosom	Struktur sel sferis membran tunggal. Mengandung enzim hidrolitik	Menyediakan pemecahan zat makromolekul, pencernaan intraseluler
Ribosom	Struktur berbentuk jamur non-membran. Terdiri dari subunit kecil dan besar	Terkandung dalam nukleus, sitoplasma dan pada retikulum endoplasma granular. Berpartisipasi dalam biosintesis protein.
Mitokondria	Organel lonjong dua membran. Selaput luar licin, yang dalam membentuk krista. diisi dengan matriks. Ada DNA mitokondria, RNA, ribosom. Struktur semi-otonom	Mereka adalah stasiun energi sel. Mereka menyediakan proses pernapasan - oksidasi oksigen zat organik. Sintesis ATP sedang berlangsung
Plastida Kloroplas	ciri sel tumbuhan Organel lonjong semi-otonom dua membran. Di dalamnya diisi dengan stroma, di mana grana berada. Grana terbentuk dari struktur membran - tilakoid. Memiliki DNA, RNA, ribosom	Fotosintesis berlangsung. Pada membran tilakoid, reaksi fase terang berlangsung, di stroma - fase gelap. Sintesis karbohidrat
Kromoplas	Organel sferis dua membran. Mengandung pigmen: merah, oranye, kuning. Terbentuk dari kloroplas	Memberi warna pada bunga dan buah. Dibentuk di musim gugur dari kloroplas, memberi warna kuning pada daun
Leukoplas	Plastida bulat dua membran tidak diwarnai. Dalam cahaya mereka dapat berubah menjadi kloroplas	Menyimpan nutrisi dalam bentuk butiran pati
Pusat Sel	struktur non-membran. Terdiri dari dua sentriol dan sentrosfer	Membentuk spindel pembelahan sel, berpartisipasi dalam pembelahan. Sel berlipat ganda setelah pembelahan
Vakuola	ciri sel tumbuhan. Rongga membran berisi getah sel	Mengatur tekanan osmotik sel. Akumulasi nutrisi dan produk limbah sel
Inti	Komponen utama sel. Dikelilingi oleh membran inti berpori bilayer. diisi dengan karioplasma. Mengandung DNA berupa kromosom (kromatin)	Mengatur semua proses di dalam sel. Menyediakan transmisi informasi turun-temurun. Jumlah kromosom adalah konstan untuk setiap spesies. Mendukung replikasi DNA dan sintesis RNA
nukleolus	Pembentukan gelap di nukleus, tidak terpisah dari karioplasma	Tempat pembentukan ribosom
Organel gerak. Bulu mata. Flagela	Pertumbuhan sitoplasma yang dikelilingi oleh membran	Memberikan pergerakan sel, menghilangkan partikel debu (epitel bersilia)

Peran terpenting dalam aktivitas vital dan pembelahan sel jamur, tumbuhan dan hewan adalah milik nukleus dan kromosom yang terletak di dalamnya. Sebagian besar sel organisme ini memiliki nukleus tunggal, tetapi ada juga sel berinti banyak, seperti sel otot. Nukleus terletak di dalam sitoplasma dan berbentuk bulat atau lonjong. Itu ditutupi dengan cangkang yang terdiri dari dua membran. Membran nukleus memiliki pori-pori tempat terjadinya pertukaran zat antara nukleus dan sitoplasma. Nukleus diisi dengan jus nukleus, yang berisi nukleolus dan kromosom.

nukleolus adalah "bengkel untuk produksi" ribosom, yang terbentuk dari RNA ribosom yang terbentuk di nukleus dan protein yang disintesis di sitoplasma.

Fungsi utama nukleus - penyimpanan dan transmisi informasi herediter - dikaitkan dengan kromosom. Setiap jenis organisme memiliki set kromosomnya sendiri: jumlah, bentuk, dan ukuran tertentu.

Semua sel tubuh kecuali sel kelamin disebut somatik(dari bahasa Yunani. ikan lele- tubuh). Sel-sel organisme dari spesies yang sama mengandung set kromosom yang sama. Misalnya, pada manusia, setiap sel tubuh mengandung 46 kromosom, pada lalat buah Drosophila - 8 kromosom.

Sel somatik biasanya memiliki satu set kromosom ganda. Itu disebut diploid dan dilambangkan 2 n. Jadi, seseorang memiliki 23 pasang kromosom, yaitu 2 n= 46. Sel kelamin mengandung setengah jumlah kromosom. Apakah itu lajang atau haploid, paket orang 1 n = 23.

Semua kromosom dalam sel somatik, tidak seperti kromosom dalam sel germinal, berpasangan. Kromosom yang membentuk satu pasangan identik satu sama lain. Kromosom yang berpasangan disebut homolog. Kromosom yang memiliki pasangan berbeda dan berbeda bentuk serta ukurannya disebut tidak homolog(Gbr. 8).

