1. Sobre a essência dos seres vivos. Complexos nucleoproteicos.Evolução das ideias sobre a essência química da vida.
F. Engels: “A vida é uma forma de existência de corpos protéicos”
A vida é uma forma ativa de existência da matéria; o período de existência de um único organismo desde o momento de sua origem até a velhice.
Início do século 20 Acadêmico Koltsov – hipótese de “Moléculas de anéis especiais de proteínas”
O DNA como composto químico foi identificado no século XIX. Miser.
Experimento Griffiths 1926 - fenômeno de transformação (no fenômeno de transformação há dois participantes: bact e DNA estranho, que altera as propriedades da bactéria. TF - fator de transformação - da cepa S morta causou a transformação da cepa R na cepa S- variedade)
Griffiths não conseguiu determinar a natureza química do TF.
1944 Laboratório de Avery – evidência experimental – TF é idêntico ao DNA.
R + rato – vivo; S + rato – morto; S(t) + rato – vivo; S(t) + R - morto
Existem 3 fluxos nos sistemas vivos: ENERGIA, MATÉRIA e INFORMAÇÃO, gato. obedecer às leis da termodinâmica. 1 LEI: Em termos de energia, você não pode ganhar (transferências de uma coisa para outra) 2 LEI: Em termos de energia, você não pode ficar “com o seu” (quando a energia é transferida, parte dela é perdida e liberada na forma de calor)
Núcleos (DNA, RNA) e proteínas são o substrato da vida. Nem a nucleína nem as proteínas individualmente são substratos da vida. Portanto, acredita-se que as nucleoproteínas sejam os substratos da vida. Não existem sistemas vivos que não os contenham (desde vírus até humanos). No entanto, eles são um substrato de vida apenas quando estão localizados e funcionam numa célula.Fora das células, são compostos químicos comuns. Conseqüentemente, a vida é a interação de ácidos nucléicos e proteínas, e os seres vivos são o que contém um sistema molecular auto-reprodutor na forma de um mecanismo para a reprodução ativa da síntese de ácidos nucléicos e proteínas. A vida existe na forma de complexos de nucleoproteínas.
2. Uma célula é um biossistema em miniatura. 5 sinais de sistemas vivos.
(ver pergunta 1)
Uma célula é um biossistema independente, um nível de organização da matéria viva, caracterizado por manifestações das propriedades básicas dos seres vivos: 5 sinais de sistemas vivos:
1. Abertura (os sistemas vivos trocam energia, substâncias, informações com o meio ambiente) 2. Auto-renovação (os sistemas evoluem ao longo do tempo) 3. Auto-regulação (homeostase; os sistemas não requerem regulação externa) 4. Auto-reprodução 5. Altamente ordenado
A célula é uma unidade de estrutura, desenvolvimento e reprodução dos organismos - um sistema autogovernado. O sistema genético de controle de uma célula é representado por macromoléculas complexas - ácidos nucléicos (DNA e RNA). Uma célula só pode existir como um sistema integral, indivisível em partes. A integridade celular é garantida por membranas biológicas. Uma célula é um elemento de um sistema de categoria superior - um organismo. Partes celulares e organelas, constituídas por moléculas complexas, representam sistemas integrais de categoria inferior. A célula é considerada um elemento estrutural comum dos organismos vivos. A teoria celular é uma das generalizações biológicas geralmente aceitas que afirma a unidade do princípio da estrutura dos organismos vivos.
A teoria celular moderna inclui as seguintes disposições básicas: 1. A célula é uma unidade de estrutura (todos os seres vivos são constituídos por células).
2. Uma célula é uma unidade de atividade vital (todas as células são semelhantes em estrutura, composição química e funções vitais).
3. Uma célula é a menor unidade de um ser vivo (cada célula realiza todas as propriedades de um ser vivo)
4. A célula é uma unidade de reprodução (cada célula surge de uma célula) - R. Virchow
3. Uma célula é uma unidade elementar dos seres vivos. Características distintivas das células pró e eucarióticas.
Uma célula é uma unidade elementar dos seres vivos, a unidade básica de estrutura, funcionamento, reprodução e desenvolvimento de todos os organismos vivos. Uma célula é um sistema biológico que possui todas as características dos sistemas vivos.
