Kas atklāja membrānu. Membrānas: to struktūra un darbība

Organismu, kā arī augu, dzīvnieku un cilvēku struktūras izpēte ir bioloģijas nozare, ko sauc par citoloģiju. Zinātnieki ir atklājuši, ka šūnas saturs, kas atrodas tās iekšpusē, ir diezgan sarežģīts. To ieskauj tā sauktais virsmas aparāts, kurā ietilpst ārējā šūnas membrāna, virsmembrānas struktūras: glikokalikss un mikrofilamenti, pelikulas un mikrotubulas, kas veido tā submembrānas kompleksu.

Šajā rakstā mēs pētīsim ārējās šūnu membrānas struktūru un funkcijas, kas ir daļa no dažādu veidu šūnu virsmas aparāta.

Kādas funkcijas veic šūnu ārējā membrāna?

Kā aprakstīts iepriekš, ārējā membrāna ir daļa no katras šūnas virsmas aparāta, kas veiksmīgi atdala tās iekšējo saturu un aizsargā šūnu organellus no nelabvēlīgiem vides apstākļiem. Vēl viena funkcija ir nodrošināt vielu apmaiņu starp šūnas saturu un audu šķidrumu, tāpēc ārējā šūnas membrāna transportē molekulas un jonus, kas nonāk citoplazmā, kā arī palīdz izvadīt no šūnas toksīnus un liekās toksiskās vielas.

Šūnu membrānas struktūra

membrānas vai plazmas membrānas dažādi veidišūnas ir ļoti dažādas. Galvenokārt ķīmiskā struktūra, kā arī lipīdu, glikoproteīnu, olbaltumvielu relatīvais saturs tajos un attiecīgi tajos esošo receptoru raksturs. Ārējais, ko galvenokārt nosaka individuālais glikoproteīnu sastāvs, piedalās vides stimulu atpazīšanā un pašas šūnas reakcijās uz to darbību. Daži vīrusu veidi var mijiedarboties ar šūnu membrānu proteīniem un glikolipīdiem, kā rezultātā tie iekļūst šūnā. Herpes un gripas vīrusus var izmantot, lai izveidotu savu aizsargapvalku.

Un vīrusi un baktērijas, tā sauktie bakteriofāgi, pieķeras pie šūnas membrānas un izšķīdina to saskares vietā ar īpaša enzīma palīdzību. Tad izveidotajā caurumā nonāk vīrusa DNS molekula.

Eikariotu plazmas membrānas struktūras iezīmes

Atgādiniet, ka ārējā šūnu membrāna veic transporta funkciju, tas ir, vielu pārnešanu uz un no tās ārējā vidē. Lai veiktu šādu procesu, ir nepieciešama īpaša struktūra. Patiešām, plazmlemma ir pastāvīga, universāla virsmas aparāta sistēma visiem. Šī ir plāna (2-10 Nm), bet diezgan blīva daudzslāņu plēve, kas pārklāj visu šūnu. Tās struktūru 1972. gadā pētīja tādi zinātnieki kā D. Singers un G. Nikolsons, izveidoja arī šūnas membrānas šķidruma-mozaīkas modeli.

Galvenie ķīmiskie savienojumi, kas to veido, ir sakārtotas olbaltumvielu un noteiktu fosfolipīdu molekulas, kas ir mijas šķidrā lipīdu vidē un atgādina mozaīku. Tādējādi šūnu membrāna sastāv no diviem lipīdu slāņiem, kuru nepolārās hidrofobās "astes" atrodas membrānas iekšpusē, un polārās hidrofilās galvas ir vērstas pret šūnas citoplazmu un starpšūnu šķidrumu.

