គ្រោងការណ៍នៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃភ្នាសកោសិកានិងមុខងាររបស់វា។ ភ្នាសកោសិកា៖ និយមន័យមុខងារនៃភ្នាស លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត

ភ្នាសកោសិកា។

ភ្នាសកោសិកាបំបែកមាតិកានៃកោសិកាណាមួយពីបរិយាកាសខាងក្រៅដោយធានានូវភាពសុចរិតរបស់វា; គ្រប់គ្រងការផ្លាស់ប្តូររវាងកោសិកា និងបរិស្ថាន; ភ្នាសខាងក្នុងបែងចែកកោសិកាទៅជាបន្ទប់បិទជិតឯកទេស - បន្ទប់ ឬសរីរាង្គ ដែលលក្ខខណ្ឌបរិស្ថានមួយចំនួនត្រូវបានរក្សា។

រចនាសម្ព័ន្ធ។

ភ្នាសកោសិកាគឺជាស្រទាប់ទ្វេ (bilayer) នៃម៉ូលេគុលនៃថ្នាក់នៃ lipids (ខ្លាញ់) ដែលភាគច្រើនត្រូវបានគេហៅថា lipids ស្មុគស្មាញ - phospholipids ។ ម៉ូលេគុល Lipid មានផ្នែក hydrophilic ("ក្បាល") និងផ្នែក hydrophobic ("កន្ទុយ") ។ កំឡុងពេលបង្កើតភ្នាស ផ្នែក hydrophobic នៃម៉ូលេគុលប្រែទៅជាខាងក្នុង ខណៈពេលដែលផ្នែក hydrophilic ប្រែទៅជាខាងក្រៅ។ Membranes គឺជារចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងគ្នាខ្លាំងណាស់នៅក្នុងសារពាង្គកាយផ្សេងគ្នា។ កម្រាស់ភ្នាសគឺ 7-8 nm ។ (១០-៩ ម៉ែត្រ)

hydrophilicity- សមត្ថភាពនៃសារធាតុមួយដែលត្រូវបាន wetted ដោយទឹក។
hydrophobicity- អសមត្ថភាពនៃសារធាតុដែលត្រូវបានសើមដោយទឹក។

ភ្នាសជីវសាស្រ្តក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗ៖
- អាំងតេក្រាល (ជ្រាបចូលភ្នាសតាមរយៈ)
- អាំងតេក្រាលពាក់កណ្តាល (ជ្រមុជនៅចុងម្ខាងទៅក្នុងស្រទាប់ lipid ខាងក្រៅ ឬខាងក្នុង)
- ផ្ទៃខាងក្រៅ (មានទីតាំងនៅខាងក្រៅឬជាប់នឹងផ្នែកខាងក្នុងនៃភ្នាស) ។
ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនគឺជាចំណុចនៃទំនាក់ទំនងនៃភ្នាសកោសិកាជាមួយនឹង cytoskeleton នៅខាងក្នុងកោសិកា និងជញ្ជាំងកោសិកា (ប្រសិនបើមាន) នៅខាងក្រៅ។

គ្រោងឆ្អឹង- ក្រឡាចត្រង្គខាងក្នុងក្រឡា។

មុខងារ។

1) របាំង- ផ្តល់នូវការរំលាយអាហារដែលមានការគ្រប់គ្រង ជ្រើសរើស អកម្ម និងសកម្មជាមួយបរិស្ថាន។

2) ការដឹកជញ្ជូន- តាមរយៈភ្នាសមានការដឹកជញ្ជូនសារធាតុចូលទៅក្នុង និងក្រៅកោសិកា ម៉ាទ្រីស - ផ្តល់នូវទីតាំងទាក់ទងជាក់លាក់ និងការតំរង់ទិសនៃប្រូតេអ៊ីនភ្នាស ដែលជាអន្តរកម្មដ៏ល្អប្រសើររបស់ពួកគេ។

3) មេកានិច- ធានាបាននូវស្វ័យភាពនៃកោសិកា រចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងរបស់វា ក៏ដូចជាការភ្ជាប់ជាមួយកោសិកាផ្សេងទៀត (នៅក្នុងជាលិកា) សារធាតុ intercellular ដើរតួនាទីយ៉ាងធំក្នុងការធានានូវមុខងារមេកានិច។

៤) អ្នកទទួល- ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួននៅក្នុងភ្នាសគឺជាអ្នកទទួល (ម៉ូលេគុលដែលកោសិកាទទួលសញ្ញាជាក់លាក់)។

ជាឧទាហរណ៍ អ័រម៉ូនដែលចរាចរក្នុងឈាមធ្វើសកម្មភាពតែលើកោសិកាគោលដៅដែលមាន receptors ដែលត្រូវគ្នានឹងអរម៉ូនទាំងនោះ។ សារធាតុបញ្ជូនសរសៃប្រសាទ (សារធាតុគីមីដែលដឹកនាំការជំរុញសរសៃប្រសាទ) ក៏ភ្ជាប់ទៅនឹងប្រូតេអ៊ីនទទួលជាក់លាក់នៅលើកោសិកាគោលដៅផងដែរ។

អរម៉ូន- សារធាតុគីមីផ្តល់សញ្ញាសកម្មជីវសាស្រ្ត។

5) អង់ស៊ីមប្រូតេអ៊ីន Membrane ច្រើនតែជាអង់ស៊ីម។ ឧទាហរណ៍ភ្នាសប្លាស្មានៃកោសិកា epithelial ពោះវៀនមានអង់ស៊ីមរំលាយអាហារ។

6) ការអនុវត្តនៃការបង្កើតនិងដំណើរការនៃ biopotentials ។
ដោយមានជំនួយពីភ្នាស ការផ្តោតអារម្មណ៍ថេរនៃអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានរក្សានៅក្នុងកោសិកា៖ ការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុង K + នៅខាងក្នុងកោសិកាគឺខ្ពស់ជាងខាងក្រៅ ហើយកំហាប់នៃ Na + គឺទាបជាងច្រើន ដែលមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ ចាប់តាំងពី នេះរក្សាភាពខុសប្លែកគ្នាដ៏មានសក្តានុពលនៅទូទាំងភ្នាស និងបង្កើតការជំរុញសរសៃប្រសាទ។

រំញោចសរសៃប្រសាទ រលកនៃភាពរំជើបរំជួលបានបញ្ជូនតាមសរសៃសរសៃប្រសាទ។

7) ការដាក់ស្លាកកោសិកា- មានអង់ទីហ្សែននៅលើភ្នាសដែលដើរតួជាសញ្ញាសម្គាល់ - "ស្លាក" ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់អត្តសញ្ញាណកោសិកា។ ទាំងនេះគឺជា glycoproteins (ពោលគឺប្រូតេអ៊ីនដែលមានខ្សែសង្វាក់ចំហៀង oligosaccharide ភ្ជាប់ទៅនឹងពួកវា) ដែលដើរតួជា "អង់តែន" ។ ដោយសារការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធខ្សែសង្វាក់ចំហៀងជាច្រើន វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតសញ្ញាសម្គាល់ជាក់លាក់សម្រាប់ប្រភេទក្រឡានីមួយៗ។ ដោយមានជំនួយពីសញ្ញាសម្គាល់ កោសិកាអាចស្គាល់កោសិកាផ្សេងទៀត និងធ្វើសកម្មភាពរួមគ្នាជាមួយពួកវា ឧទាហរណ៍នៅពេលបង្កើតសរីរាង្គ និងជាលិកា។ វាក៏អនុញ្ញាតឱ្យប្រព័ន្ធភាពស៊ាំទទួលស្គាល់អង់ទីហ្សែនបរទេសផងដែរ។

លក្ខណៈសម្បត្តិ permeability ។

ភ្នាសកោសិកាមានភាពជ្រាបចូលជ្រើសរើស៖ ពួកវាជ្រាបចូលបន្តិចម្តងៗតាមវិធីផ្សេងៗ៖

  • គ្លុយកូសគឺជាប្រភពថាមពលសំខាន់។
  • អាស៊ីតអាមីណូ គឺជាសារធាតុដែលបង្កើតប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់នៅក្នុងខ្លួន។
  • អាស៊ីតខ្លាញ់ - រចនាសម្ព័ន្ធថាមពលនិងមុខងារផ្សេងទៀត។
  • Glycerol - ធ្វើឱ្យរាងកាយរក្សាទឹកនិងកាត់បន្ថយការផលិតទឹកនោម។
  • អ៊ីយ៉ុងគឺជាអង់ស៊ីមសម្រាប់ប្រតិកម្ម។
លើសពីនេះទៅទៀតភ្នាសខ្លួនពួកគេគ្រប់គ្រងដំណើរការនេះយ៉ាងសកម្មក្នុងកម្រិតជាក់លាក់មួយ - សារធាតុមួយចំនួនឆ្លងកាត់ខណៈពេលដែលសារធាតុផ្សេងទៀតមិនមាន។ មានយន្តការសំខាន់ៗចំនួនបួនសម្រាប់ការបញ្ចូលសារធាតុទៅក្នុងកោសិកា ឬការយកចេញពីកោសិកាទៅខាងក្រៅ៖