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Opções de comparação |
Procariontes (sem núcleo) |
Eucariotos (têm um núcleo) |
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Organismos |
Arqueobactérias, eubactérias (cianobactérias, bactérias sintetizadoras verdes; enxofre, formadoras de metano) |
Cogumelos, plantas, animais |
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Dimensões da gaiola | ||
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Material genético |
Molécula de DNA circular de fita dupla encontrada em nucleóides e plasmídeos. Faltam proteínas histonas. Resistente a antibióticos. |
O DNA linear é organizado com a participação de um grande número de proteínas em cromossomos e encerrados no núcleo; mitocôndrias e plastídios possuem seu próprio DNA circular. Existem proteínas histonas. |
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Aparelho de superfície |
Estruturas de membrana e supramembrana (contendo mureína na parede celular, predominância de proteínas sobre lipídios. Mesossomo - invaginação da membrana para dentro para aumentar a superfície. |
Membrana plasmática, complexo supramembrana e submembrana (proteínas, fosfolipídios, proteínas semi-integrais, glicocálice, enzima em animais; celulose em plantas). |
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Citoplasma |
Não dividido em compartimentos, não contém organelas de membrana e fibras do citoesqueleto |
Existe um citoesqueleto que organiza o citoplasma e garante seu movimento, existem muitas organelas de membrana. |
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Estruturas não membranares: Ribossomos do citoesqueleto |
+(microtúbulos, microfilamentos, filamentos intermediários) 80S(maior que ) |
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Estruturas de membrana dupla Mitocôndrias Plastídios |
-(produtos. Em vez deles - lisossomos) -(ATP e fotossíntese - células crescem) |
+(Têm seus próprios ribossomos e DNA circular) + |
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Estruturas de membrana única do ER Ap-t Golgi Lisossomos Peroxissomos Vacúolos Inclusões |
- (não há) Proteínas + pequenas moléculas, nutre as coisas |
+ (tudo está) (na célula vegetal) gotas de gordura, amido/glicogênio |
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Método de divisão |
Fissão binária, constrição, conjugação. Amitose. |
Mitose, meiose, amitose |
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Movimento |
Flagelos (de uma proteína fibrilina) da proteína flagmin |
Flagelos, cílios, pseudópodes (em protozoários) da proteína tobulina |
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Características do metabolismo |
Capacidade de fixar nitrogênio molecular. Respiração (aeróbica e anaeróbica), quimiossíntese e fotossíntese |
Respiração, fotossíntese em plantas, nutrição (aero e anaeróbios, autotróficos-quimio e foto, heterótrofos) |
4. O princípio da compartimentação. Membrana biológica.
A alta ordem do conteúdo interno da célula é alcançada através da compartimentação de seu volume - divisão em compartimentos que diferem nos detalhes de sua composição química. A compartimentação é a separação espacial de substâncias e processos em uma célula. Compartimentos - compartimentos, células - núcleo, mitocôndrias, plastídios, lisossomos, vacúolos, porque imagem da membrana.
Arroz. 2.3. Compartimentação do volume celular usando membranas:
1 -essencial, 2- citoplasmático áspero existe, 3- mitocôndria, 4- vesícula citoplasmática de transporte, 5- lisossoma, 6- complexo lamelar, 7 - grânulo de secreção
Camada bilipídica - caudas hidrofóbicas - para dentro, cabeças hidrofílicas - para fora.
Proteínas de membrana:
Lipídios da membrana:
Recursos da membrana: barreira (protege o conteúdo interno das células), mantém a forma constante da célula; fornece comunicação celular; permite que as substâncias necessárias entrem nas células (seleciona a permeabilidade - moléculas e íons passam através da membrana em velocidades diferentes, quanto maior o tamanho, menor a velocidade).
Propriedades da membrana:
A camada bilipídica é capaz de se automontar;
Aumento da superfície da membrana devido à integração de vesículas não membranares (vesículas);
Proteínas e lipídios estão localizados assimetricamente no plano da membrana;
Proteínas e lipídios podem mover-se no plano da membrana dentro da camada (movimento lateral);
As membranas externa e interna têm cargas diferentes.
A membrana garante a separação de partículas carregadas e a manutenção da diferença de potencial
5. O princípio da compartimentação celular. Organização e propriedades de uma membrana biológica. História do estudo.
Veja a pergunta 4.
História do estudo :
1902, Overton encontra lipídios na composição da membrana psasmática.
