1. Despre esența celor vii. Complexe nucleoproteice.Evoluţia ideilor despre esenţa chimică a vieţii.
F. Engels: „Viața este un mod de existență a corpurilor proteice”
Viața este o formă activă a existenței materiei; perioada de existență a unui singur organism din momentul apariției sale până la bătrânețe.
Începutul secolului al XX-lea Academicianul Koltsov - ipoteza „Molecule inelare speciale de proteine”
ADN-ul ca compus chimic a fost identificat încă din secolul al XIX-lea. Misher.
Experiența lui Griffiths 1926 - fenomenul de transformare (există doi participanți la fenomenul de transformare: bact și ADN străin, care modifică proprietatea bacteriilor. TF - factor de transformare - din tulpina S ucisă a provocat transformarea R -tulpina în tulpina S)
Griffiths nu a putut determina natura chimică a TF.
1944 Avery lab - dovezi experimentale - TF este identic cu ADN-ul.
R + mouse - viu; S + mouse - mort; S(t) + mouse – viu; S(t) + R - mort
Există 3 fluxuri în sistemele vii: ENERGIE, SUBSTANȚĂ și INFORMAȚII, cat. respectă legile termodinamicii. 1 LEGEA: În ceea ce privește energia, nu poți câștiga (transferă de la un lucru la altul) 2 LEGEA: În ceea ce privește energia, nu poți rămâne „cu a ta” (în timpul tranziției de energie, o parte din aceasta este pierdut, eliberat sub formă de căldură)
Nucleii pentru tine (ADN, ARN) și proteinele sunt substratul vieții. Nici nucleina pentru tine, nici proteinele separat nu sunt substraturi ale vieții. Prin urmare, se crede că substraturile vieții sunt nucleoproteine. Nu există sisteme vii care să nu le conțină (de la viruși la oameni). Cu toate acestea, ei sunt substratul vieții doar atunci când sunt și funcționează în celulă.În afara celulelor, aceștia sunt compuși chimici obișnuiți. Prin urmare, viața este interacțiunea dintre acidul nucleic și proteinele, iar viața este cea care conține un sistem molecular care se auto-reproduce sub forma unui mecanism de reproducere activă a sintezei acizilor nucleici și proteinelor. Viața există sub formă de complexe nucleoproteice.
2. O celulă este un biosistem în miniatură. 5 semne ale sistemelor vii.
(vezi întrebarea 1)
O celulă este un biosistem independent, nivelul de organizare al materiei vii, care se caracterizează prin manifestări ale principalelor proprietăți ale viețuitoarelor: 5 semne ale sistemelor vii:
1. Deschidere (sistemele vii schimbă energie, substanțe, informații cu mediul) 2. Auto-reînnoire (sistemele evoluează în timp) 3. Autoreglare (homeostazie; sistemele nu necesită reglare din exterior) 4. Auto-reproducere 5. Comanda mare
O celulă este o unitate de structură, dezvoltare și reproducere a organismelor - un sistem autonom. Sistemul genetic de control al unei celule este reprezentat de macromolecule complexe - acizi nucleici (ADN și ARN). Celula poate exista doar ca un sistem integral, indivizibil în părți. Integritatea celulară este asigurată de membranele biologice. O celulă este un element al unui sistem de rang superior - un organism. Părțile și organelele unei celule, constând din molecule complexe, sunt sisteme integrale de rang inferior. Celula este considerată un element structural general al organismelor vii. Teoria celulară este una dintre generalizările biologice universal recunoscute care afirmă unitatea principiului structurii organismelor vii.
Teoria celulară modernă include următoarele prevederi principale: 1. O celulă este o unitate structurală (toate ființele vii sunt formate din celule).
2. Celulă - o unitate de activitate vitală (toate celulele sunt similare ca structură, compoziție chimică și funcții vitale).