Lipīdu slāni iekļūst lielas olbaltumvielu molekulas, kas veido hidrofilas poras. Tieši caur tiem tiek transportēti glikozes un minerālsāļu ūdens šķīdumi. Dažas olbaltumvielu molekulas atrodas gan uz plazmlemmas ārējās, gan iekšējās virsmas. Tādējādi uz ārējās šūnu membrānas visu organismu šūnās ar kodoliem ir ogļhidrātu molekulas, kas saistītas ar kovalentām saitēm ar glikolipīdiem un glikoproteīniem. Ogļhidrātu saturs šūnu membrānās svārstās no 2 līdz 10%.

Prokariotu organismu plazmlemmas struktūra

Prokariotu šūnu ārējā membrāna veic līdzīgas funkcijas kā kodolorganismu šūnu plazmas membrānas, proti: uztver un pārraida informāciju, kas nāk no ārējās vides, jonu un šķīdumu transportēšanu šūnā un no tās, kā arī šūnu aizsardzību. citoplazma no svešiem reaģentiem no ārpuses. Tas var veidot mezosomas - struktūras, kas rodas, kad plazmalemma izvirzās šūnā. Tie var saturēt fermentus, kas iesaistīti prokariotu vielmaiņas reakcijās, piemēram, DNS replikācijā, olbaltumvielu sintēzē.

Mezosomas satur arī redoksenzīmus, savukārt fotosintēzes satur bakteriohlorofilu (baktērijās) un fikobilīnu (zilaļģī).

Ārējo membrānu loma starpšūnu kontaktos

Turpinot atbildēt uz jautājumu, kādas funkcijas veic ārējā šūnu membrāna, pakavēsimies pie tās lomas augu šūnās.Augu šūnās šūnas ārējās membrānas sieniņās veidojas poras, kas pāriet celulozes slānī. Caur tiem ir iespējama šūnas citoplazmas izeja uz āru, šādus plānus kanālus sauc par plazmodesmām.

Pateicoties viņiem, saikne starp blakus esošajām augu šūnām ir ļoti spēcīga. Cilvēka un dzīvnieku šūnās blakus esošo šūnu membrānu saskares vietas sauc par desmosomām. Tie ir raksturīgi endotēlija un epitēlija šūnām, un tie ir atrodami arī kardiomiocītos.

Plazmalemmas palīgformējumi

Lai saprastu, kā augu šūnas atšķiras no dzīvniekiem, tas palīdz izpētīt to plazmas membrānu strukturālās iezīmes, kas ir atkarīgas no tā, kādas funkcijas veic ārējā šūnu membrāna. Virs tā dzīvnieku šūnās ir glikokaliksa slānis. To veido polisaharīdu molekulas, kas saistītas ar ārējās šūnu membrānas olbaltumvielām un lipīdiem. Pateicoties glikokaliksam, starp šūnām notiek adhēzija (pielipšana), izraisot audu veidošanos, tāpēc tas piedalās plazmalemmas signalizācijas funkcijā - vides stimulu atpazīšanā.

Kā notiek noteiktu vielu pasīvā transportēšana caur šūnu membrānām

Kā minēts iepriekš, šūnu ārējā membrāna ir iesaistīta vielu transportēšanas procesā starp šūnu un ārējo vidi. Ir divu veidu transports caur plazmlemmu: pasīvais (difūzija) un aktīvais transports. Pirmajā ietilpst difūzija, atvieglota difūzija un osmoze. Vielu kustība pa koncentrācijas gradientu galvenokārt ir atkarīga no molekulu masas un izmēra, kas iet caur šūnu membrānu. Piemēram, mazas nepolāras molekulas viegli izšķīst plazmlemmas vidējā lipīdu slānī, pārvietojas pa to un nonāk citoplazmā.

Citoplazmā ar īpašu nesējproteīnu palīdzību iekļūst lielas organisko vielu molekulas. Tie ir specifiski sugai un, apvienojumā ar daļiņu vai jonu, pasīvi transportē tos pa membrānu pa koncentrācijas gradientu (pasīvā transportēšana), netērējot enerģiju. Šis process ir tādas plazmlemmas īpašības kā selektīva caurlaidība pamatā. Šajā procesā ATP molekulu enerģija netiek izmantota, un šūna to ietaupa citām vielmaiņas reakcijām.