1925, Gorter e Grendel mostram a presença de uma bicamada lipídica na membrana dos glóbulos vermelhos.
1935, modelo "sanduíche" de Danielli e Dawson (bicamada lipídica entre duas camadas de proteínas)
Um acúmulo de fatos inexplicáveis do ponto de vista de uma membrana “sanduíche” (as membranas são muito dinâmicas)
1962, Muller cria um modelo plano de membrana artificial. 1957-1963, Robertson formula o conceito de membrana biológica elementar.
1972, criação de um modelo de membrana em mosaico fluido por Singer e Nicholson.
6. Organização estrutural e propriedades das membranas biológicas.
Veja a pergunta 5
7. Proteínas e lipídios de membrana.
Proteínas de membrana:
periférico (adjacente à camada bilipídica) – ligação com cabeças lipídicas via ligações iônicas; facilmente extraído das membranas.
proteínas integrais (penetrantes - possuem canais de poros por onde passam substâncias solúveis em água; proteínas submersas (semi-integrais) - penetram até a metade) - interagem com lipídios com base em ligações hidrofóbicas.
Lipídios da membrana:
fosfolipídios – ost-k l.c. – um componente ideal para implementar a função de barreira
glicolipídios – ácidos graxos residuais + ost-k a/k
o colesterol é um lipídio esteróide, limitando a mobilidade dos lipídios, reduz a fluidez e estabiliza a membrana.
8. O fenômeno da osmose nas células vegetais e animais.
A energia do ATP, diretamente ou sendo transferida para outros compostos de alta energia (por exemplo, fosfato de creatina), é convertida em vários processos em um ou outro tipo de trabalho. Um deles é osmótico (mantendo diferenças na concentração de substâncias)
Osmose é a difusão (movimento de moléculas ao longo de um gradiente de concentração - de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração) de água através de membranas semipermeáveis.
No tamanho: A plasmólise (quando está quente) é a saída de água, o conteúdo das células encolhe e se afasta das paredes celulares. Desplasmólise (fria + água) - as células ficam inchadas e pressionadas contra a parede celular, sujeitas à pressão de turgor (turgor é a pressão hidrostática interna, causando tensão na parede celular). A parede celular é capaz de se esticar até um certo limite, após o qual apresenta resistência - o deslocamento da água das células ocorre na mesma velocidade com que entra nelas. (! A resistência da parede celular evita que as células vegetais, ao contrário dos animais, se rompam sob pressão).
Em célula viva: solução isotônica - normal, solução hipertônica - enrugada, solução hipotônica - inchaço, depois estouro - lise.
Arroz. 1. Osmose em sistema artificial. Um tubo contendo uma solução de glicose e fechado em uma extremidade com uma membrana que permite a passagem de água, mas não a glicose, é baixado com a extremidade fechada em um recipiente com água. A água pode passar através da membrana em qualquer direção; entretanto, as moléculas de glicose no tubo interferem no movimento das moléculas de água vizinhas, de modo que mais água entra no tubo do que sai dele. A solução sobe no tubo até que a pressão em sua coluna se torne suficiente para forçar a saída da água do tubo na mesma taxa com que entra.
Osmose é o processo de penetração unilateral de moléculas de solvente através de uma membrana semipermeável em direção a uma concentração mais alta. substância dissolvida. De que depende a osmose? em primeiro lugar, da concentração total de todas as partículas dissolvidas em ambos os lados da membrana e, em segundo lugar, da pressão criada por cada “solução” (o conceito de pressão osmótica: tal pressão na solução, devido ao desejo do sistema ( bem, ou seja, células) equalizam a concentração da solução em ambos os meios separados por uma membrana). A presença de água é necessária para os padrões. o curso de todos os processos, e é graças à osmose que ocorre a “rega” das células e estruturas. AS CÉLULAS NÃO POSSUEM MECANISMO ESPECIAL PARA SUGAR E BOMBEAR ÁGUA DIRETAMENTE! - portanto, a entrada e saída de água são reguladas pela alteração da concentração. coisa dentro. A parede celular é capaz de se esticar até um certo limite, após o qual apresenta resistência - o deslocamento da água das células ocorre na mesma velocidade com que entra nelas. (! A resistência da parede celular evita que as células vegetais, ao contrário dos animais, se rompam sob pressão).