យន្តការ permeability អកម្ម៖

1) ការរីករាលដាល។

វ៉ារ្យ៉ង់នៃយន្តការនេះត្រូវបានសម្របសម្រួលការសាយភាយ ដែលម៉ូលេគុលជាក់លាក់មួយជួយឱ្យសារធាតុមួយឆ្លងកាត់ភ្នាស។ ម៉ូលេគុលនេះអាចមានឆានែលដែលអនុញ្ញាតឱ្យសារធាតុតែមួយប្រភេទឆ្លងកាត់។

ការសាយភាយ-ដំណើរការនៃការជ្រៀតចូលគ្នាទៅវិញទៅមកនៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមួយរវាងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមួយទៀត។

អូស្មូសដំណើរការនៃការសាយភាយផ្លូវមួយតាមរយៈភ្នាស semipermeable នៃម៉ូលេគុលសារធាតុរំលាយឆ្ពោះទៅរកកំហាប់ខ្ពស់នៃសារធាតុរំលាយ។

ភ្នាសជុំវិញកោសិកាឈាមធម្មតាអាចជ្រាបចូលបានតែចំពោះម៉ូលេគុលទឹក អុកស៊ីហ្សែន សារធាតុចិញ្ចឹមមួយចំនួនដែលរលាយក្នុងឈាម និងផលិតផលកាកសំណល់កោសិកា។

យន្តការ permeability សកម្ម៖

1) ការដឹកជញ្ជូនសកម្ម។

ការដឹកជញ្ជូនសកម្មការផ្ទេរសារធាតុពីតំបន់ដែលមានកំហាប់ទាបទៅតំបន់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់។

ការដឹកជញ្ជូនសកម្មទាមទារថាមពលព្រោះវាផ្លាស់ទីពីតំបន់ដែលមានកំហាប់ទាបទៅតំបន់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់។ មានប្រូតេអ៊ីនបូមពិសេសនៅលើភ្នាសដែលបូមអ៊ីយ៉ុងប៉ូតាស្យូមយ៉ាងសកម្ម (K+) ចូលទៅក្នុងកោសិកា ហើយបូមអ៊ីយ៉ុងសូដ្យូម (Na +) ចេញពីវា ATP បម្រើជាថាមពល។

អេធីភីប្រភពថាមពលសកលសម្រាប់ដំណើរការជីវគីមីទាំងអស់។ .(ច្រើនទៀតនៅពេលក្រោយ)

2) ជំងឺ endocytosis ។

ភាគល្អិតដែលសម្រាប់ហេតុផលមួយចំនួនមិនអាចឆ្លងកាត់ភ្នាសកោសិកាបាន ប៉ុន្តែចាំបាច់សម្រាប់កោសិកាអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាសដោយ endocytosis ។

ជំងឺ endocytosisដំណើរការនៃការស្រូបយកសម្ភារៈខាងក្រៅដោយកោសិកា។

ភាពជ្រាបចូលជ្រើសរើសនៃភ្នាសក្នុងអំឡុងពេលដឹកជញ្ជូនអកម្មគឺដោយសារតែបណ្តាញពិសេស - ប្រូតេអ៊ីនអាំងតេក្រាល។ ពួកវាជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាសតាមរយៈ និងតាមរយៈ បង្កើតបានជាប្រភេទនៃការឆ្លងកាត់។ ធាតុ K, Na និង Cl មានឆានែលផ្ទាល់ខ្លួន។ ទាក់ទងទៅនឹងជម្រាលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍ ម៉ូលេគុលនៃធាតុទាំងនេះផ្លាស់ទីចូល និងចេញពីកោសិកា។ នៅពេលដែលរលាក បណ្តាញអ៊ីយ៉ុងសូដ្យូមបើក ហើយមានការហូរចូលយ៉ាងខ្លាំងនៃអ៊ីយ៉ុងសូដ្យូមចូលទៅក្នុងកោសិកា។ នេះបណ្តាលឱ្យមានអតុល្យភាពនៅក្នុងសក្តានុពលភ្នាស។ បន្ទាប់ពីនោះសក្តានុពលភ្នាសត្រូវបានស្ដារឡើងវិញ។ ប៉ុស្តិ៍ប៉ូតាស្យូមតែងតែបើក ដែលតាមរយៈនោះអ៊ីយ៉ុងប៉ូតាស្យូមចូលកោសិកាបន្តិចម្តងៗ។

រចនាសម្ព័ន្ធភ្នាស

ភាពជ្រាបចូល

ការដឹកជញ្ជូនសកម្ម

អូស្មូស

ជំងឺ endocytosis

9.5.1. មុខងារសំខាន់មួយនៃភ្នាសគឺការចូលរួមក្នុងការដឹកជញ្ជូនសារធាតុ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានផ្តល់ដោយយន្តការសំខាន់ៗចំនួនបី៖ ការសាយភាយសាមញ្ញ ការសម្របសម្រួលការសាយភាយ និងការដឹកជញ្ជូនសកម្ម (រូបភាព 9.10) ។ ចងចាំលក្ខណៈសំខាន់បំផុតនៃយន្តការទាំងនេះ និងឧទាហរណ៍នៃសារធាតុដឹកជញ្ជូននៅក្នុងករណីនីមួយៗ។

រូបភាព 9.10 ។យន្តការនៃការដឹកជញ្ជូនម៉ូលេគុលឆ្លងកាត់ភ្នាស

ការសាយភាយសាមញ្ញ- ការផ្ទេរសារធាតុតាមរយៈភ្នាសដោយគ្មានការចូលរួមពីយន្តការពិសេស។ ការដឹកជញ្ជូនកើតឡើងតាមជម្រាលនៃការប្រមូលផ្តុំដោយមិនប្រើប្រាស់ថាមពល។ ជីវម៉ូលេគុលតូច - H2O, CO2, O2, អ៊ុយ, សារធាតុទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប hydrophobic ត្រូវបានដឹកជញ្ជូនដោយការសាយភាយសាមញ្ញ។ អត្រានៃការសាយភាយសាមញ្ញគឺសមាមាត្រទៅនឹងជម្រាលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍។

ការសាយភាយងាយស្រួល- ការផ្ទេរសារធាតុឆ្លងកាត់ភ្នាសដោយប្រើបណ្តាញប្រូតេអ៊ីន ឬប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូនពិសេស។ វាត្រូវបានអនុវត្តតាមជម្រាលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍ដោយគ្មានការប្រើប្រាស់ថាមពល។ Monosaccharides អាស៊ីតអាមីណូ nucleotides glycerol អ៊ីយ៉ុងមួយចំនួនត្រូវបានដឹកជញ្ជូន។ kinetics តិត្ថិភាពគឺជាលក្ខណៈ - នៅកំហាប់ជាក់លាក់ (តិត្ថិភាព) នៃសារធាតុដែលបានផ្ទេរ ម៉ូលេគុលក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនទាំងអស់ចូលរួមក្នុងការផ្ទេរ ហើយល្បឿនដឹកជញ្ជូនឈានដល់តម្លៃកំណត់។

ការដឹកជញ្ជូនសកម្ម- ក៏តម្រូវឱ្យមានការចូលរួមពីប្រូតេអ៊ីនក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនពិសេសដែរ ប៉ុន្តែការផ្ទេរកើតឡើងប្រឆាំងនឹងជម្រាលនៃការប្រមូលផ្តុំ ហើយដូច្នេះទាមទារថាមពល។ ដោយមានជំនួយពីយន្តការនេះ Na+, K+, Ca2+, Mg2+ ions ត្រូវបានដឹកជញ្ជូនតាមភ្នាសកោសិកា និងប្រូតុងតាមរយៈភ្នាស mitochondrial ។ ការដឹកជញ្ជូនសកម្មនៃសារធាតុត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ kinetics តិត្ថិភាព។