3. Celulă - cea mai mică unitate a vieții (fiecare celulă implementează toate proprietățile vieții)
4. Celulă - o unitate de reproducere (fiecare celulă ia naștere dintr-o celulă) - R. Virchow
3. O celulă este o unitate elementară a unui lucru viu. Caracteristici distinctive ale celulelor pro- și eucariote.
O celulă este o unitate elementară a viețuitoarelor, unitatea de bază a structurii, funcționării, reproducerii și dezvoltării tuturor organismelor vii. O celulă este un biosistem care are toate caracteristicile sistemelor vii.
|
Opțiuni de comparație |
Procariote (fără nucleu) |
Eucariote (are nucleu) |
|
organisme |
Arheobacterii, eubacterii (cianobacterii, bacterii verzi de sinteză; sulfurice, producătoare de metan) |
Ciuperci, plante, animale |
|
Dimensiunile celulei | ||
|
material genetic |
Moleculă circulară de ADN cu 2 catenele găsită în nucleoid și plasmide. Nu există proteine histone. Rezistent la antibiotice. |
ADN-ul liniar este organizat cu un număr mare de proteine în cromozomi și închis în nucleu; mitocondriile și plastidele au propriul lor ADN circular. Există proteine histone. |
|
Aparatură de suprafață |
Structuri membranare și supramembranare (conținând Mureină în peretele celular, predominanța proteinelor asupra lipidelor. Mezozom - invaginarea membranei spre interior pentru creșterea suprafeței. |
Membrană plasmatică, complex supramembranar și submembranar (proteine, fosfolipide, proteine semi-integrale, glicocalix, enzimă f.-la animale; la plante - celuloză). |
|
Citoplasma |
Nu este împărțit în compartimente, nu conține organele membranare și fibre citoscheletice |
Există un citoschelet care organizează citoplasma și asigură mișcarea acesteia; există multe organele membranare. |
|
Structuri non-membranare: Citoschelet Ribozomi |
+(microtubuli, microfilamente, filamente intermediare) 80S(mai mare decât ) |
|
|
Structuri cu membrană dublă Mitocondrii Plastide |
- (fabricații. În loc de ei, lizozomi) - (ATP și fotosinteza-crește celula.) |
+ (Au proprii lor ribozomi și ADN circular) + |
|
Structuri cu o singură membrană ER Golgi apt Lizozomi Peroxizomi Vacuole Incluzii |
- (nu sunt) Proteine + molecule mici, zap hrănește lucrurile |
+ (totul este acolo) (într-o celulă vegetală) picături de grăsime, amidon/glicogen |
|
metoda diviziunii |
Fisiune binară, constricție, conjugare. Amitoza. |
Mitoză, meioză, amitoză |
|
Circulaţie |
Flagellum (de la o singură proteină fibrilină) dintr-o proteină flagmin |
Flageli, cili, pseudopodi (în protozoare) din proteina tobulină |
|
Caracteristicile metabolismului |
Capacitatea de a fixa azotul molecular. Respirație (aerobă și anaerobă), chimiosinteză și fotosinteză |
Respirație, fotosinteză la plante, nutriție (aero- și anaerobi, autotrofe-chimio și foto, heterotrofe) |
4. Principiul compartimentării. membrana biologica.
Ordinea ridicată a conținutului intern al celulei se realizează prin compartimentarea volumului acesteia - divizarea în compartimente care diferă în detaliile compoziției chimice. Compartimentarea este separarea spațială a substanțelor și proceselor dintr-o celulă. Compartimente - compartimente, celule - nucleu, mitocondrii, plastide, lizozomi, vacuole, deoarece imaginea membranei.
Orez. 2.3. Compartimentarea volumului celular folosind membrane:
1 -miez, 2- citoplasmaticul dur este, 3- mitocondrie, 4- veziculă citoplasmatică de transport, 5- lizozom, 6- complex lamelar, 7 - granule secrete
Stratul bilipidic - cozi hidrofobe - interior, capete hidrofile - exterior.