9. Características da estrutura das células vegetais. Propriedades osmóticas das células vegetais.
Particularmente construído cresce cl-k: parede rígida de pectina de celulose, plastídios, vacúolos com seiva celular.
A rigidez da parede do CL evita inchaço e ruptura excessivos, causando perda da capacidade de movimentação. Devido ao crescimento do vacúolo, o tamanho da célula aumentou, os jogos desempenham um papel importante na regulação do fluxo de água para dentro da célula, contendo antibióticos que matam microrganismos e fungos microscópicos. Os plastídios são um grupo heterogêneo de organelas que produzem células (cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos).
Complexo Photos-z -syn-z org. in-in de inorgânico participará da luz solar Fase de luz 1-absorção de luz pela clorofila, excitação dela e.2-excitação, movendo-se ao longo da cadeia de transporte, dando excesso de energia para a síntese de ATP 3- fotólise da água (resultado: síntese de ATP + fotólise da água com liberação de O2) Fase escura 1-coleta de CO2 2-síntese de glicose a partir de CO2 com a energia do ATP
A diferença entre uma célula vegetal e uma célula animal: VACUOL. Rodeado por uma membrana-estonoplasto.Um compartimento associado a um estilo de vida imóvel crescem células + PLASTÍDEOS (cloroplastos, cromoplastos, leucoplastos) Funções:
Cumulativo (água, glúten, substâncias, frutose) + substâncias desnecessárias e não removíveis Alcalóides-biológicos. Substâncias ativas; Pigmentos (a cor depende do pH)
Manutenção da pressão osmótica (Turgor)
Protetora (propriedades bacteriológicas dos fitoncidas)
Enzimático (papel do mesossomo)
Sem centro celular! Não é capaz de fagocitose (a parede celular interfere)! A resistência mecânica das paredes celulares permite que ela exista em ambiente hipotônico, onde a água entra na célula por via osmótica. À medida que a água entra na célula, surge a pressão, evitando maior jejum de água. A pressão hidrostática excessiva na célula - TURGOR - garante o crescimento, preserva a forma da planta, determina a posição no espaço, resistência às influências mecânicas.
As células eucarióticas são divididas em regiões envolvidas por membrana funcionalmente distintas, chamadas compartimentos. As membranas intracelulares envolvem cerca de metade do volume celular total nesses compartimentos intracelulares distintos.
As membranas internas de uma célula eucariótica permitem a especialização funcional de diferentes membranas, o que é um fator crucial na separação dos diversos processos que ocorrem na célula.
Os compartimentos intracelulares comuns a todas as células eucarióticas são mostrados na Fig. 8-1.
Cerca de metade de todas as membranas celulares são delimitadas por cavidades semelhantes a labirintos
Finalmente, os peroxissomos são pequenas vesículas contendo muitas enzimas oxidativas.
Cada proteína organela recém-sintetizada passa do ribossomo para a organela ao longo de um caminho especial determinado por um peptídeo sinal ou por uma região sinal. A classificação das proteínas começa com a segregação primária, na qual a proteína permanece no citosol ou é transferida para outro compartimento. As proteínas que entram no RE passam por uma triagem adicional à medida que são transportadas para o aparelho de Golgi e depois do aparelho de Golgi para os lisossomos, vesículas secretoras ou membrana plasmática. Algumas proteínas permanecem no RE e em várias cisternas do aparelho de Golgi. As proteínas destinadas a outros compartimentos parecem entrar em vesículas de transporte, que se desprendem de um compartimento e se fundem com outro.
Quando uma célula se reproduz e se divide, ela deve duplicar suas organelas ligadas à membrana. Isso geralmente ocorre aumentando o tamanho dessas organelas, incorporando novas moléculas a elas. As organelas aumentadas então se dividem e são distribuídas entre as duas células-filhas.
Para a formação das organelas membranares, apenas a informação do DNA que determina as proteínas das organelas não é suficiente. Informações “epigenéticas” também são necessárias. Esta informação é transferida da célula-mãe para a descendência com a própria organela. Provavelmente, tais informações são necessárias para manter a compartimentação celular, enquanto as informações contidas no DNA são necessárias para a “reprodução” de sequências de nucleotídeos e aminoácidos.
Funções
Dentro de compartimentos rodeados por uma bicamada lipídica, podem existir diferentes valores de κ e diferentes sistemas enzimáticos podem funcionar. O princípio da compartimentalização permite que uma célula execute diferentes processos metabólicos simultaneamente.