9.5.2. ឧទាហរណ៍នៃប្រព័ន្ធដឹកជញ្ជូនដែលអនុវត្តការដឹកជញ្ជូនអ៊ីយ៉ុងសកម្មគឺ Na+,K+ -adenosine triphosphatase (Na+,K+ -ATPase ឬ Na+,K+ -pump)។ ប្រូតេអ៊ីន​នេះ​មាន​ទីតាំង​ស្ថិត​ក្នុង​កម្រាស់​នៃ​ភ្នាស​ប្លាស្មា ហើយ​អាច​ធ្វើ​កាតាលីករ​នូវ​ប្រតិកម្ម​នៃ ATP hydrolysis ។ ថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេល hydrolysis នៃ 1 ATP ម៉ូលេគុលត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្ទេរ 3 Na + ions ពីកោសិកាទៅ extracellular space និង 2 K + ions ក្នុងទិសដៅផ្ទុយ (រូបភាព 9.11) ។ ជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពរបស់ Na + , K + -ATPase ភាពខុសគ្នានៃកំហាប់ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាង cytosol នៃកោសិកា និងសារធាតុរាវក្រៅកោសិកា។ ដោយសារការដឹកជញ្ជូនអ៊ីយ៉ុងមិនស្មើគ្នា ភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីកើតឡើង។ ដូច្នេះសក្តានុពលអេឡិចត្រូគីមីកើតឡើងដែលជាផលបូកនៃថាមពលនៃភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីΔφនិងថាមពលនៃភាពខុសគ្នានៃការប្រមូលផ្តុំសារធាតុΔСនៅលើភាគីទាំងពីរនៃភ្នាស។

រូបភាព 9.11 ។គ្រោងការណ៍នៃ Na+, K+ -pump ។

៩.៥.៣. ផ្ទេរតាមរយៈភ្នាសនៃភាគល្អិត និងសមាសធាតុម៉ាក្រូម៉ូលេគុល

រួមជាមួយនឹងការដឹកជញ្ជូនសារធាតុសរីរាង្គ និងអ៊ីយ៉ុងដែលធ្វើឡើងដោយក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន មានយន្តការពិសេសមួយនៅក្នុងកោសិកាដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីស្រូប និងយកសមាសធាតុម៉ាក្រូម៉ូលេគុលចេញពីកោសិកាដោយការផ្លាស់ប្តូររូបរាងរបស់ biomembrane ។ យន្តការបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា ការដឹកជញ្ជូន vesicular.

រូបភាព 9.12 ។ប្រភេទនៃការដឹកជញ្ជូន vesicular: 1 - endocytosis; 2 - exocytosis ។

ក្នុងអំឡុងពេលនៃការផ្ទេរ macromolecules ការបង្កើតជាបន្តបន្ទាប់ និងការលាយបញ្ចូលគ្នានៃ vesicles (vesicles) ដែលហ៊ុំព័ទ្ធដោយភ្នាសកើតឡើង។ យោងតាមទិសដៅនៃការដឹកជញ្ជូន និងលក្ខណៈនៃសារធាតុដែលបានផ្ទេរ ប្រភេទនៃការដឹកជញ្ជូន vesicular ខាងក្រោមត្រូវបានសម្គាល់:

ជំងឺ endocytosis(រូបភាព 9.12, 1) - ការផ្ទេរសារធាតុចូលទៅក្នុងកោសិកា។ អាស្រ័យលើទំហំនៃ vesicles លទ្ធផលមាន:

ក) pinocytosis - ការស្រូបយកវត្ថុរាវ និងម៉ាក្រូម៉ូលេគុលដែលរំលាយ (ប្រូតេអ៊ីន ប៉ូលីសាខ័រ អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក) ដោយប្រើពពុះតូចៗ (អង្កត់ផ្ចិត 150 nm);

ខ) phagocytosis - ការស្រូបយកភាគល្អិតធំៗ ដូចជាមីក្រូសរីរាង្គ ឬកំទេចកំទីកោសិកា។ ក្នុងករណីនេះ vesicles ធំត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលហៅថា phagosomes ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតលើសពី 250 nm ។

Pinocytosis គឺជាលក្ខណៈនៃកោសិកា eukaryotic ភាគច្រើនខណៈពេលដែលភាគល្អិតធំត្រូវបានស្រូបយកដោយកោសិកាឯកទេស - leukocytes និង macrophages ។ នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃជំងឺ endocytosis សារធាតុឬភាគល្អិតត្រូវបានស្រូបយកនៅលើផ្ទៃភ្នាស ដំណើរការនេះកើតឡើងដោយគ្មានការប្រើប្រាស់ថាមពល។ នៅដំណាក់កាលបន្ទាប់ភ្នាសដែលមានសារធាតុ adsorbed ជ្រៅចូលទៅក្នុង cytoplasm; ការជ្រៀតចូលក្នុងតំបន់ជាលទ្ធផលនៃភ្នាសប្លាស្មាត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយចេញពីផ្ទៃកោសិកា បង្កើតជា vesicles ដែលបន្ទាប់មកធ្វើចំណាកស្រុកទៅក្នុងកោសិកា។ ដំណើរការនេះត្រូវបានតភ្ជាប់ដោយប្រព័ន្ធនៃ microfilaments និងពឹងផ្អែកលើថាមពល។ vesicles និង phagosomes ដែលចូលទៅក្នុងកោសិកាអាចបញ្ចូលគ្នាជាមួយ lysosomes ។ អង់ស៊ីមដែលមាននៅក្នុង lysosomes បំបែកសារធាតុដែលមាននៅក្នុង vesicles និង phagosomes ទៅជាផលិតផលដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប (អាស៊ីតអាមីណូ, monosaccharides, nucleotides) ដែលត្រូវបានបញ្ជូនទៅស៊ីតូសូល។

Exocytosis(រូបភាព 9.12, 2) - ការផ្ទេរភាគល្អិត និងសមាសធាតុធំៗពីកោសិកា។ ដំណើរការនេះដូចជា endocytosis ដំណើរការជាមួយនឹងការស្រូបយកថាមពល។ ប្រភេទសំខាន់នៃ exocytosis គឺ:

ក) ការសម្ងាត់ - យកចេញពីកោសិកានៃសមាសធាតុរលាយក្នុងទឹកដែលប្រើ ឬប៉ះពាល់ដល់កោសិកាផ្សេងទៀតនៃរាងកាយ។ វាអាចត្រូវបានអនុវត្តទាំងកោសិកានិងកោសិកានៃក្រពេញ endocrine, mucosa នៃការរលាក gastrointestinal សម្របខ្លួនសម្រាប់ការសំងាត់នៃសារធាតុដែលពួកគេផលិត (អរម៉ូន, ប្រព័ន្ធបញ្ជូនសរសៃប្រសាទ, proenzymes) អាស្រ័យលើតម្រូវការជាក់លាក់នៃរាងកាយ។ .

ប្រូតេអ៊ីនសម្ងាត់ត្រូវបានសំយោគនៅលើ ribosomes ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងភ្នាសនៃ reticulum endoplasmic រដុប។ បន្ទាប់មក ប្រូតេអ៊ីនទាំងនេះត្រូវបានដឹកជញ្ជូនទៅកាន់បរិធាន Golgi ដែលពួកគេត្រូវបានកែប្រែ ប្រមូលផ្តុំ តម្រៀប ហើយបន្ទាប់មកខ្ចប់ចូលទៅក្នុង vesicles ដែលត្រូវបានបំបែកចូលទៅក្នុង cytosol និងបន្តបញ្ចូលគ្នាជាមួយភ្នាសប្លាស្មា ដូច្នេះមាតិកានៃ vesicles នៅខាងក្រៅកោសិកា។

មិនដូចម៉ាក្រូម៉ូលេគុលទេ ភាគល្អិតតូចៗដែលលាក់កំបាំង ដូចជាប្រូតុង ត្រូវបានដឹកជញ្ជូនចេញពីកោសិកា ដោយប្រើការសម្របសម្រួលការសាយភាយ និងយន្តការដឹកជញ្ជូនសកម្ម។

ខ) ការបញ្ចេញចោល - ការដកយកចេញពីកោសិកានៃសារធាតុដែលមិនអាចប្រើប្រាស់បាន (ឧទាហរណ៍ ការដកសារធាតុ reticular ចេញពី reticulocytes កំឡុងពេល erythropoiesis ដែលជាសំណល់នៃសរីរាង្គប្រមូលផ្តុំ)។ យន្តការនៃការបញ្ចេញចោល ជាក់ស្តែងមាននៅក្នុងការពិតដែលថាដំបូងឡើយភាគល្អិតដែលបានបញ្ចេញគឺនៅក្នុង cytoplasmic vesicle ដែលបន្ទាប់មកបញ្ចូលគ្នាជាមួយភ្នាសប្លាស្មា។