Proteinele membranare:
Lipidele membranei:
Functiile membranei: barieră (protejează conținutul intern al celulei), menține o formă constantă a celulelor; asigură comunicarea celulară; permite trecerea substanțelor necesare prin celule (alegeți penetrarea - mol-ly și ionii trec prin membrană cu viteze diferite, cu cât dimensiunea este mai mare, cu atât viteza este mai mică).
Proprietățile membranei:
Stratul bilipid este capabil de auto-asamblare;
O creștere a acoperirii membranei datorită înglobării în vezicule non-membranare (vezicule);
Proteinele și lipidele sunt situate asimetric în planul membranei;
Proteinele și lipidele se pot deplasa în planul membranei în interiorul stratului (mișcare laterală);
Straturile exterior și interior ale membranei au o încărcătură diferită.
Membrana asigură separarea particulelor încărcate și menținerea diferenței de potențial
5. Principiul compartimentării celulare. Organizarea și proprietățile membranei biologice. Istoria studiului.
Vezi întrebarea 4.
Istoria studiului :
1902, Overton găsește lipide în membrana psasmatică.
1925, Gorter și Grendel arată prezența unui dublu strat lipidic în membrana eritrocitară.
1935, model „sandwich” de Danielli și Dowson (dublu strat lipidic între două straturi de proteine)
Acumularea de fapte care sunt inexplicabile din punctul de vedere al unei membrane „sandwich” (membranele sunt foarte dinamice)
1962, Muller creează un model plan al unei membrane artificiale 1957-1963, Robertson formulează conceptul unei membrane biologice elementare.
1972, Singer și Nicholson creează un model mozaic fluid al membranei.
6. Organizarea structurală și proprietățile membranelor biologice.
Vezi întrebarea 5
7. Proteinele și lipidele membranei.
Proteinele membranare:
periferic (adiacent stratului lipidic) - asociat cu capete lipidice folosind legături ionice; ușor de extras din membrane.
proteinele integrale (penetrante - au canale-pori, prin care trec substantele solubile in apa; proteinele imersate (semi-integrale) - patrund pe jumatate) - interactioneaza cu lipidele pe baza legaturilor hidrofobe.
Lipidele membranei:
fosfolipide - ost-to j.k. - o componenta ideala pentru implementarea functiei de bariera
glicolipide - ost-to j.k. + stop-la a/c
colesterolul - un lipid steroid, prin limitarea mobilității lipidelor, reduce fluiditatea, stabilizează membrana.
8. Fenomenul de osmoză în celulele vegetale și animale.
Energia ATP, direct sau fiind transferată la alți compuși cu energie înaltă (de exemplu, creatină fosfat), în diferite procese este transformată într-unul sau altul tip de lucru. Una dintre ele este osmotică (menținerea diferențelor de concentrație a substanțelor)
Osmoza - difuzia (mișcarea unui mol de-a lungul unui gradient de concentrație - de la regiunea superioară până la regiunea inferioară) a apei prin membrana semi-permeabilă.
În rast kl-ke: Plasmoliza (când este cald) - curgerea apei, care conține celule, se micșorează și se îndepărtează de peretele celular. Deplasmoliza (rece-dar + turnare) - celulele s-au umflat și s-au apăsat pe peretele celular, supuse presiunii turgenței (turgor - presiune hidrostatică internă, provocând tensiunea peretelui celular). Peretele celular este capabil să se întindă până la o anumită limită, după care rezistă - deplasarea apei din celule are loc cu aceeași viteză cu care intră în ele. (! Rezistența peretelui celular nu permite celulelor în creștere, spre deosebire de animale, să spargă sub presiune).
Locuiește în kl-ke: rr izotonic - normă, rr hipertonic - ridat, rr hipoton - umflat, apoi izbucnire-liză.