O citosol das mitocôndrias contém um ambiente oxidativo no qual o NADH é oxidado em NAD +.
A quintessência do princípio da compartimentação pode ser considerada Aparelho de Golgi, em cujos dictiossomas operam vários sistemas enzimáticos, realizando, por exemplo, diferentes etapas modificação pós-tradução de proteínas.
Classificação
Três compartimentos celulares principais são classificados:
- Compartimento nuclear contendo o núcleo
- Espaço das cisternas do retículo endoplasmático (transição para a lâmina nuclear)
- Citosol
Procariontes
Em qualquer célula existem dois microcompartimentos gerais separados por uma membrana unitária - citoplasmática e exoplásmica. Bactérias com Gram negativo morfotipo, possuem também um terceiro microcompartimento geral - periplasmático, que se localiza entre a membrana citoplasmática e a membrana externa. Pinevich A.V. Microbiologia: Biologia de Procariontes, Volume I, Editora da Universidade Estadual de São Petersburgo, 2006.
Às vezes, um microcompartimento especializado está localizado em vários compartimentos gerais ao mesmo tempo, ou seja, possui localização mista. Um exemplo disso são os undulópodes.
Veja também
Notas
Fundação Wikimedia. 2010.
Veja o que é “Compartimentalização” em outros dicionários:
compartimentalização- A presença nos discos imaginais dos insetos de grupos de células (compartimentos ou policlones) não sobrepostos, ocupando uma determinada posição no disco e desenvolvendo-se ao longo de seu “próprio” caminho celular; o desenvolvimento de cada compartimento está sob ... Guia do Tradutor Técnico
Compartimentalização compartimentalização. Presença em discos imaginais
Compartimentalização- g) procedimentos de compartimentação realizados pela autoridade competente ou órgão autorizado em interação com fabricantes (produtores) de produtos do país para determinação de subpopulações de animais e organizações envolvidas... ... Terminologia oficial
Este termo tem outros significados, consulte Transmissão. Tradução (do latim tradutio tradução) é o processo de síntese de proteínas a partir de aminoácidos em uma matriz de RNA informativo (mensageiro) (mRNA, mRNA), realizado por um ribossomo.... ... Wikipedia
A alta ordem do conteúdo interno de uma célula eucariótica é alcançada por compartimentação seu volume é dividido em “células” que diferem nos detalhes de sua composição química (enzimática). A compartimentação promove a separação espacial de substâncias e processos na célula.
O ponto de vista atualmente aceito é que a membrana é composta de camada bimolecular de lipídios. As regiões hidrofóbicas de suas moléculas estão voltadas uma para a outra, e as hidrofílicas estão localizadas na superfície da camada. Variado moléculas de proteína incorporado nesta camada ou colocado em suas superfícies.
Devido à compartimentação do volume celular em uma célula eucariótica, observa-se uma divisão de funções entre diferentes estruturas. Ao mesmo tempo, várias estruturas interagem naturalmente entre si.
8. Estrutura de uma célula eucariótica: aparelho de superfície, protoplasma (núcleo e citoplasma).
A parte principal do aparelho da superfície celular é a membrana plasmática ou biológica (membrana citoplasmática). A membrana celular é o componente mais importante do conteúdo vivo de uma célula, construída de acordo com um princípio geral. Vários modelos da estrutura foram propostos. De acordo com o modelo de mosaico fluido proposto em 1972 por Nicholson e Singer, as membranas incluem uma camada bimolecular de fosfolipídios, que inclui moléculas de proteínas. Os lipídios são substâncias insolúveis em água cujas moléculas possuem dois pólos: hidrofílico e hidrofóbico. Numa membrana biológica, as moléculas lipídicas de duas camadas paralelas ficam frente a frente com suas extremidades hidrofóbicas. E os pólos hidrofílicos ficam do lado de fora, formando superfícies hidrofílicas. Na superfície da membrana, externa e internamente, as proteínas estão localizadas em uma camada CONTÍNUA, existem 3 grupos delas: periférica, submersa (semi-integral), penetrante (integral). A maioria das proteínas de membrana são enzimas. As proteínas imersas formam um transportador bioquímico na membrana, onde ocorre a transformação das substâncias. A posição das proteínas enterradas é estabilizada por proteínas periféricas. As proteínas penetrantes garantem a transferência de substâncias em duas direções: através da membrana para dentro da célula e de volta. Existem dois tipos: portadoras e formadoras de canais. Os formadores de canal revestem um poro cheio de água através do qual substâncias inorgânicas dissolvidas passam de um lado para o outro da membrana. Na superfície externa da membrana plasmática de uma célula animal, moléculas de proteínas e lipídios estão associadas a cadeias ramificadas de carboidratos, formando o glicocálix, a camada supramembrana, não viva, um produto residual da célula. As cadeias de carboidratos atuam como receptores (reconhecimento intercelular - amigo ou inimigo). A célula adquire a capacidade de responder especificamente a influências externas. A camada supramembrana nas bactérias contém mureína e nas plantas contém celulose ou pectina. Sob a membrana plasmática, no lado citoplasmático, há uma camada cortical (superficial) e estruturas fibrilares intracelulares que proporcionam a estabilidade mecânica da membrana.