9.5.1. មុខងារសំខាន់មួយនៃភ្នាសគឺការចូលរួមក្នុងការដឹកជញ្ជូនសារធាតុ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានផ្តល់ដោយយន្តការសំខាន់ៗចំនួនបី៖ ការសាយភាយសាមញ្ញ ការសម្របសម្រួលការសាយភាយ និងការដឹកជញ្ជូនសកម្ម (រូបភាព 9.10) ។ ចងចាំលក្ខណៈសំខាន់បំផុតនៃយន្តការទាំងនេះ និងឧទាហរណ៍នៃសារធាតុដឹកជញ្ជូននៅក្នុងករណីនីមួយៗ។

រូបភាព 9.10 ។យន្តការនៃការដឹកជញ្ជូនម៉ូលេគុលឆ្លងកាត់ភ្នាស

ការសាយភាយសាមញ្ញ- ការផ្ទេរសារធាតុតាមរយៈភ្នាសដោយគ្មានការចូលរួមពីយន្តការពិសេស។ ការដឹកជញ្ជូនកើតឡើងតាមជម្រាលនៃការប្រមូលផ្តុំដោយមិនប្រើប្រាស់ថាមពល។ ជីវម៉ូលេគុលតូច - H2O, CO2, O2, អ៊ុយ, សារធាតុទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប hydrophobic ត្រូវបានដឹកជញ្ជូនដោយការសាយភាយសាមញ្ញ។ អត្រានៃការសាយភាយសាមញ្ញគឺសមាមាត្រទៅនឹងជម្រាលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍។

ការសាយភាយងាយស្រួល- ការផ្ទេរសារធាតុឆ្លងកាត់ភ្នាសដោយប្រើបណ្តាញប្រូតេអ៊ីន ឬប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូនពិសេស។ វាត្រូវបានអនុវត្តតាមជម្រាលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍ដោយគ្មានការប្រើប្រាស់ថាមពល។ Monosaccharides អាស៊ីតអាមីណូ nucleotides glycerol អ៊ីយ៉ុងមួយចំនួនត្រូវបានដឹកជញ្ជូន។ kinetics តិត្ថិភាពគឺជាលក្ខណៈ - នៅកំហាប់ជាក់លាក់ (តិត្ថិភាព) នៃសារធាតុដែលបានផ្ទេរ ម៉ូលេគុលក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនទាំងអស់ចូលរួមក្នុងការផ្ទេរ ហើយល្បឿនដឹកជញ្ជូនឈានដល់តម្លៃកំណត់។

ការដឹកជញ្ជូនសកម្ម- ក៏តម្រូវឱ្យមានការចូលរួមពីប្រូតេអ៊ីនក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនពិសេសដែរ ប៉ុន្តែការផ្ទេរកើតឡើងប្រឆាំងនឹងជម្រាលនៃការប្រមូលផ្តុំ ហើយដូច្នេះទាមទារថាមពល។ ដោយមានជំនួយពីយន្តការនេះ Na+, K+, Ca2+, Mg2+ ions ត្រូវបានដឹកជញ្ជូនតាមភ្នាសកោសិកា និងប្រូតុងតាមរយៈភ្នាស mitochondrial ។ ការដឹកជញ្ជូនសកម្មនៃសារធាតុត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ kinetics តិត្ថិភាព។

9.5.2. ឧទាហរណ៍នៃប្រព័ន្ធដឹកជញ្ជូនដែលអនុវត្តការដឹកជញ្ជូនអ៊ីយ៉ុងសកម្មគឺ Na+,K+ -adenosine triphosphatase (Na+,K+ -ATPase ឬ Na+,K+ -pump)។ ប្រូតេអ៊ីន​នេះ​មាន​ទីតាំង​ស្ថិត​ក្នុង​កម្រាស់​នៃ​ភ្នាស​ប្លាស្មា ហើយ​អាច​ធ្វើ​កាតាលីករ​នូវ​ប្រតិកម្ម​នៃ ATP hydrolysis ។ ថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេល hydrolysis នៃ 1 ATP ម៉ូលេគុលត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្ទេរ 3 Na + ions ពីកោសិកាទៅ extracellular space និង 2 K + ions ក្នុងទិសដៅផ្ទុយ (រូបភាព 9.11) ។ ជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពរបស់ Na + , K + -ATPase ភាពខុសគ្នានៃកំហាប់ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាង cytosol នៃកោសិកា និងសារធាតុរាវក្រៅកោសិកា។ ដោយសារការដឹកជញ្ជូនអ៊ីយ៉ុងមិនស្មើគ្នា ភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីកើតឡើង។ ដូច្នេះសក្តានុពលអេឡិចត្រូគីមីកើតឡើងដែលជាផលបូកនៃថាមពលនៃភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីΔφនិងថាមពលនៃភាពខុសគ្នានៃការប្រមូលផ្តុំសារធាតុΔСនៅលើភាគីទាំងពីរនៃភ្នាស។

រូបភាព 9.11 ។គ្រោងការណ៍នៃ Na+, K+ -pump ។

៩.៥.៣. ផ្ទេរតាមរយៈភ្នាសនៃភាគល្អិត និងសមាសធាតុម៉ាក្រូម៉ូលេគុល

រួមជាមួយនឹងការដឹកជញ្ជូនសារធាតុសរីរាង្គ និងអ៊ីយ៉ុងដែលធ្វើឡើងដោយក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន មានយន្តការពិសេសមួយនៅក្នុងកោសិកាដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីស្រូប និងយកសមាសធាតុម៉ាក្រូម៉ូលេគុលចេញពីកោសិកាដោយការផ្លាស់ប្តូររូបរាងរបស់ biomembrane ។ យន្តការបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា ការដឹកជញ្ជូន vesicular.

រូបភាព 9.12 ។ប្រភេទនៃការដឹកជញ្ជូន vesicular: 1 - endocytosis; 2 - exocytosis ។

ក្នុងអំឡុងពេលនៃការផ្ទេរ macromolecules ការបង្កើតជាបន្តបន្ទាប់ និងការលាយបញ្ចូលគ្នានៃ vesicles (vesicles) ដែលហ៊ុំព័ទ្ធដោយភ្នាសកើតឡើង។ យោងតាមទិសដៅនៃការដឹកជញ្ជូន និងលក្ខណៈនៃសារធាតុដែលបានផ្ទេរ ប្រភេទនៃការដឹកជញ្ជូន vesicular ខាងក្រោមត្រូវបានសម្គាល់:

ជំងឺ endocytosis(រូបភាព 9.12, 1) - ការផ្ទេរសារធាតុចូលទៅក្នុងកោសិកា។ អាស្រ័យលើទំហំនៃ vesicles លទ្ធផលមាន:

ក) pinocytosis - ការស្រូបយកវត្ថុរាវ និងម៉ាក្រូម៉ូលេគុលដែលរំលាយ (ប្រូតេអ៊ីន ប៉ូលីសាខ័រ អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក) ដោយប្រើពពុះតូចៗ (អង្កត់ផ្ចិត 150 nm);

ខ) phagocytosis - ការស្រូបយកភាគល្អិតធំៗ ដូចជាមីក្រូសរីរាង្គ ឬកំទេចកំទីកោសិកា។ ក្នុងករណីនេះ vesicles ធំត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលហៅថា phagosomes ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតលើសពី 250 nm ។

Pinocytosis គឺជាលក្ខណៈនៃកោសិកា eukaryotic ភាគច្រើនខណៈពេលដែលភាគល្អិតធំត្រូវបានស្រូបយកដោយកោសិកាឯកទេស - leukocytes និង macrophages ។ នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃជំងឺ endocytosis សារធាតុឬភាគល្អិតត្រូវបានស្រូបយកនៅលើផ្ទៃភ្នាស ដំណើរការនេះកើតឡើងដោយគ្មានការប្រើប្រាស់ថាមពល។ នៅដំណាក់កាលបន្ទាប់ភ្នាសដែលមានសារធាតុ adsorbed ជ្រៅចូលទៅក្នុង cytoplasm; ការជ្រៀតចូលក្នុងតំបន់ជាលទ្ធផលនៃភ្នាសប្លាស្មាត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយចេញពីផ្ទៃកោសិកា បង្កើតជា vesicles ដែលបន្ទាប់មកធ្វើចំណាកស្រុកទៅក្នុងកោសិកា។ ដំណើរការនេះត្រូវបានតភ្ជាប់ដោយប្រព័ន្ធនៃ microfilaments និងពឹងផ្អែកលើថាមពល។ vesicles និង phagosomes ដែលចូលទៅក្នុងកោសិកាអាចបញ្ចូលគ្នាជាមួយ lysosomes ។ អង់ស៊ីមដែលមាននៅក្នុង lysosomes បំបែកសារធាតុដែលមាននៅក្នុង vesicles និង phagosomes ទៅជាផលិតផលដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប (អាស៊ីតអាមីណូ, monosaccharides, nucleotides) ដែលត្រូវបានបញ្ជូនទៅស៊ីតូសូល។