Aktīvā ķīmisko savienojumu transportēšana pa plazmlemmu

Tā kā ārējā šūnas membrāna nodrošina molekulu un jonu pārnešanu no ārējās vides šūnā un atpakaļ, rodas iespēja izvadīt disimilācijas produktus, kas ir toksīni, uz ārpusi, tas ir, uz starpšūnu šķidrumu. notiek pret koncentrācijas gradientu un prasa izmantot enerģiju ATP molekulu veidā. Tas ietver arī nesējproteīnus, ko sauc par ATPāzēm, kas arī ir fermenti.

Šāda transporta piemērs ir nātrija-kālija sūknis (nātrija joni pāriet no citoplazmas uz ārējo vidi, un kālija joni tiek iesūknēti citoplazmā). Zarnu un nieru epitēlija šūnas uz to spēj. Šīs pārnešanas metodes šķirnes ir pinocitozes un fagocitozes procesi. Tādējādi, izpētot, kādas funkcijas veic ārējā šūnu membrāna, var konstatēt, ka heterotrofie protisti, kā arī augstāko dzīvnieku organismu šūnas, piemēram, leikocīti, spēj pino- un fagocitozi.

Bioelektriskie procesi šūnu membrānās

Konstatēts, ka pastāv potenciāla atšķirība starp plazmas membrānas ārējo virsmu (tā ir pozitīvi uzlādēta) un citoplazmas parietālo slāni, kas ir negatīvi lādēta. To sauca par miera potenciālu, un tas ir raksturīgs visām dzīvajām šūnām. Un nervu audiem ir ne tikai atpūtas potenciāls, bet arī tie spēj vadīt vājas biostrāvas, ko sauc par ierosmes procesu. Nervu šūnu-neironu ārējās membrānas, saņemot kairinājumu no receptoriem, sāk mainīt lādiņus: nātrija joni masveidā iekļūst šūnā un plazmlemmas virsma kļūst elektronegatīva. Un citoplazmas parietālais slānis katjonu pārpalikuma dēļ saņem pozitīvu lādiņu. Tas izskaidro, kāpēc neirona ārējā šūnu membrāna tiek uzlādēta, kas izraisa vadītspēju. nervu impulsi ierosmes procesa pamatā.

Šūnas membrāna ir struktūra, kas pārklāj šūnas ārpusi. To sauc arī par citolemmu vai plazmolemmu.

Šis veidojums ir veidots no bilipīda slāņa (divslāņa), kurā ir iestrādāti proteīni. Ogļhidrāti, kas veido plazmlemmu, ir saistīti stāvoklī.

Plazmas membrānas galveno komponentu sadalījums ir šāds: vairāk nekā pusi ķīmiskā sastāva veido olbaltumvielas, ceturto daļu aizņem fosfolipīdi, bet desmito daļu ir holesterīns.

Šūnu membrāna un to veidi

Šūnu membrāna ir plāna plēve, kuras pamatā ir lipoproteīnu un olbaltumvielu slāņi.

Pēc lokalizācijas izšķir membrānas organellas, kurām ir dažas pazīmes augu un dzīvnieku šūnās:

  • mitohondriji;
  • kodols;
  • Endoplazmatiskais tīkls;
  • Golgi komplekss;
  • lizosomas;
  • hloroplasti (augu šūnās).

Ir arī iekšējā un ārējā (plazmolemmas) šūnu membrāna.

Šūnu membrānas struktūra

Šūnas membrāna satur ogļhidrātus, kas to pārklāj glikokaliksa formā. Šī ir virsmembrānas struktūra, kas veic barjeras funkciju. Šeit esošās olbaltumvielas ir brīvā stāvoklī. Nesaistītie proteīni ir iesaistīti fermentatīvās reakcijās, nodrošinot vielu ekstracelulāru sadalīšanos.