Núcleo celular consiste em uma membrana, suco nuclear, nucléolo e cromatina. Função funcional envelope nuclear consiste no isolamento do material genético (cromossomos) de uma célula eucariótica do citoplasma com suas inúmeras reações metabólicas, bem como na regulação das interações bilaterais entre o núcleo e o citoplasma. O envelope nuclear consiste em duas membranas separadas por um espaço perinuclear. Este último pode comunicar-se com os túbulos do retículo citoplasmático.
A base suco nuclear, ou matriz, compõem proteínas. A seiva nuclear forma o ambiente interno do núcleo e, portanto, desempenha um papel importante na garantia do funcionamento normal do material genético.
Nucléolo representa a estrutura na qual ocorre a formação e a maturação ribossômico RNA (rRNA). Essas áreas nos cromossomos em metáfase parecem estreitamentos e são chamadas constrições secundárias.
Estruturas de cromatina na forma de aglomerados, espalhados no nucleoplasma são uma forma interfásica de existência dos cromossomos celulares.
EM citoplasma distinguir entre a substância principal (matriz, hialoplasma), inclusões e organelas. Substância básica do citoplasma preenche o espaço entre o plasmalema, o envelope nuclear e outras estruturas intracelulares. As proteínas mais importantes são representadas por enzimas da glicólise, metabolismo de açúcares, bases nitrogenadas, aminoácidos e lipídios.
A substância principal do citoplasma deve ser considerada da mesma forma que um sistema coloidal complexo capaz de passar de um estado semelhante ao sol (líquido) para um estado semelhante a um gel. No processo de tais transições, o trabalho é realizado.
9. Aparelho de superfície da célula. Estrutura e funções. Membranas biológicas. Sua estrutura e funções. Transporte de substâncias: ativo e passivo.
O aparelho superficial das células consiste em 3 subsistemas - a membrana plasmática, o complexo supramembrana (glicocálix ou parede celular) e o aparelho músculo-esquelético submembrana.
As suas principais funções são determinadas pela sua posição fronteiriça e incluem:
1) função de barreira (discriminatória);
2) a função de reconhecimento de outras células e componentes da substância intercelular;
3) função do receptor, incluindo interação com moléculas sinalizadoras
4) função de transporte;
5) a função do movimento celular através da formação de pseudo-, filo- e lamelipódios).
Membranas biológicas Eles delimitam o citoplasma do meio ambiente e também formam as conchas dos núcleos, mitocôndrias e plastídios. Eles formam um labirinto de retículo endoplasmático e vesículas achatadas empilhadas que constituem o complexo de Golgi. As membranas formam lisossomos, vacúolos grandes e pequenos de células vegetais e fúngicas e vacúolos pulsantes de protozoários. Todas essas estruturas são compartimentos (compartimentos) destinados a determinados processos e ciclos especializados.
Membrana plasmática ou plasmalema, é a membrana mais constante, básica e universal para todas as células. É uma película fina que cobre toda a célula
As moléculas de fosfolipídios estão dispostas em duas fileiras - com extremidades hidrofóbicas para dentro e cabeças hidrofílicas voltadas para o ambiente aquoso interno e externo. Em alguns lugares, a bicamada (camada dupla) de fosfolipídios é penetrada por moléculas de proteína (proteínas integrais). Dentro dessas moléculas de proteína existem canais - poros através dos quais passam substâncias solúveis em água. Outras moléculas de proteína penetram na bicamada lipídica até a metade de um lado ou de outro (proteínas semiintegrais). Existem proteínas periféricas na superfície das membranas das células eucarióticas. Moléculas de lipídios e proteínas são mantidas juntas devido a interações hidrofílicas-hidrofóbicas.