Exocytosis(រូបភាព 9.12, 2) - ការផ្ទេរភាគល្អិត និងសមាសធាតុធំៗពីកោសិកា។ ដំណើរការនេះដូចជា endocytosis ដំណើរការជាមួយនឹងការស្រូបយកថាមពល។ ប្រភេទសំខាន់នៃ exocytosis គឺ:

ក) ការសម្ងាត់ - យកចេញពីកោសិកានៃសមាសធាតុរលាយក្នុងទឹកដែលប្រើ ឬប៉ះពាល់ដល់កោសិកាផ្សេងទៀតនៃរាងកាយ។ វាអាចត្រូវបានអនុវត្តទាំងកោសិកានិងកោសិកានៃក្រពេញ endocrine, mucosa នៃការរលាក gastrointestinal សម្របខ្លួនសម្រាប់ការសំងាត់នៃសារធាតុដែលពួកគេផលិត (អរម៉ូន, ប្រព័ន្ធបញ្ជូនសរសៃប្រសាទ, proenzymes) អាស្រ័យលើតម្រូវការជាក់លាក់នៃរាងកាយ។ .

ប្រូតេអ៊ីនសម្ងាត់ត្រូវបានសំយោគនៅលើ ribosomes ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងភ្នាសនៃ reticulum endoplasmic រដុប។ បន្ទាប់មក ប្រូតេអ៊ីនទាំងនេះត្រូវបានដឹកជញ្ជូនទៅកាន់បរិធាន Golgi ដែលពួកគេត្រូវបានកែប្រែ ប្រមូលផ្តុំ តម្រៀប ហើយបន្ទាប់មកខ្ចប់ចូលទៅក្នុង vesicles ដែលត្រូវបានបំបែកចូលទៅក្នុង cytosol និងបន្តបញ្ចូលគ្នាជាមួយភ្នាសប្លាស្មា ដូច្នេះមាតិកានៃ vesicles នៅខាងក្រៅកោសិកា។

មិនដូចម៉ាក្រូម៉ូលេគុលទេ ភាគល្អិតតូចៗដែលលាក់កំបាំង ដូចជាប្រូតុង ត្រូវបានដឹកជញ្ជូនចេញពីកោសិកា ដោយប្រើការសម្របសម្រួលការសាយភាយ និងយន្តការដឹកជញ្ជូនសកម្ម។

ខ) ការបញ្ចេញចោល - ការដកយកចេញពីកោសិកានៃសារធាតុដែលមិនអាចប្រើប្រាស់បាន (ឧទាហរណ៍ ការដកសារធាតុ reticular ចេញពី reticulocytes កំឡុងពេល erythropoiesis ដែលជាសំណល់នៃសរីរាង្គប្រមូលផ្តុំ)។ យន្តការនៃការបញ្ចេញចោល ជាក់ស្តែងមាននៅក្នុងការពិតដែលថាដំបូងឡើយភាគល្អិតដែលបានបញ្ចេញគឺនៅក្នុង cytoplasmic vesicle ដែលបន្ទាប់មកបញ្ចូលគ្នាជាមួយភ្នាសប្លាស្មា។

ភ្នាសជីវសាស្រ្ត- ឈ្មោះទូទៅនៃរចនាសម្ព័ន្ធផ្ទៃដែលមានមុខងារដែលកំណត់កោសិកា (ភ្នាសកោសិកា ឬប្លាស្មា) និងសរីរាង្គខាងក្នុង (ភ្នាសនៃ mitochondria, nuclei, lysosomes, endoplasmic reticulum ។ល។)។ ពួកវាផ្ទុកនូវសារធាតុ lipids ប្រូតេអ៊ីន ម៉ូលេគុលតំណពូជ (glycoproteins, glycolipids) ហើយអាស្រ័យលើមុខងារដែលបានអនុវត្ត សមាសធាតុអនីតិជនជាច្រើន៖ កូអង់ស៊ីម អាស៊ីត nucleic សារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម carotenoids អ៊ីយ៉ុងអសរីរាង្គ។ល។

មុខងារសំរបសំរួលនៃប្រព័ន្ធភ្នាស - អ្នកទទួល, អង់ស៊ីម, យន្តការដឹកជញ្ជូន - ជួយរក្សាកោសិកា homeostasis ហើយក្នុងពេលតែមួយឆ្លើយតបយ៉ាងឆាប់រហ័សចំពោះការផ្លាស់ប្តូរបរិយាកាសខាងក្រៅ។

ទៅ មុខងារសំខាន់នៃភ្នាសជីវសាស្រ្ត អាចត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈ:

ការបំបែកកោសិកាពីបរិស្ថាន និងការបង្កើតផ្នែកខាងក្នុងនៃកោសិកា (compartments);

ការគ្រប់គ្រងនិងបទប្បញ្ញត្តិនៃការដឹកជញ្ជូននៃភាពខុសគ្នាដ៏ធំនៃសារធាតុតាមរយៈភ្នាស;

ការចូលរួមក្នុងការផ្តល់អន្តរកម្មអន្តរកោសិកា ការបញ្ជូនសញ្ញានៅខាងក្នុងកោសិកា;

ការបំប្លែងថាមពលនៃសារធាតុសរីរាង្គអាហារទៅជាថាមពលនៃចំណងគីមីនៃម៉ូលេគុល ATP ។

អង្គការម៉ូលេគុលនៃភ្នាសប្លាស្មា (កោសិកា) នៅក្នុងកោសិកាទាំងអស់គឺប្រហែលដូចគ្នា៖ វាមានពីរស្រទាប់នៃម៉ូលេគុល lipid ដែលមានប្រូតេអ៊ីនជាក់លាក់ជាច្រើនរួមបញ្ចូលនៅក្នុងវា។ ប្រូតេអ៊ីនភ្នាសខ្លះមានសកម្មភាពអង់ស៊ីម ខណៈខ្លះទៀតចងសារធាតុចិញ្ចឹមពីបរិស្ថាន និងធានាការដឹកជញ្ជូនរបស់វាទៅក្នុងកោសិកាតាមរយៈភ្នាស។ ប្រូតេអ៊ីន Membrane ត្រូវបានសម្គាល់ដោយធម្មជាតិនៃការផ្សារភ្ជាប់របស់ពួកគេជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធភ្នាស។ ប្រូតេអ៊ីនខ្លះហៅថា ខាងក្រៅឬគ្រឿងកុំព្យូទ័រ , ចងរលុងទៅនឹងផ្ទៃនៃភ្នាស, អ្នកផ្សេងទៀតហៅថា ផ្ទៃក្នុង ឬរួមបញ្ចូលគ្នា , ត្រូវបានជ្រមុជនៅខាងក្នុងភ្នាស។ ប្រូតេអ៊ីនគ្រឿងកុំព្យូទ័រត្រូវបានស្រង់ចេញយ៉ាងងាយស្រួល ខណៈដែលប្រូតេអ៊ីនអាំងតេក្រាលអាចត្រូវបានញែកដាច់ដោយឡែកដោយប្រើសារធាតុសាប៊ូ ឬសារធាតុរំលាយសរីរាង្គប៉ុណ្ណោះ។ នៅលើរូបភព។ 4 បង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃភ្នាសប្លាស្មា។

ភ្នាសខាងក្រៅ ឬប្លាស្មានៃកោសិកាជាច្រើន ក៏ដូចជាភ្នាសនៃសរីរាង្គខាងក្នុងដូចជា mitochondria, chloroplasts ត្រូវបានញែកដាច់ពីគេក្នុងទម្រង់សេរី ហើយសមាសភាពម៉ូលេគុលរបស់ពួកវាត្រូវបានសិក្សា។ ភ្នាសទាំងអស់មានប៉ូលលីពីតក្នុងបរិមាណពី 20 ទៅ 80% នៃម៉ាស់របស់វា អាស្រ័យលើប្រភេទនៃភ្នាស នៅសល់ត្រូវបានរាប់ជាចម្បងដោយប្រូតេអ៊ីន។ ដូច្នេះនៅក្នុងភ្នាសប្លាស្មានៃកោសិកាសត្វបរិមាណនៃប្រូតេអ៊ីននិង lipids ជាក្បួនគឺប្រហែលដូចគ្នា; ភ្នាស mitochondrial ខាងក្នុងមានប្រូតេអ៊ីនប្រហែល 80% និង lipid ត្រឹមតែ 20% ប៉ុណ្ណោះ ចំណែកភ្នាស myelin នៃកោសិកាខួរក្បាល ផ្ទុយទៅវិញមានផ្ទុក lipids ប្រហែល 80% និងប្រូតេអ៊ីនតែ 20% ប៉ុណ្ណោះ។