Citoplazmas membrānas olbaltumvielas attēlo glikoproteīni. Saskaņā ar ķīmisko sastāvu tiek izolēti proteīni, kas ir pilnībā iekļauti lipīdu slānī (visā) - integrālās olbaltumvielas. Arī perifēra, nesasniedzot kādu no plazmlemmas virsmām.

Pirmie darbojas kā receptori, kas saistās ar neirotransmiteriem, hormoniem un citām vielām. Insercijas proteīni ir nepieciešami jonu kanālu izveidošanai, caur kuriem tiek transportēti joni un hidrofilie substrāti. Pēdējie ir fermenti, kas katalizē intracelulāras reakcijas.

Plazmas membrānas pamatīpašības

Lipīdu divslāņu slānis novērš ūdens iekļūšanu. Lipīdi ir hidrofobi savienojumi, kas šūnā atrodas kā fosfolipīdi. Fosfātu grupa ir pagriezta uz āru un sastāv no diviem slāņiem: ārējā, kas vērsta uz ārpusšūnu vidi, un iekšējā, kas ierobežo intracelulāro saturu.

Ūdenī šķīstošos apgabalus sauc par hidrofilām galviņām. Taukskābju vietas ir novirzītas šūnā hidrofobu astes veidā. Hidrofobā daļa mijiedarbojas ar blakus esošajiem lipīdiem, kas nodrošina to piesaisti viens otram. Divkāršajam slānim ir selektīva caurlaidība dažādās zonās.

Tātad vidū membrāna ir necaurlaidīga pret glikozi un urīnvielu, šeit brīvi iziet hidrofobās vielas: oglekļa dioksīds, skābeklis, alkohols. Holesterīns ir svarīgs, pēdējā saturs nosaka plazmas membrānas viskozitāti.

Šūnas ārējās membrānas funkcijas

Funkciju raksturlielumi ir īsi uzskaitīti tabulā:

Membrānas funkcija Apraksts
barjeras loma Plazmalemma veic aizsargfunkciju, aizsargājot šūnas saturu no svešķermeņu iedarbības. Pateicoties īpašajai olbaltumvielu, lipīdu, ogļhidrātu organizācijai, tiek nodrošināta plazmas membrānas puscaurlaidība.
Receptoru funkcija Caur šūnu membrānu bioloģiski aktīvās vielas tiek aktivizētas saistīšanās procesā ar receptoriem. Tādējādi imūnreakcijas tiek veicinātas, atpazīstot svešķermeņus uz šūnu membrānas lokalizētu šūnu receptoru aparāta.
transporta funkcija Poru klātbūtne plazmalemmā ļauj regulēt vielu plūsmu šūnā. Pārnešanas process notiek pasīvi (bez enerģijas patēriņa) savienojumiem ar zemu molekulmasu. Aktīvā pārnešana ir saistīta ar enerģijas patēriņu, kas izdalās adenozīna trifosfāta (ATP) sadalīšanās laikā. Šī metode notiek organisko savienojumu pārnešanai.
Dalība gremošanas procesos Vielas tiek nogulsnētas uz šūnu membrānas (sorbcija). Receptori saistās ar substrātu, pārvietojot to šūnas iekšpusē. Veidojas pūslītis, kas brīvi atrodas šūnas iekšpusē. Saplūstot, šādas pūslīši veido lizosomas ar hidrolītiskiem enzīmiem.
Enzīmu funkcija Fermenti, nepieciešamie intracelulārās gremošanas komponenti. Reakcijas, kurām nepieciešama katalizatoru līdzdalība, notiek ar fermentu līdzdalību.

Kāda ir šūnu membrānas nozīme

Šūnu membrāna ir iesaistīta homeostāzes uzturēšanā, jo ir augsta vielu selektivitāte, kas nonāk šūnā un iziet no tās (bioloģijā to sauc par selektīvo caurlaidību).