Pada beberapa spesies, jumlah kromosom mungkin sama. Misalnya, dalam semanggi merah dan kacang polong 2 n= 14. Namun, kromosomnya berbeda dalam bentuk, ukuran, komposisi nukleotida molekul DNA.

Beras. 8. Satu set kromosom dalam sel Drosophila.

Beras. 9. Struktur kromosom.

Untuk memahami peran kromosom dalam transmisi informasi herediter, perlu untuk berkenalan dengan struktur dan komposisi kimianya.

Kromosom sel yang tidak membelah terlihat seperti benang tipis panjang. Setiap kromosom sebelum pembelahan sel terdiri dari dua utas identik - kromatid, yang terhubung antara sirip penyempitan - (Gbr. 9).

Kromosom tersusun atas DNA dan protein. Karena komposisi nukleotida DNA bervariasi antar spesies, komposisi kromosom unik untuk setiap spesies.

Setiap sel kecuali bakteri memiliki nukleus yang mengandung nukleolus dan kromosom. Setiap spesies dicirikan oleh seperangkat kromosom tertentu: jumlah, bentuk, dan ukuran. Dalam sel somatik kebanyakan organisme, set kromosom adalah diploid, dalam sel kelamin itu haploid. Kromosom yang berpasangan disebut homolog. Kromosom tersusun atas DNA dan protein. Molekul DNA menyediakan penyimpanan dan transmisi informasi herediter dari sel ke sel dan dari organisme ke organisme.

Setelah mengerjakan topik-topik ini, Anda harus dapat:

1. Jelaskan dalam kasus apa perlu menggunakan mikroskop cahaya (struktur), mikroskop elektron transmisi.
2. Mendeskripsikan struktur membran sel dan menjelaskan hubungan antara struktur membran dan kemampuannya dalam pertukaran zat antara sel dan lingkungan.
3. Tentukan proses: difusi, difusi terfasilitasi, transpor aktif, endositosis, eksositosis, dan osmosis. Tunjukkan perbedaan antara proses-proses ini.
4. Sebutkan fungsi struktur dan tunjukkan di mana sel (tumbuhan, hewan atau prokariotik) mereka berada: nukleus, membran nuklir, nukleoplasma, kromosom, membran plasma, ribosom, mitokondria, dinding sel, kloroplas, vakuola, lisosom, retikulum endoplasma halus ( agranular) dan kasar (granular), pusat sel, aparatus golgi, silia, flagel, mesosom, pili atau fimbriae.
5. Sebutkan setidaknya tiga tanda yang membedakan sel tumbuhan dari sel hewan.
6. Sebutkan perbedaan utama antara sel prokariotik dan eukariotik.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologi Umum". Moskow, "Pencerahan", 2000

• Topik 1. "Membran plasma." 1, 8 hal. 5;20
• Topik 2. "Kandang." 8-10 hal. 20-30
• Topik 3. "Sel prokariotik. Virus." 11 hal. 31-34

Membran sel tumbuhan merupakan salah satu organel yang menyelubungi sitoplasma dan berfungsi sebagai pembatas khusus antara isi dalam dan lingkungan luar. Organoid ini juga memiliki nama lain yang diterima dalam ilmu biologi: membran plasma, plasmalemma dan cytolemma. Itu dipelajari sepenuhnya hanya relatif baru-baru ini - pada tahun tujuh puluhan abad terakhir, terobosan dalam penelitian ini dikaitkan dengan munculnya mikroskop elektron pertama, yang sangat memudahkan pekerjaan para peneliti. Eksperimen ilmiah pertama yang berkaitan dengan plasmalemma, dan menerima hasil penting, dilakukan pada tahun 1925. Membran sel sel tumbuhan memiliki sifat yang membedakannya dengan organel hewan sejenis. Artikel ini akan membahas fitur-fitur ini secara rinci.

Dan fungsinya tidak jauh berbeda pada organisme yang berbeda. Sebagian besar spesies memiliki struktur membran plasma berikut:

1. lapisan luar. Ini terdiri dari protein, tidak kontinu, memiliki saluran khusus dalam strukturnya, terdiri dari ion, yang berfungsi untuk mengangkut zat di dalam yang tidak dapat secara mandiri mengatasi lapisan tengah.
2. lapisan tengah. Jika tidak - bilipid atau lemak. Ini cair dan relatif homogen, karena berbagai jenis protein yang ada di lapisan luar dapat menembus ke dalamnya. Ini mengandung beberapa jenis lipid: fosfolipid, kolesterol dan glikolipid. Kolesterol tidak selalu ada. Lipid memiliki kepala, yang dianggap hidrofilik, serta dua ujung panjang, yang, sebaliknya, hidrofobik.
3. Lapisan dalam. Mirip dengan lapisan luar, terdiri dari protein. Juga, lapisan protein memiliki lipid annular khusus, yang berfungsi sebagai lapisan pelindung untuk mereka, memastikan pekerjaan mereka.