អង្ករ។ 4. រចនាសម្ព័ន្ធនៃភ្នាសប្លាស្មា

ផ្នែក lipid នៃភ្នាសគឺជាល្បាយនៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ lipids រាងប៉ូល។ ប៉ូលលីពីត ដែលរួមមាន ផូស្វ័រលីសេរ៉ូលីពីដ ស្ហ្វីងលីពីត គ្លីកូលីពីត មិនត្រូវបានផ្ទុកនៅក្នុងកោសិកាខ្លាញ់ទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងភ្នាសកោសិកា និងក្នុងសមាមាត្រដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង។

lipid ប៉ូលទាំងអស់នៅក្នុងភ្នាសត្រូវបានបន្តឡើងវិញឥតឈប់ឈរក្នុងអំឡុងពេលមេតាប៉ូលីស នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា ស្ថានភាពស្ថានីថាមវន្តត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងកោសិកា ដែលអត្រានៃការសំយោគជាតិខ្លាញ់គឺស្មើនឹងអត្រានៃការពុកផុយរបស់វា។

ភ្នាសនៃកោសិកាសត្វមានផ្ទុកជាចម្បង phosphoglycerolipids និងក្នុងកម្រិតតិចជាង sphingolipids; triacylglycerols ត្រូវបានរកឃើញតែក្នុងបរិមាណដានប៉ុណ្ណោះ។ ភ្នាសខ្លះនៃកោសិកាសត្វ ជាពិសេសភ្នាសប្លាស្មាខាងក្រៅ មានផ្ទុកនូវបរិមាណដ៏ច្រើននៃកូលេស្តេរ៉ុល និង esters របស់វា (រូបភាពទី 5)។

រូប ៥. ភ្នាសរំអិល

បច្ចុប្បន្ននេះ គំរូដែលទទួលយកជាទូទៅសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធនៃភ្នាសគឺជាគំរូវត្ថុធាតុរាវដែលបានស្នើឡើងក្នុងឆ្នាំ 1972 ដោយ S. Singer និង J. Nicholson ។

យោងទៅតាមនាង ប្រូតេអ៊ីនអាចត្រូវបានគេប្រដូចទៅនឹងផ្ទាំងទឹកកកដែលអណ្តែតនៅក្នុងសមុទ្រដែលមានជាតិខ្លាញ់។ ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើមាន 2 ប្រភេទនៃប្រូតេអ៊ីនភ្នាស: អាំងតេក្រាលនិងគ្រឿងកុំព្យូទ័រ។ ប្រូតេអ៊ីនអាំងតេក្រាលជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាសតាមរយៈ ម៉ូលេគុល amphipathic. ប្រូតេអ៊ីនគ្រឿងកុំព្យូទ័រមិនជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាសទេ ហើយមិនសូវមានទំនាក់ទំនងខ្លាំងជាមួយវាទេ។ ផ្នែកបន្តសំខាន់នៃភ្នាស ពោលគឺម៉ាទ្រីសរបស់វាគឺប៉ូលឡាញីលីពីត។ នៅសីតុណ្ហភាពកោសិកាធម្មតា ម៉ាទ្រីសស្ថិតក្នុងសភាពរាវ ដែលត្រូវបានធានាដោយសមាមាត្រជាក់លាក់រវាងអាស៊ីតខ្លាញ់ឆ្អែត និងមិនឆ្អែតនៅក្នុងកន្ទុយ hydrophobic នៃប៉ូលលីពីត។

គំរូ mosaic សារធាតុរាវក៏ណែនាំផងដែរថានៅលើផ្ទៃនៃប្រូតេអ៊ីនអាំងតេក្រាលដែលមានទីតាំងនៅក្នុងភ្នាសមានក្រុម R នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូ (ជាចម្បងក្រុម hydrophobic ដោយសារតែប្រូតេអ៊ីនហាក់ដូចជា "រលាយ" នៅក្នុងផ្នែកកណ្តាល hydrophobic នៃ bilayer) ។ . ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ នៅលើផ្ទៃនៃគ្រឿងកុំព្យូទ័រ ឬប្រូតេអ៊ីនខាងក្រៅ មានក្រុម R-hydrophilic ជាចម្បង ដែលត្រូវបានទាក់ទាញទៅក្បាលប៉ូលដែលមានបន្ទុក hydrophilic នៃ lipids ដោយសារតែកម្លាំងអេឡិចត្រូស្តាត។ ប្រូតេអ៊ីនអាំងតេក្រាល ហើយពួកវារួមបញ្ចូលអង់ស៊ីម និងប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូនគឺសកម្មលុះត្រាតែពួកវាមានទីតាំងនៅខាងក្នុងផ្នែក hydrophobic នៃ bilayer ដែលពួកគេទទួលបានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលចាំបាច់សម្រាប់ការបង្ហាញសកម្មភាព (រូបភាព 6) ។ វាគួរតែត្រូវបានសង្កត់ធ្ងន់ម្តងទៀតថាគ្មានចំណង covalent ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងម៉ូលេគុលនៅក្នុង bilayer ឬរវាងប្រូតេអ៊ីននិង lipids នៃ bilayer នេះ។

រូប ៦. ប្រូតេអ៊ីនភ្នាស

ប្រូតេអ៊ីន Membrane អាចផ្លាស់ទីដោយសេរីនៅក្នុងយន្តហោះក្រោយ។ ប្រូតេអ៊ីនតាមព្យញ្ជនៈអណ្តែតលើផ្ទៃនៃ bilayer "សមុទ្រ" ខណៈពេលដែលប្រូតេអ៊ីនអាំងតេក្រាលដូចជាផ្ទាំងទឹកកកត្រូវបានលិចទឹកស្ទើរតែទាំងស្រុងនៅក្នុងស្រទាប់អ៊ីដ្រូកាបូន។

ភាគច្រើននៃភ្នាសគឺមិនស៊ីមេទ្រី ពោលគឺពួកគេមានជ្រុងមិនស្មើគ្នា។ asymmetry នេះត្រូវបានបង្ហាញដូចខាងក្រោម:

ទី 1 ការពិតដែលថាផ្នែកខាងក្នុងនិងខាងក្រៅនៃភ្នាសប្លាស្មានៃកោសិកាបាក់តេរីនិងសត្វមានភាពខុសគ្នានៅក្នុងសមាសភាពនៃប៉ូឡូញ lipid ។ ឧទាហរណ៍ ស្រទាប់ lipid ខាងក្នុងនៃភ្នាស erythrocyte របស់មនុស្សមានផ្ទុកជាចម្បង phosphatidylethanolamine និង phosphatidylserine ខណៈដែលស្រទាប់ lipid ខាងក្រៅមាន phosphatidylcholine និង sphingomyelin ។

· ទីពីរ ប្រព័ន្ធដឹកជញ្ជូនមួយចំនួននៅក្នុងភ្នាសធ្វើសកម្មភាពក្នុងទិសដៅតែមួយប៉ុណ្ណោះ។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងភ្នាសនៃ erythrocytes មានប្រព័ន្ធដឹកជញ្ជូន ("ស្នប់") ដែលបូម Na + ions ពីកោសិកាទៅកាន់បរិស្ថាន ហើយ K + ions - នៅខាងក្នុងកោសិកាដោយសារតែថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេល ATP hydrolysis ។

ទីបី ផ្ទៃខាងក្រៅនៃភ្នាសប្លាស្មាមានចំនួនច្រើននៃក្រុម oligosaccharide ដែលជាក្បាលនៃ glycolipids និង oligosaccharide ច្រវាក់ចំហៀងនៃ glycoproteins ខណៈពេលដែលជាក់ស្តែងមិនមានក្រុម oligosaccharide នៅលើផ្ទៃខាងក្នុងនៃភ្នាសប្លាស្មានោះទេ។

ភាពមិនស្មើគ្នានៃភ្នាសជីវសាស្រ្តត្រូវបានរក្សាទុកដោយសារតែការពិតដែលថាការផ្ទេរម៉ូលេគុល phospholipid នីមួយៗពីផ្នែកម្ខាងនៃស្រទាប់ខ្លាញ់ lipid ទៅម្ខាងទៀតគឺពិបាកខ្លាំងណាស់សម្រាប់ហេតុផលថាមពល។ ម៉ូលេគុល lipid ប៉ូលអាចផ្លាស់ទីដោយសេរីនៅផ្នែកម្ខាងនៃ bilayer ប៉ុន្តែមានកម្រិតនៅក្នុងសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការលោតទៅម្ខាងទៀត។