Orez. 1. Osmoza intr-un sistem artificial. Un tub care conține o soluție de glucoză și închis la un capăt cu o membrană care permite trecerea apei, dar nu trece glucoza este coborât cu capătul închis într-un vas cu apă. Apa poate trece prin membrană în ambele direcții; totuși, moleculele de glucoză din tub interferează cu mișcarea moleculelor de apă învecinate și, prin urmare, mai multă apă intră în tub decât iese din el. Soluția se ridică în tub până când presiunea coloanei sale devine suficientă pentru a deplasa apa din tub în aceeași viteză cu care intră.
Osmoza este procesul de penetrare unilaterală a moleculelor de solvent printr-o membrană semipermeabilă spre o concentrație mai mare. materie dizolvată. de ce depinde osmoza? în primul rând, din concentrația totală a tuturor particulelor dizolvate de pe ambele părți ale membranei și, în al doilea rând, din presiunea creată de fiecare „soluție” (conceptul de presiune osmotică: o astfel de presiune asupra soluției, datorită aspirației sistemului (bine, adică celule) pentru a egaliza soluția concentrată în ambele medii separate de o membrană). Prezența apei este necesară pentru norme. cursul tuturor proceselor și datorită osmozei celulele și structurile sunt „udate”. CELULELE NU AU MECANISME SPECIALE DE ASPIRARE SI POMPARE DIRECT A APEI! - prin urmare, afluxul si iesirea apei este reglat de o modificare a conc. lucruri-in. Peretele celular este capabil să se întindă până la o anumită limită, după care rezistă - deplasarea apei din celule are loc cu aceeași viteză cu care intră în ele. (! Rezistența peretelui celular nu permite celulelor în creștere, spre deosebire de animale, să spargă sub presiune).
9. Caracteristici ale structurii celulelor vegetale. Proprietățile osmotice ale celulelor vegetale.
Deosebit de zvelte cresc celule: perete rigid de pectină de celuloză, plastide, vacuole cu suc celular.
Rigiditatea placajului peretelui a prevenit umflarea și ruperea excesivă, provocând pierderea capacității de mișcare. Datorită creșterii vacuolei, aceasta a crescut dimensiunea celulelor, jucând un rol important în reglarea fluxului de apă în celule, conținând antibiotice care ucid microorganismele și ciupercile microscopice. Plastidele sunt un grup eterogen de organite care cresc celule (cloroplaste, cromoplaste și leucoplaste)
Photos-z - complex synth-z org in-in din partea non-org a luminii solare Faza luminii 1-absorbția luminii de către clorofilă, excitație e.2-excitație e mișcându-se de-a lungul lanțului de transfer, oferind energie suplimentară sintezei de ATP 3- fotoliza apei (total - sinteza ATP + fotoliza apei cu eliberare de O2) Faza intunecata 1 - captarea CO2 2 - sinteza glucozei din CO2 cu energie ATP
Diferența dintre o celulă vegetală și o celulă animală: VACUOL. Înconjurat de o membrană-stonoplast.Compartimentul asociat cu imobilitatea crește celule + PLASTIDE (cloroplaste, cromoplaste, leucoplaste) Funcții:
Acumulativ (apă, lipici, pentru tine, fructoză) + lucruri inutile și nedemontabile Alcaloizi-biologici. Substanțe active; Pigmenti (culoarea depinde de pH)
Menținerea presiunii osmotice (Turgor)
Protectoare (sv-va-phytoncide bacteriologice)
Enzimatic (rolul mezosomului)
Fără centru celular! Nu este capabil de fagocitoză (intervine peretele celular)! Rezistența mecanică a pereților celulari îi permite să existe într-un mediu hipotonic, unde apa pătrunde OSMOTIC în celulă. Pe măsură ce apa intră în celulă, apare presiunea care împiedică curgerea apei suplimentare. Presiunea hidrostatica excesiva in celula - TURGOR - asigurand cresterea, pastrarea formei plantei, determinarea pozitiei in spatiu, rezistenta la influente mecanice.