Plazmolemmas izaugumi sadala šūnu nodalījumos (nodalījumos), kas ir atbildīgi par noteiktu funkciju veikšanu. Īpaši sakārtotas membrānas, kas atbilst šķidruma-mozaīkas shēmai, nodrošina šūnas integritāti.

šūnu membrānu - molekulārā struktūra, kas sastāv no lipīdiem un olbaltumvielām. Tās galvenās īpašības un funkcijas:

  • jebkuras šūnas satura atdalīšana no ārējās vides, nodrošinot tās integritāti;
  • apmaiņas starp vidi un šūnu vadība un regulēšana;
  • intracelulārās membrānas sadala šūnu īpašos nodalījumos: organellās vai nodalījumos.

Vārds "membrāna" latīņu valodā nozīmē "plēve". Ja mēs runājam par šūnu membrānu, tad šī ir divu plēvju kombinācija, kurām ir dažādas īpašības.

Bioloģiskā membrāna ietver trīs veidu proteīni:

  1. Perifērijas - atrodas uz plēves virsmas;
  2. Integrāls - pilnībā iekļūst membrānā;
  3. Daļēji neatņemama - vienā galā iekļūst bilipīda slānī.

Kādas funkcijas veic šūnu membrāna

1. Šūnu siena – spēcīgs šūnas apvalks, kas atrodas ārpus citoplazmas membrānas. Tas veic aizsardzības, transportēšanas un strukturālās funkcijas. Sastopams daudzos augos, baktērijās, sēnēs un arhejās.

2. Nodrošina barjerfunkciju, tas ir, selektīvu, regulētu, aktīvu un pasīvu metabolismu ar ārējo vidi.

3. Spēj pārsūtīt un uzglabāt informāciju, kā arī piedalās reproducēšanas procesā.

4. Veic transportēšanas funkciju, kas var transportēt vielas caur membrānu šūnā un ārā no tās.

5. Šūnu membrānai ir vienvirziena vadītspēja. Pateicoties tam, ūdens molekulas var bez kavēšanās iziet cauri šūnu membrānai, un citu vielu molekulas iekļūst selektīvi.

6. Ar šūnu membrānas palīdzību ūdens, skābekļa un barības vielas, un caur to tiek izvadīti šūnu vielmaiņas produkti.

7. Veic šūnu apmaiņu pāri membrānām un var veikt tās caur 3 galvenajiem reakciju veidiem: pinocitoze, fagocitoze, eksocitoze.

8. Membrāna nodrošina starpšūnu kontaktu specifiku.

9. Membrānā ir neskaitāmi receptori, kas spēj uztvert ķīmiskos signālus – mediatori, hormoni un daudzas citas bioloģiski aktīvas vielas. Tātad viņa spēj mainīt šūnas vielmaiņas aktivitāti.

10. Šūnu membrānas galvenās īpašības un funkcijas:

  • matrica
  • Barjera
  • Transports
  • Enerģija
  • Mehānisks
  • Enzīmu
  • Receptors
  • Aizsargājošs
  • Marķēšana
  • Biopotenciāls

Kāda ir plazmas membrānas funkcija šūnā?

  1. Ierobežo šūnas saturu;
  2. Veic vielu ieplūšanu šūnā;
  3. Nodrošina vairāku vielu izvadīšanu no šūnas.

šūnu membrānas struktūra

Šūnu membrānas ietver 3 klašu lipīdus:

  • Glikolipīdi;
  • Fosfolipīdi;
  • Holesterīns.

Pamatā šūnu membrāna sastāv no olbaltumvielām un lipīdiem, un tās biezums nepārsniedz 11 nm. No 40 līdz 90% no visiem lipīdiem ir fosfolipīdi. Ir svarīgi arī atzīmēt glikolipīdus, kas ir viena no galvenajām membrānas sastāvdaļām.