ការចល័ត lipid អាស្រ័យលើមាតិកាដែលទាក់ទងនិងប្រភេទនៃអាស៊ីតខ្លាញ់មិនឆ្អែតដែលមានវត្តមាន។ ធម្មជាតិអ៊ីដ្រូកាបូននៃខ្សែសង្វាក់អាស៊ីតខ្លាញ់ផ្តល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិភ្នាសនៃភាពរាវការចល័ត។ នៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីតខ្លាញ់មិនឆ្អែតស៊ីស៊ី កម្លាំងស្អិតរមួតរវាងខ្សែសង្វាក់គឺខ្សោយជាងក្នុងករណីអាស៊ីតខ្លាញ់ឆ្អែតតែមួយមុខ ហើយខ្លាញ់រក្សាភាពចល័តខ្ពស់សូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាពទាបក៏ដោយ។

នៅផ្នែកខាងក្រៅនៃភ្នាសមានកន្លែងទទួលស្គាល់ជាក់លាក់ មុខងារនៃការទទួលស្គាល់សញ្ញាម៉ូលេគុលជាក់លាក់។ ជាឧទាហរណ៍ វាគឺតាមរយៈភ្នាសដែលបាក់តេរីខ្លះយល់ឃើញថាមានការផ្លាស់ប្តូរបន្តិចបន្តួចនៅក្នុងកំហាប់សារធាតុចិញ្ចឹម ដែលជំរុញចលនារបស់ពួកគេឆ្ពោះទៅរកប្រភពអាហារ។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថា គីមីវិទ្យា.

ភ្នាសនៃកោសិកាផ្សេងៗ និងសរីរាង្គខាងក្នុងមានភាពជាក់លាក់មួយ ដោយសាររចនាសម្ព័ន្ធ សមាសធាតុគីមី និងមុខងាររបស់វា។ ក្រុមសំខាន់ៗនៃភ្នាសខាងក្រោមនៅក្នុងសារពាង្គកាយ eukaryotic ត្រូវបានសម្គាល់៖

ភ្នាសប្លាស្មា (ភ្នាសកោសិកាខាងក្រៅ, ប្លាស្មា)

ភ្នាសនុយក្លេអ៊ែរ

រីទីគូល endoplasmic

ភ្នាសនៃបរិធាន Golgi, mitochondria, chloroplasts, myelin sheaths,

ភ្នាសគួរឱ្យរំភើប។

នៅក្នុងសារពាង្គកាយ prokaryotic បន្ថែមពីលើភ្នាសប្លាស្មាមានការបង្កើតភ្នាស intracytoplasmic; នៅក្នុង prokaryotes heterotrophic ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា mesosomes ។ក្រោយមកទៀតត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការឈ្លានពានចូលទៅក្នុងភ្នាសកោសិកាខាងក្រៅហើយក្នុងករណីខ្លះនៅតែមានទំនាក់ទំនងជាមួយវា។

ភ្នាស erythrocyteមានប្រូតេអ៊ីន (50%), lipid (40%) និងកាបូអ៊ីដ្រាត (10%) ។ ផ្នែកសំខាន់នៃកាបូអ៊ីដ្រាត (93%) ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងប្រូតេអ៊ីននៅសល់ - ជាមួយ lipid ។ នៅក្នុងភ្នាស lipid ត្រូវបានរៀបចំ asymmetrically ផ្ទុយទៅនឹងការរៀបចំស៊ីមេទ្រីនៅក្នុង micelles។ ឧទាហរណ៍ cephalin ត្រូវបានរកឃើញយ៉ាងលើសលុបនៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្នុងនៃ lipid ។ asymmetry នេះត្រូវបានរក្សា, ជាក់ស្តែង, ដោយសារតែចលនាឆ្លងកាត់នៃ phospholipids នៅក្នុងភ្នាស, អនុវត្តដោយមានជំនួយពីប្រូតេអ៊ីនភ្នាសនិងដោយសារតែថាមពលនៃការរំលាយអាហារ។ នៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្នុងនៃភ្នាស erythrocyte មានជាចម្បង sphingomyelin, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine នៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រៅ - phosphatidylcholine ។ ភ្នាស erythrocyte មាន glycoprotein អាំងតេក្រាលមួយ។ glycophorinដែលមានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូចំនួន 131 និងការជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាស និងអ្វីដែលគេហៅថា ប្រូតេអ៊ីនក្រុមទី 3 ដែលមានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូចំនួន 900 ។ សមាសធាតុកាបូអ៊ីដ្រាតនៃ glycophorin អនុវត្តមុខងារទទួលសម្រាប់មេរោគគ្រុនផ្តាសាយ phytohemagglutinins និងអរម៉ូនមួយចំនួន។ ប្រូតេអ៊ីនអាំងតេក្រាលមួយផ្សេងទៀតដែលមានកាបូអ៊ីដ្រាតតិចតួចនិងការជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាសក៏ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងភ្នាសអេរីត្រូស៊ីតផងដែរ។ គាត់ត្រូវបានគេហៅថា ប្រូតេអ៊ីនផ្លូវរូងក្រោមដី(សមាសធាតុ a) ដូចដែលវាត្រូវបានគេសន្មត់ថាវាបង្កើតជាឆានែលសម្រាប់ anions ។ ប្រូតេអ៊ីនគ្រឿងកុំព្យូទ័រដែលជាប់ទាក់ទងនឹងផ្នែកខាងក្នុងនៃភ្នាស erythrocyte គឺ វិសាលគម។

ភ្នាស Myelin ជុំវិញអ័ក្សនៃណឺរ៉ូនមានច្រើនស្រទាប់ ពួកវាផ្ទុកនូវបរិមាណដ៏ច្រើននៃជាតិខ្លាញ់ (ប្រហែល 80% នៃពួកវាគឺ phospholipids) ។ ប្រូតេអ៊ីននៃភ្នាសទាំងនេះមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការជួសជុលអំបិលភ្នាសដែលស្ថិតនៅពីលើមួយទៀត។

ភ្នាស chloroplast. Chloroplast ត្រូវបានគ្របដោយភ្នាសពីរស្រទាប់។ ភ្នាសខាងក្រៅមានរូបរាងស្រដៀងនឹង mitochondria ។ បន្ថែមពីលើភ្នាសផ្ទៃនេះ chloroplasts មានប្រព័ន្ធភ្នាសខាងក្នុង - lamellae. ទម្រង់ Lamellae ឬ vesicles រុញភ្ជាប់ - thylakoids ដែលមានទីតាំងនៅខាងលើមួយទៀតត្រូវបានប្រមូលជាកញ្ចប់ (grana) ឬបង្កើតជាប្រព័ន្ធភ្នាសនៃ stroma (stromal lamellae) ។ Lamella gran និង stroma នៅផ្នែកខាងក្រៅនៃភ្នាស thylakoid គឺជាក្រុម hydrophilic ប្រមូលផ្តុំ galacto- និង sulfolipids ។ ផ្នែក phytolic នៃម៉ូលេគុល chlorophyll ត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុង globule ហើយមានទំនាក់ទំនងជាមួយក្រុម hydrophobic នៃប្រូតេអ៊ីន និង lipids ។ ស្នូល porphyrin នៃ chlorophyll ត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មជាចម្បងរវាងភ្នាសនៅជាប់គ្នានៃ thylakoids នៃ gran ។

ភ្នាសខាងក្នុង (cytoplasmic) នៃបាក់តេរីរចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងគ្នាទៅនឹងភ្នាសខាងក្នុងនៃ chloroplasts និង mitochondria ។ វាមានអង់ស៊ីមនៃខ្សែសង្វាក់ផ្លូវដង្ហើម ការដឹកជញ្ជូនសកម្ម; អង់ស៊ីមដែលចូលរួមក្នុងការបង្កើតសមាសធាតុភ្នាស។ សមាសធាតុសំខាន់នៃភ្នាសបាក់តេរីគឺប្រូតេអ៊ីន៖ សមាមាត្រប្រូតេអ៊ីន / ខ្លាញ់ (ដោយទម្ងន់) គឺ 3: 1 ។ ភ្នាសខាងក្រៅនៃបាក់តេរីក្រាមអវិជ្ជមាន បើប្រៀបធៀបជាមួយ cytoplasmic ផ្ទុកនូវបរិមាណតិចនៃ phospholipids និងប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗ។ ភ្នាសទាំងពីរមានភាពខុសគ្នានៅក្នុងសមាសភាព lipid ។ ភ្នាសខាងក្រៅមានប្រូតេអ៊ីនដែលបង្កើតជារន្ធញើសសម្រាប់ការជ្រៀតចូលនៃសារធាតុទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបជាច្រើន។ សមាសធាតុលក្ខណៈនៃភ្នាសខាងក្រៅក៏ជា lipopolysaccharide ជាក់លាក់ផងដែរ។ ចំនួននៃប្រូតេអ៊ីនភ្នាសខាងក្រៅបម្រើជាអ្នកទទួលសម្រាប់ phages ។