Celulele eucariote sunt împărțite în zone - compartimente diferite din punct de vedere funcțional, înconjurate de membrană. Membranele intracelulare înglobează aproximativ jumătate din volumul total al celulei în aceste compartimente intracelulare individuale.
Membranele interioare ale celulei eucariote fac posibilă specializarea funcțională a diferitelor membrane, ceea ce este un factor decisiv în separarea numeroaselor procese diferite care au loc în celulă.
Compartimentele intracelulare comune tuturor celulelor eucariote sunt prezentate în Fig. 8-1.
Aproximativ jumătate din toate membranele celulare sunt delimitate de cavități asemănătoare labirintului.
În cele din urmă, peroxizomii sunt mici vezicule care conțin multe enzime oxidative.
Fiecare proteină de organel nou sintetizată trece de la ribozom la organel într-un mod specific, determinat fie de o peptidă semnal, fie de un situs semnal. Sortarea proteinelor începe cu segregarea primară, în care proteina fie rămâne în citosol, fie este transferată într-un alt compartiment. Proteinele care intră în ER suferă o sortare suplimentară pe măsură ce sunt transportate în aparatul Golgi și apoi din aparatul Golgi către lizozomi, vezicule secretoare sau membrana plasmatică. Unele proteine rămân în ER și în diferite cisterne ale aparatului Golgi. Proteinele destinate altor compartimente par să ajungă în vezicule de transport care se desprind dintr-un compartiment și fuzionează cu altul.
Când o celulă se reproduce și se divide, trebuie să-și dubleze organelele membranare. Acest lucru se întâmplă de obicei prin creșterea dimensiunii acestor organite atunci când sunt încorporate noi molecule în ele. Organelele mărite se divid apoi și se distribuie la două celule fiice.
Pentru formarea organitelor membranare, doar informațiile ADN care determină proteinele organelelor nu sunt suficiente. Sunt necesare și informații „epigenetice”. Această informație este transmisă de la celula părinte la descendenți cu organele în sine. Este probabil ca astfel de informații să fie necesare pentru a menține compartimentarea celulară, în timp ce informațiile conținute în ADN sunt necesare pentru „propagarea” secvențelor de nucleotide și aminoacizi.
Funcții
În cadrul compartimentelor înconjurate de un strat dublu lipidic, pot exista valori diferite, pot funcționa diferite sisteme enzimatice. Principiul compartimentării permite celulei să efectueze simultan diferite procese metabolice.
Citosolul mitocondrial conține un mediu oxidativ în care NADH este oxidat la NAD+.
Chintesența principiului compartimentării poate fi considerată aparate Golgi, în ai căror dictiozomi funcționează diverse sisteme enzimatice, de exemplu, realizând diferite etape modificarea post-translațională a proteinelor.
Clasificare
Există trei compartimente celulare principale:
- Compartimentul nuclear care conține nucleul
- Spațiul cisternă al reticulului endoplasmatic (tranziție în lamina nucleară)
- Citosol
procariote
În orice celulă, există două microcompartimente generale separate de o membrană unitară - citoplasmatică și exoplasmatică. Bacteriile care au gram negativ morfotip, au și un al treilea microcompartiment general - periplasmic, care este situat între membrana citoplasmatică și membrana exterioară. Pinevici A.V. Microbiologie: Biologia procariotelor, volumul I, editura Universității de Stat din Sankt Petersburg, 2006.
Uneori, un microcompartiment specializat este situat în mai multe compartimente generale simultan, adică are o localizare mixtă. Un exemplu în acest sens este undulopodia.
Vezi si
Note
Fundația Wikimedia. 2010 .