Šūnu membrānas struktūra ir trīsslāņu. Centrā atrodas viendabīgs šķidrs bilipīda slānis, un proteīni pārklāj to no abām pusēm (kā mozaīka), daļēji iekļūstot biezumā. Proteīni ir nepieciešami arī, lai membrāna iekļūtu šūnās un izvadītu no tām īpašas vielas, kas nevar iekļūt tauku slānī. Piemēram, nātrija un kālija joni.

  • Tas ir interesanti -

Šūnu struktūra - video

  • 3. Bioloģisko sistēmu organizācijas evolucionārie līmeņi.
  • 4. Vielmaiņa. Asimilācija heterotrofos un tās fāzes.
  • 5. Vielmaiņa. Disimilācija. Disimilācijas stadijas heterotrofā šūnā. Intracelulārā plūsma: informācija, enerģija un matērija.
  • 6. Oksidatīvā fosforilēšana (no). Disociācija un tās medicīniskā nozīme. Drudzis un hipertermija. Līdzības un atšķirības.
  • 9. Šleidena un Švāna šūnu teorijas galvenie nosacījumi. Kādus papildinājumus Virhova sniedza šai teorijai? Šūnu teorijas pašreizējais stāvoklis.
  • 10. Šūnas ķīmiskais sastāvs
  • 11. Šūnu organizācijas veidi. Pro- un eikariotu šūnu struktūra. Iedzimtā materiāla organizācija pro- un eikariotos.
  • 12. Līdzības un atšķirības starp augu un dzīvnieku šūnām. Organelli īpašiem un vispārējiem nolūkiem.
  • 13.Bioloģiskās šūnu membrānas. To īpašības, struktūra un funkcijas.
  • 14. Vielu transportēšanas mehānismi caur bioloģiskajām membrānām. Eksocitoze un endocitoze. Osmoze. Turgors. Plazmolīze un deplazmolīze.
  • 15. Hialoplazmas fizikālās un ķīmiskās īpašības. Tās nozīme šūnas dzīvē.
  • 16. Kas ir organellas? Kāda ir viņu loma šūnā? Organellu klasifikācija.
  • 17. Membrānas organoīdi. Mitohondriji, to uzbūve un funkcijas.
  • 18. Golgi komplekss, tā uzbūve un funkcijas. Lizosomas. To struktūra un funkcijas. lizosomu veidi.
  • 19. Eps, tā šķirnes, nozīme vielu sintēzes procesos.
  • 20.Nemembrānas organellas. Ribosomas, to uzbūve un funkcijas. Polisomas.
  • 21. Šūnu citoskelets, tā uzbūve un funkcijas. Mikrovillītes, skropstas, flagellas.
  • 22.Kodols. Tās nozīme šūnas dzīvē. Galvenās sastāvdaļas un to strukturālās un funkcionālās īpašības. Eihromatīns un heterohromatīns.
  • 23. Kodols, tā uzbūve un funkcijas. kodola organizators.
  • 24. Kas ir plastidi? Kāda ir viņu loma šūnā? Plastīdu klasifikācija.
  • 25. Kas ir ieslēgumi? Kāda ir viņu loma šūnā? Ieslēgumu klasifikācija.
  • 26.Euc izcelsme. Šūnas. Endosimbiotiskā teorija par vairāku šūnu organellu izcelsmi.
  • 27. Hromosomu uzbūve un funkcijas.
  • 28. Hromosomu klasifikācijas principi. Denveras un Parīzes hromosomu klasifikācijas, to būtība.
  • 29. Citoloģiskās izpētes metodes. Gaismas un elektronu mikroskopija. Bioloģisko objektu pastāvīgie un pagaidu preparāti.
  • 13.Bioloģiskās šūnu membrānas. To īpašības, struktūra un funkcijas.

    plazmas membrāna , vai plazmalemma,- visnoturīgākā, pamata, universālākā membrāna visām šūnām. Tā ir plānākā (apmēram 10 nm) plēve, kas pārklāj visu šūnu. Plazmalemma sastāv no olbaltumvielu un fosfolipīdu molekulām (1.6. att.).