ភ្នាសមេរោគ។ក្នុងចំណោមមេរោគ រចនាសម្ព័ន្ធភ្នាសគឺជាលក្ខណៈនៃសារធាតុដែលមាន nucleocapsid ដែលមានប្រូតេអ៊ីន និងអាស៊ីត nucleic ។ "ស្នូល" នៃមេរោគនេះត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយភ្នាស (ស្រោមសំបុត្រ) ។ វាក៏មានស្រទាប់ lipid ដែលមាន glycoproteins រួមបញ្ចូលនៅក្នុងវា ដែលមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃនៃភ្នាស។ នៅក្នុងចំនួននៃមេរោគ (មីក្រូមេរោគ) 70-80% នៃប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់ចូលទៅក្នុងភ្នាសប្រូតេអ៊ីនដែលនៅសល់ត្រូវបានផ្ទុកនៅក្នុង nucleocapsid ។

ដូច្នេះភ្នាសកោសិកាគឺជារចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញណាស់; ស្មុគ្រស្មាញម៉ូលេគុលដែលមានធាតុផ្សំរបស់ពួកគេបង្កើតជា mosaic ពីរវិមាត្រដែលបានបញ្ជាទិញ ដែលផ្តល់នូវភាពជាក់លាក់ជីវសាស្រ្តនៃផ្ទៃភ្នាស។

ភ្នាសកោសិកា (ភ្នាសប្លាស្មា) គឺជាភ្នាសស្តើងពាក់កណ្តាលដែលអាចជ្រាបចូលបាន ដែលព័ទ្ធជុំវិញកោសិកា។

មុខងារនិងតួនាទីនៃភ្នាសកោសិកា

មុខងាររបស់វាគឺដើម្បីការពារភាពសុចរិតនៃផ្ទៃខាងក្នុងដោយអនុញ្ញាតឱ្យសារធាតុសំខាន់ៗមួយចំនួនចូលទៅក្នុងកោសិកា និងការពារអ្នកផ្សេងទៀតមិនឱ្យចូល។

វាក៏បម្រើជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការភ្ជាប់ទៅនឹងសារពាង្គកាយមួយចំនួន និងអ្នកដទៃផងដែរ។ ដូច្នេះភ្នាសប្លាស្មាក៏ផ្តល់នូវរូបរាងនៃកោសិកាផងដែរ។ មុខងារមួយទៀតនៃភ្នាសគឺគ្រប់គ្រងការលូតលាស់កោសិកាតាមរយៈតុល្យភាព និង។

នៅក្នុង endocytosis, lipid និងប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានយកចេញពីភ្នាសកោសិកានៅពេលដែលសារធាតុត្រូវបានស្រូបយក។ នៅក្នុង exocytosis, vesicles ដែលមាន lipids និងប្រូតេអ៊ីន fuse ជាមួយភ្នាសកោសិកា, បង្កើនទំហំកោសិកា។ ហើយកោសិកាផ្សិតមានភ្នាសប្លាស្មា។ ជាឧទាហរណ៍ផ្នែកខាងក្នុងក៏ត្រូវបានរុំព័ទ្ធក្នុងភ្នាសការពារផងដែរ។

រចនាសម្ព័ន្ធភ្នាសកោសិកា

ភ្នាសប្លាស្មាត្រូវបានផ្សំឡើងជាចម្បងនៃល្បាយនៃប្រូតេអ៊ីន និង lipid ។ អាស្រ័យលើទីតាំង និងតួនាទីរបស់ភ្នាសក្នុងរាងកាយ សារធាតុ lipids អាចបង្កើតបានពី 20 ទៅ 80 ភាគរយនៃភ្នាស ដោយនៅសល់ជាប្រូតេអ៊ីន។ ខណៈពេលដែល lipid ជួយធ្វើឱ្យភ្នាសអាចបត់បែនបាន ប្រូតេអ៊ីនគ្រប់គ្រង និងរក្សាគីមីសាស្ត្ររបស់កោសិកា និងជួយដឹកជញ្ជូនម៉ូលេគុលឆ្លងកាត់ភ្នាស។

ភ្នាសរំអិល

Phospholipids គឺជាសមាសធាតុសំខាន់នៃភ្នាសប្លាស្មា។ ពួកវាបង្កើតជាស្រទាប់ខ្លាញ់ដែលតំបន់ hydrophilic (ទាក់ទាញដោយទឹក) "ក្បាល" រៀបចំដោយឯកឯងដើម្បីទប់ទល់នឹង cytosol aqueous និងសារធាតុរាវ extracellular ខណៈពេលដែលតំបន់ hydrophobic (ជ្រាបទឹក) "កន្ទុយ" ប្រឈមមុខនឹងការឆ្ងាយពី cytosol និងសារធាតុរាវ extracellular ។ ស្រទាប់ lipid bilayer គឺពាក់កណ្តាល permeable ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានតែម៉ូលេគុលមួយចំនួនដើម្បីសាយភាយនៅទូទាំងភ្នាស។

កូលេស្តេរ៉ុលគឺជាសមាសធាតុ lipid មួយផ្សេងទៀតនៃភ្នាសកោសិកាសត្វ។ ម៉ូលេគុលកូឡេស្តេរ៉ុលត្រូវបានជ្រើសរើសបំបែករវាងភ្នាស phospholipids ។ នេះជួយរក្សាភ្នាសកោសិកាឱ្យរឹងដោយការពារ phospholipids ពីការវេចខ្ចប់តឹងពេក។ កូលេស្តេរ៉ុលគឺអវត្តមាននៅក្នុងភ្នាសកោសិការុក្ខជាតិ។

Glycolipids មានទីតាំងនៅលើផ្ទៃខាងក្រៅនៃភ្នាសកោសិកា ហើយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅពួកវាដោយខ្សែសង្វាក់កាបូអ៊ីដ្រាត។ ពួកគេជួយកោសិកាស្គាល់កោសិកាផ្សេងទៀតនៅក្នុងខ្លួន។

ប្រូតេអ៊ីនភ្នាស

ភ្នាសកោសិកាមានប្រូតេអ៊ីនពីរប្រភេទដែលពាក់ព័ន្ធ។ ប្រូតេអ៊ីនភ្នាសគ្រឿងខាងក្រៅគឺខាងក្រៅ ហើយមានទំនាក់ទំនងជាមួយវាដោយអន្តរកម្មជាមួយប្រូតេអ៊ីនផ្សេងទៀត។ ប្រូតេអ៊ីនភ្នាសអាំងតេក្រាលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងភ្នាសហើយភាគច្រើនឆ្លងកាត់វា។ ផ្នែកនៃប្រូតេអ៊ីន transmembrane ទាំងនេះមានទីតាំងនៅសងខាងរបស់វា។

ប្រូតេអ៊ីនភ្នាសប្លាស្មាមានមុខងារផ្សេងៗគ្នា។ ប្រូតេអ៊ីនរចនាសម្ព័ន្ធផ្តល់ការគាំទ្រ និងរូបរាងដល់កោសិកា។ ប្រូតេអ៊ីន receptor Membrane ជួយកោសិកាទំនាក់ទំនងជាមួយបរិយាកាសខាងក្រៅរបស់ពួកគេតាមរយៈការប្រើប្រាស់អរម៉ូន សារធាតុបញ្ជូនសរសៃប្រសាទ និងម៉ូលេគុលសញ្ញាផ្សេងទៀត។ ដឹកជញ្ជូនប្រូតេអ៊ីន ដូចជាប្រូតេអ៊ីន globular ផ្ទុកម៉ូលេគុលឆ្លងកាត់ភ្នាសកោសិកាដោយការសម្របសម្រួលការសាយភាយ។ Glycoproteins មានខ្សែសង្វាក់កាបូអ៊ីដ្រាតភ្ជាប់ទៅនឹងពួកវា។ ពួកវាត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងភ្នាសកោសិកា ជួយក្នុងការផ្លាស់ប្តូរ និងដឹកជញ្ជូនម៉ូលេគុល។

ភ្នាសសរីរាង្គ

សរីរាង្គកោសិកាមួយចំនួនក៏ត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយភ្នាសការពារផងដែរ។ ស្នូល