Vedeți ce este „Compartimentarea” în alte dicționare:
compartimentare- Prezența în discurile imaginare a insectelor a unor grupuri de celule care nu se suprapun (compartimente sau policloni), care ocupă o anumită poziție în disc și se dezvoltă de-a lungul căii celulare „proprii”, dezvoltarea fiecărui compartiment este sub ... Manualul Traducătorului Tehnic
Compartimentare Prezența în discuri imaginare
Compartimentare- g) proceduri de compartimentare efectuate de către autoritatea competentă sau organismul autorizat în cooperare cu producătorii (producătorii) de produse de pe teritoriul țării pentru a determina subpopulațiile de animale și organizațiile implicate... ... Terminologie oficială
Acest termen are alte semnificații, vezi Broadcast. Traducerea (din latină translatio translation) este procesul de sinteză a proteinelor din aminoacizi pe matricea ARN-ului informațional (de matrice) (ARNm, ARNm) efectuat de ribozom. ... ... Wikipedia
Ordinea ridicată a conținutului intern al celulei eucariote se realizează prin compartimentare volumul său - subdiviziuni în „celule”, care diferă în detaliile compoziției chimice (enzimei). Compartimentarea contribuie la separarea spațială a substanțelor și proceselor din celulă.
In prezent este acceptat punctul de vedere conform caruia este compusa membrana stratul bimolecular de lipide. Regiunile hidrofobe ale moleculelor lor sunt întoarse unele spre altele, în timp ce cele hidrofile sunt situate pe suprafața stratului. Diverse molecule de proteineînglobat în acest strat sau plasat pe suprafețele acestuia.
Datorită compartimentării volumului celular într-o celulă eucariotă, se observă o diviziune a funcțiilor între diferite structuri. În același timp, diferite structuri interacționează în mod regulat între ele.
8. Structura unei celule eucariote: aparat de suprafață, protoplasmă (nucleu și citoplasmă).
Partea principală a aparatului de suprafață al celulei este plasma sau membrana biologică (membrană citoplasmatică). Membrana celulară este cea mai importantă componentă a conținutului viu al celulei, construită după un principiu general. Au fost propuse mai multe modele de construcție. Conform modelului mozaic fluid propus în 1972 de Nicholson și Singer, membranele includ un strat bimolecular de fosfolipide, care include molecule de proteine. Lipidele sunt substanțe insolubile în apă ale căror molecule au doi poli: hidrofil, hidrofob. Într-o membrană biologică, moleculele de lipide din două straturi paralele se confruntă cu capete hidrofobe. Iar polii hidrofili raman in exterior, care formeaza suprafete hidrofile. Pe suprafața membranei, spre exterior și spre interior, există un strat NECONTINU de proteine, sunt 3 grupe de ele: periferice, imersate (semi-integrale), penetrante (integrale). Majoritatea proteinelor membranare sunt enzime. Proteinele scufundate formează pe membrană un transportor biochimic, pe care are loc transformarea substanțelor. Poziția proteinelor imersate este stabilizată de proteinele periferice. Proteinele penetrante asigură transferul substanțelor în două direcții: prin membrană în celulă și înapoi. Există două tipuri: purtători și canale. Celulele care formează canale căptușesc un por umplut cu apă prin care substanțele anorganice dizolvate trec dintr-o parte în cealaltă a membranei. Pe suprafața exterioară a membranei plasmatice într-o celulă animală, moleculele de proteine și lipide sunt asociate cu lanțuri de carbohidrați ramificate, formând un glicocalix, o supramembrană, strat neînsuflețit, un produs al activității vitale a celulei. Lanțurile de carbohidrați acționează ca receptori (recunoaștere intercelulară-prieten-dușman). Celula dobândește capacitatea de a răspunde în mod specific la influențele externe. Mureina intră în stratul supramembranar în bacterii, iar celuloza sau pectina în plante. Sub membrana plasmatică, pe partea citoplasmei, există un strat cortical (de suprafață) și structuri fibrilare intracelulare care asigură stabilitatea mecanică a membranei.