    Fosfolipīdu molekulas ir izvietotas divās rindās - hidrofobi gali uz iekšu, hidrofilas galvas uz iekšējo un ārējo ūdens vidi. Dažās vietās fosfolipīdu divslānis (dubultslānis) ir caurstrāvots ar olbaltumvielu molekulām (integrāliem proteīniem). Šādu olbaltumvielu molekulu iekšpusē ir kanāli - poras, caur kurām iziet ūdenī šķīstošās vielas. Citas olbaltumvielu molekulas caurstrāvo lipīdu divslāņu pusi no vienas vai otras puses (daļēji integrēti proteīni). Uz eikariotu šūnu membrānu virsmas ir perifērās olbaltumvielas. Lipīdu un olbaltumvielu molekulas tiek turētas kopā ar hidrofilu-hidrofobu mijiedarbību.

    Membrānu īpašības un funkcijas. Visas šūnu membrānas ir mobilas šķidruma struktūras, jo lipīdu un olbaltumvielu molekulas nav saistītas ar kovalentām saitēm un spēj diezgan ātri pārvietoties membrānas plaknē. Pateicoties tam, membrānas var mainīt savu konfigurāciju, t.i., tām ir plūstamība.

    Membrānas ir ļoti dinamiskas struktūras. Viņi ātri atgūstas no bojājumiem, kā arī stiepjas un saraujas ar šūnu kustībām.

    Dažādu šūnu tipu membrānas būtiski atšķiras gan pēc ķīmiskā sastāva, gan pēc proteīnu, glikoproteīnu un lipīdu relatīvā satura tajās un līdz ar to arī pēc tajās esošo receptoru rakstura. Tāpēc katru šūnu tipu raksturo individualitāte, ko nosaka galvenokārt glikoproteīni. Ir iesaistīti sazarotās ķēdes glikoproteīni, kas izvirzīti no šūnu membrānas faktoru atpazīšanaārējā vidē, kā arī saistīto šūnu savstarpējā atpazīšanā. Piemēram, olšūna un spermas šūna atpazīst viena otru pēc šūnas virsmas glikoproteīniem, kas sader kopā kā atsevišķi veselas struktūras elementi. Šāda savstarpēja atzīšana ir nepieciešams posms pirms apaugļošanas.

    Līdzīga parādība tiek novērota audu diferenciācijas procesā. Šajā gadījumā šūnas, kas pēc struktūras ir līdzīgas, atpazīstot plazmlemmas sekcijas, pareizi orientējas viena pret otru, tādējādi nodrošinot to saķeri un audu veidošanos. Saistīts ar atzīšanu transporta regulējums molekulas un joni caur membrānu, kā arī imunoloģiskā reakcija, kurā glikoproteīni spēlē antigēnu lomu. Tādējādi cukuri var darboties kā informatīvas molekulas (līdzīgi proteīniem un nukleīnskābēm). Membrānās ir arī specifiski receptori, elektronu nesēji, enerģijas pārveidotāji, fermentatīvie proteīni. Olbaltumvielas ir iesaistītas noteiktu molekulu transportēšanas nodrošināšanā šūnā vai no tās, veic citoskeleta strukturālo savienojumu ar šūnu membrānām vai kalpo kā receptori ķīmisko signālu uztveršanai un konvertēšanai no vides.

    Svarīgākais membrānas īpašums ir arī selektīva caurlaidība. Tas nozīmē, ka molekulas un joni caur to iziet ar dažādu ātrumu, un, jo lielāks ir molekulu izmērs, jo lēnāka ir to pārvietošanās caur membrānu. Šis īpašums definē plazmas membrānu kā osmotiskā barjera.Ūdenim un tajā izšķīdinātajām gāzēm ir maksimālā iespiešanās spēja; joni cauri membrānai iziet daudz lēnāk. Ūdens difūziju caur membrānu sauc osmoze.