As funções das membranas biológicas são as seguintes:
1. Barreira. Eles delimitam o conteúdo da célula do ambiente externo e o conteúdo das organelas do citoplasma.
2. Transporte. Eles garantem o transporte de substâncias para dentro e para fora da célula, do citoplasma para as organelas e vice-versa.
3. Receptor. Eles atuam como receptores (recebendo e convertendo sinais do ambiente, reconhecendo substâncias celulares, etc.).
4. Estabilização.
5. Regulatório.
Transporte de substâncias:
O fluxo de substâncias através da membrana depende do tamanho da substância. Moléculas pequenas passam por transporte ativo e passivo; o transporte de macromoléculas e partículas grandes é realizado através da formação de vesículas de membrana por endocitose e exocitose. Transporte passivo - difusão (sem energia) ao longo de um gradiente de concentração; difusão facilitada através de um canal na membrana formado por proteínas. Transporte ativo (consumo de energia de ATP) com participação de proteínas transportadoras contra um gradiente de concentração.
Endocitoseé o transporte de macromoléculas através do plasmalema. De acordo com o estado de agregação da substância absorvida, eles são isolados pinocitose(captura e transporte de fluido ou compostos dissolvidos em fluido pela célula) e fagocitose(captura e transporte de partículas sólidas). Fagocitose e pinocitose consulte também o transporte ativo. Fagocitose– absorção de substâncias orgânicas sólidas pela célula. Uma vez perto da célula, a partícula sólida é cercada por protuberâncias de membrana, ou depressões de membrana são formadas sob ela. Como resultado, a partícula é encerrada em uma vesícula de membrana - um fagossomo - dentro da célula.
Pinocitose- Este é o processo de absorção por uma célula de pequenas gotas de líquido com substâncias de alto peso molecular dissolvidas nela. É realizado capturando essas gotículas por protuberâncias do citoplasma. As gotículas capturadas são imersas no citoplasma e ali absorvidas.
10. Protoplasma. Organização e funções. O papel das mudanças no estado agregativo do citoplasma na vida da célula (transições sol-gel). Conceito de biocolóide.
Protoplasma é o conteúdo de uma célula viva, incluindo seu núcleo e citoplasma.
Ao interagir com o meio ambiente, a célula se comporta como uma estrutura integral.
Considera-se que as propriedades do protoplasma desempenham um papel importante na unificação funcional dos componentes estruturais e compartimentos da célula. Em geral, é geralmente considerado como um sistema coloidal multifásico especial ou biocolóide.
Um papel importante na unificação funcional dos componentes estruturais e compartimentos da célula pertence às propriedades do protoplasma vivo. Em geral, é geralmente considerado um sistema coloidal multifásico especial, ou biocolóide. O biocolóide difere dos sistemas coloidais banais na complexidade da fase dispersa. Baseia-se em macromoléculas, que estão presentes em estruturas densas e microscopicamente visíveis (organelas), ou em estado disperso, próximo a soluções ou estruturas soltas em forma de rede, como géis.
Por ser uma solução coloidal no sentido físico-químico, um biocolóide, devido à presença de lipídios e partículas grandes, apresenta simultaneamente as propriedades de uma emulsão e de uma suspensão, respectivamente. Várias “impurezas” se instalam nas vastas superfícies das macromoléculas, o que leva a uma mudança no estado agregativo do protoplasma.
Entre os pólos extremos da organização do protoplasma na forma de géis e soluções viscosas existem estados de transição. Durante essas transições, é realizado um trabalho, como resultado de várias transformações intracelulares - a formação de membranas, a montagem de microtúbulos ou microfilamentos a partir de subunidades, a liberação de secreções da célula, uma mudança na geometria das moléculas de proteínas , levando à inibição ou aumento da atividade enzimática. Uma característica do biocolóide é também que, em condições fisiológicas, as transições do protoplasma de um estado de agregação para outro (devido à presença de um mecanismo enzimático especial) são reversíveis.
Esta propriedade de um biocolóide proporciona à célula a capacidade, na presença de energia, de realizar trabalho repetidamente em resposta a estímulos.