nucleul celular constă dintr-o membrană, suc nuclear, nucleol și cromatină. Rol funcțional plic nuclear constă în separarea materialului genetic (cromozomilor) celulei eucariote de citoplasmă cu numeroasele sale reacții metabolice, precum și reglarea interacțiunilor bilaterale dintre nucleu și citoplasmă. Învelișul nuclear este format din două membrane separate printr-un spațiu perinuclear (perinuclear). Acesta din urmă poate comunica cu tubii reticulului citoplasmatic.
bază suc nuclear, sau matrice, alcătuiesc proteinele. Sucul nuclear formează mediul intern al nucleului și, prin urmare, joacă un rol important în asigurarea funcționării normale a materialului genetic.
nucleol este structura în care au loc formarea și maturizarea ribozomal ARN (ARNr). Astfel de regiuni din cromozomii metafază arată ca niște constricții și sunt numite întinderi secundare.
Structuri cromatinei sub formă de bulgări,împrăștiate în nucleoplasmă, sunt forma de interfază a existenței cromozomilor celulari.
ÎN citoplasma distinge între substanța principală (matrice, hialoplasmă), incluziuni și organite. Substanța principală a citoplasmei umple spațiul dintre plasmalemă, membrana nucleară și alte structuri intracelulare. Cele mai importante dintre proteine sunt enzimele de glicoliză, metabolismul zahărului, bazele azotate, aminoacizii și lipidele.
Substanța principală a citoplasmei ar trebui să fie considerată în același mod ca un sistem coloidal complex capabil să treacă de la o stare asemănătoare solului (lichid) la una asemănătoare gelului. În procesul unor astfel de tranziții, se lucrează.
9. Aparatul de suprafață al celulei. Structură și funcții. membrane biologice. Structura și funcțiile lor. Transport de substante: active si pasive.
Aparatul de suprafață al celulelor este format din 3 subsisteme - membrana plasmatică, complexul epimembranar (glicocalix sau peretele celular) și aparatul musculo-scheletic submembranar.
Principalele sale funcții sunt determinate de poziția frontierei și includ:
1) funcţie de barieră (delimitare);
2) funcția de recunoaștere a altor celule și componente ale substanței intercelulare;
3) funcția receptorului, inclusiv interacțiunea cu moleculele de semnalizare
4) funcția de transport;
5) funcția de mișcare a celulelor prin formarea de pseudo-, filo- și lamellopodia).
membrane biologice delimitează citoplasma de mediu și formează, de asemenea, membranele nucleelor, mitocondriilor și plastidelor. Ele formează un labirint al reticulului endoplasmatic și vezicule stivuite aplatizate care alcătuiesc complexul Golgi. Membranele formează lizozomi, vacuole mari și mici de celule vegetale și fungice, vacuole pulsatorii ale protozoarelor. Toate aceste structuri sunt compartimente (compartimente) concepute pentru anumite procese și cicluri specializate.
Membrana plasmatica sau plasmalema, - cea mai permanentă, de bază, membrană universală pentru toate celulele. Este cea mai subțire peliculă care acoperă întreaga celulă
Moleculele de fosfolipide sunt dispuse pe două rânduri - capete hidrofobe spre interior, capete hidrofile către mediul acvatic intern și extern. În unele locuri, stratul dublu (stratul dublu) de fosfolipide este pătruns cu molecule proteice (proteine integrale). În interiorul unor astfel de molecule de proteine există canale - pori prin care trec substanțele solubile în apă. Alte molecule proteice pătrund jumătatea stratului lipidic dintr-o parte sau cealaltă (proteine semi-integrale). Pe suprafața membranelor celulelor eucariote există proteine periferice. Moleculele de lipide și proteine sunt ținute împreună prin interacțiuni hidrofil-hidrofobe.
Funcțiile membranelor biologice sunt următoarele:
1. Bariera. Ele delimitează conținutul celulei de mediul extern și conținutul organelelor din citoplasmă.
2. Transport. Ele asigură transportul substanțelor în și în afara celulei, de la citoplasmă la organele și invers.
3. Receptor. Aceștia joacă rolul de receptori (recepția și conversia semnalelor din mediu, recunoașterea substanțelor celulare etc.).