    Ir vairāki mehānismi vielu transportēšanai cauri membrānai.

    Difūzija- vielu iekļūšana caur membrānu pa koncentrācijas gradientu (no apgabala, kur to koncentrācija ir lielāka, līdz vietai, kur to koncentrācija ir zemāka). Vielu (ūdens, jonu) difūzā transportēšana tiek veikta, piedaloties membrānas olbaltumvielām, kurām ir molekulāras poras, vai ar lipīdu fāzes līdzdalību (taukos šķīstošām vielām).

    Ar atvieglotu difūzijuīpaši membrānas nesējproteīni selektīvi saistās ar vienu vai otru jonu vai molekulu un pārnes tos pa membrānu pa koncentrācijas gradientu.

    aktīvais transports ir saistīta ar enerģijas izmaksām un kalpo vielu transportēšanai pret to koncentrācijas gradientu. Viņš ko veic speciāli nesējproteīni, kas veido t.s jonu sūkņi. Visvairāk pētīts ir Na - / K - sūknis dzīvnieku šūnās, kas aktīvi izsūknē Na + jonus, vienlaikus absorbējot K - jonus. Pateicoties tam, šūnā tiek uzturēta liela K - koncentrācija un zemāka Na +, salīdzinot ar vidi. Šis process patērē ATP enerģiju.

    Aktīvās transportēšanas rezultātā ar membrānas sūkņa palīdzību šūnā tiek regulēta arī Mg 2- un Ca 2+ koncentrācija.

    Aktīvās jonu transportēšanas procesā šūnā caur citoplazmas membrānu iekļūst dažādi cukuri, nukleotīdi un aminoskābes.

    Olbaltumvielu makromolekulas, nukleīnskābes, polisaharīdi, lipoproteīnu kompleksi utt., atšķirībā no joniem un monomēriem, neiziet cauri šūnu membrānām. Makromolekulu, to kompleksu un daļiņu transportēšana šūnā notiek pavisam savādāk – caur endocitozi. Plkst endocitoze (endo...- iekšpusē) noteikta plazmlemmas daļa uztver un it kā apņem ārpusšūnu materiālu, iekļaujot to membrānas vakuolā, kas radusies membrānas invaginācijas rezultātā. Pēc tam šādu vakuolu savieno ar lizosomu, kuras fermenti sadala makromolekulas līdz monomēriem.

    Endocitozes apgrieztais process ir eksocitoze (ekso...- ārpusē). Pateicoties viņam, šūna izvada intracelulāros produktus vai nesagremotos atlikumus, kas atrodas vakuolos vai pu-

    burbuļi. Pūslītis tuvojas citoplazmas membrānai, saplūst ar to, un tās saturs izdalās vidē. Kā tiek izvadīti gremošanas enzīmi, hormoni, hemiceluloze u.c.

    Tādējādi bioloģiskās membrānas kā galvenie šūnas strukturālie elementi kalpo ne tikai kā fiziskas robežas, bet arī kā dinamiskas funkcionālas virsmas. Uz organellu membrānām tiek veikti daudzi bioķīmiski procesi, piemēram, aktīva vielu absorbcija, enerģijas pārveide, ATP sintēze utt.

    Bioloģisko membrānu funkcijas sekojošais:

      Tie norobežo šūnas saturu no ārējās vides un organellu saturu no citoplazmas.

      Tie nodrošina vielu transportēšanu uz šūnu un no tās, no citoplazmas uz organellām un otrādi.

      Tie darbojas kā receptori (saņem un pārvērš signālus no vides, atpazīst šūnu vielas utt.).

      Tie ir katalizatori (nodrošina membrānas ķīmiskos procesus).

      Piedalīties enerģijas pārveidošanā.