Lapisan protein membran sel tumbuhan terdiri dari:

• protein integral. Didistribusikan di seluruh lebar plasmalemma;
• semi integral. Tertanam di dalam, tetapi tidak melewati cytolemma;
• periferal. Hadir hanya di permukaan.

Dilihat di atas, yang sebagian besar sama pada spesies yang berbeda, masih memiliki sedikit perbedaan dalam organisme seperti tumbuhan, jamur dan bakteri. Untuk memahami esensi dari perbedaan-perbedaan ini, perlu untuk mempertimbangkan tugas-tugas yang diselesaikan plasmalemma pada organisme tumbuhan.

Tonton video tentang struktur sel dan membran sel.

Membran sel tumbuhan melakukan fungsi-fungsi berikut:

1. Pengiriman. Mempromosikan konsumsi nutrisi penting. Mengatur keseluruhan pertukaran sel dengan lingkungan eksternal.
2. Matriks. Bertanggung jawab atas lokasi organel internal lainnya, memperbaiki posisi mereka dan mempromosikan interaksi mereka satu sama lain.
3. Pengaturan metabolisme energi. Menyediakan aliran berbagai proses, dari fotosintesis hingga respirasi sel. Proses ini tidak mungkin terjadi tanpa saluran protein plasmalemma.
4. Produksi enzim. Enzim diproduksi di lapisan protein membran plasma beberapa sel.

Pada sel hewan dan tumbuhan, struktur membran sel identik, tetapi fungsi yang mereka lakukan berbeda. Hal ini dapat dijelaskan dengan adanya tumbuhan. Dinding ini adalah organoid tambahan yang menutupi cytolemma dari luar, dan, sebagai hasilnya, mengambil beberapa fungsinya.

Fungsi yang diambil alih oleh dinding sel:

• protektif. Dinding ini kuat, yang membantu mencegah kerusakan mekanis. Ini juga secara selektif membiarkan molekul masuk, mencegah masuknya mereka yang bersifat patogen;
• pembentukan stok. Beberapa zat bermanfaat disimpan di dinding untuk digunakan jika terjadi kondisi buruk, serta untuk memastikan pertumbuhan dan perkembangan;
• mengatur tekanan internal. Kinerja fungsi ini berhubungan langsung dengan kekuatan tubuh;
• interaksi dengan sel lain. Kehadiran saluran khusus di dinding memungkinkan Anda untuk bertukar informasi tentang keadaan lingkungan eksternal.

Dinding yang dipertimbangkan mengambil sejumlah fungsi yang dilakukan pada organisme hewan oleh cytolemma. Karena itulah struktur membran tanaman dan beberapa spesies lain mungkin berbeda.

Nilai cytolemma untuk tubuh

Terlepas dari kenyataan bahwa pada tumbuhan banyak fungsi telah didelegasikan dari sitolemma ke organel lain, itu masih memainkan peran yang sangat penting dalam kehidupan organisme.

Dengan bantuan plasmalemma proses metabolisme utama terjadi, diekspresikan oleh reaksi berikut:

1. Eksositosis. Pelepasan ke luar zat yang telah diproses sebelumnya, atau dibentuk khusus untuk masuk ke lingkungan luar (misalnya, hormon atau enzim). Untuk menghilangkannya, vesikel khusus terbentuk di permukaan bagian dalam cytolemma, yang melewati barisan lipid, dan kemudian isinya dilepaskan ke luar.
2. Fagositosis. Penyerapan oleh sitolemma partikel nutrisi tertentu dan pemrosesan lebih lanjut. Sel khusus yang disebut fagosit, yang melekat pada cytolemma, bertanggung jawab untuk proses ini.
3. Pinositosis. Penyerapan oleh plasmalemma molekul cair yang berada di dekatnya. Ini dilakukan oleh flagela khusus yang terletak di permukaan plasmalemma, sehingga cairan yang masuk ke permukaan berbentuk tetesan dan dapat ditangkap.

Karena adanya saluran ion, sejumlah zat yang diperlukan untuk kehidupan masuk melalui cytolemma. Pentingnya saluran-saluran ini hampir tidak dapat ditaksir terlalu tinggi, kepentingannya ditunjukkan, setidaknya, oleh fakta bahwa jika saluran kehilangan nada dan berhenti menjalankan fungsinya dengan benar, sel mulai kekurangan oksigen, yang karenanya, setelah beberapa waktu, itu bisa berubah menjadi kanker.

Dalam sel tumbuhan, tidak hanya cytolemma, tetapi juga dinding sel bertanggung jawab untuk proses nutrisi, oleh karena itu sangat penting bahwa kombinasi organel ini berada dalam kondisi yang tepat, kehidupan secara langsung tergantung pada ini.

Apakah menurut Anda semua fungsi membran sel ditunjukkan dalam materi? Mungkin di antara Anda ada yang paling perhatian, siapa yang tahu satu lagi fungsi yang tidak penting? Bagikan pengamatan Anda di