4. Stabilizare.
5. de reglementare.
Transport de substante:
Fluxul de substanțe prin membrană depinde de mărimea substanței. Moleculele mici trec prin transport activ și pasiv, transferul de macromolecule și particule mari se realizează datorită formării veziculelor membranare prin endocitoză și exocitoză. Transport pasiv - difuzia (fără energie) de-a lungul unui gradient de concentrație a facilitat difuzarea printr-un canal din membrana format din proteine. Transport activ - (cheltuială de energie ATP) cu participarea proteinelor purtătoare împotriva unui gradient de concentrație.
Endocitoza este transportul macromoleculelor prin plasmalemă. În funcție de starea de agregare a substanței absorbite, pinocitoza(captarea și transportul de către celulă a fluidului sau compușilor dizolvați în fluid) și fagocitoză(captarea și transportul particulelor solide). Fagocitoză și pinocitoză se aplică și transportului activ. Fagocitoză- absorbtia de catre celula a substantelor organice solide. Odată aproape de celulă, particula solidă este înconjurată de excrescențe ale membranei sau sub ea se formează depresiuni ale membranei. Ca rezultat, particula este închisă într-o veziculă membranară - fagozom - în interiorul celulei.
pinocitoza- acesta este procesul de absorbție de către celulă a micilor picături de lichid cu substanțe macromoleculare dizolvate în ea. Se realizează prin captarea acestor picături prin excrescențe ale citoplasmei. Picăturile capturate sunt scufundate în citoplasmă și absorbite acolo.
10. Protoplasma. Organizare și funcții. Rolul schimbărilor în starea agregată a citoplasmei în viața celulei (tranziții sol-gel). Conceptul de biocoloizi.
Protoplasma este conținutul unei celule vii, inclusiv nucleul și citoplasma acesteia.
Interacționând cu mediul, celula se comportă ca o structură integrală.
Proprietăților protoplasmei li se atribuie un rol important în unificarea funcțională a componentelor structurale și a compartimentelor celulei. În general, se obișnuiește să se considere un sistem coloidal special multifazic sau biocoloid.
Un rol important în unificarea funcțională a componentelor structurale și a compartimentelor celulei aparține proprietăților protoplasmei vii. În general, se obișnuiește să se considere un sistem coloidal special cu mai multe faze sau biocoloid. Biocoloidul diferă de sistemele coloidale banale prin complexitatea fazei dispersate. Se bazează pe macromolecule, care sunt prezente fie în compoziția structurilor dense vizibile microscopic (organele), fie într-o stare dispersată aproape de soluții sau de structuri asemănătoare rețelelor libere, cum ar fi gelurile.
Fiind o soluție coloidală în sens fizico-chimic, datorită prezenței lipidelor și a particulelor mari, biocoloizii prezintă simultan proprietățile unei emulsii, respectiv a unei suspensii. Pe suprafețele vaste ale macromoleculelor se instalează diverse „impurități”, ceea ce duce la o schimbare a stării agregate a protoplasmei.
Între polii extremi ai organizării protoplasmei sub formă de geluri vâscoase și soluții, există stări de tranziție. Cu aceste tranziții, se efectuează lucrări, în urma cărora se efectuează diverse transformări intracelulare - formarea membranelor, asamblarea microtubulilor sau microfilamentelor din subunități, eliberarea secrețiilor din celulă, modificarea geometriei moleculelor de proteine. , conducând la inhibarea sau creșterea activității enzimatice. O caracteristică a biocoloidului este și faptul că, în condiții fiziologice, tranzițiile protoplasmei de la o stare de agregare la alta (datorită prezenței unui mecanism enzimatic special) sunt reversibile.
Această proprietate a biocoloizilor oferă celulei capacitatea de a efectua lucrări în mod repetat ca răspuns la acțiunea stimulilor în prezența energiei.
