Клетканын беттик аппараты универсалдуу подсистема болуп саналат. Алар тышкы чөйрө менен цитоплазманын ортосундагы чекти аныктайт. ПАК алардын өз ара аракеттенүүсүн жөнгө салууну камсыз кылат. Андан ары клетканын беттик аппаратынын структуралык жана функционалдык түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрүн карап көрөлү.
Компоненттер
Эукариоттук клеткалардын беттик аппаратынын төмөнкү компоненттери бөлүнөт: плазмалык мембрана, үстүнкү жана субмембраналык комплекстер. Биринчиси сфералык жабык элемент түрүндө берилген. Плазмалемма беттик клеткалык аппараттын негизи болуп эсептелет. Эпимембраналык комплекс (гликокаликс деп да аталат) плазмалык мембрананын үстүндө жайгашкан тышкы элемент. Ал ар кандай компоненттерди камтыйт. Атап айтканда, булар төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Гликопротеиндер менен гликолипиддердин углевод бөлүктөрү.
- Мембраналык перифериялык белоктор.
- Спецификалык углеводдор.
- Жарым интегралдык жана интегралдык белоктор.
Субмембраналык комплекс плазмалемманын астында жайгашкан. Анда таяныч-кыймыл аппараты жана перифериялык гиалоплазма бар.
Субмембрананын элементтерикомплекс
Клетканын беттик аппаратынын түзүлүшүн эске алып, перифериялык гиалоплазмага өзүнчө токтоло кетүү керек. Ал цитоплазманын адистештирилген бөлүгү жана плазма мембранасынын үстүндө жайгашкан. Перифериялык гиалоплазма өтө дифференцияланган суюк гетерогендик зат катары берилген. Ал эритмеде ар кандай жогорку жана төмөнкү молекулалуу элементтерди камтыйт. Чынында, бул өзгөчө жана жалпы зат алмашуу процесстери жүрүп жаткан микрочөйрө. Перифериялык гиалоплазма беттик аппараттын көптөгөн функцияларын аткарат.
Таяныч-кыймыл системасы
Петрифериялык гиалоплазмада жайгашкан. Таяныч-кыймыл аппаратында:
- Микрофибрилдер.
- Скелет талчалары (аралык жип).
- Микротүтүкчөлөр.
Микрофибрилдер жип сымал түзүлүштөр. Скелет фибрилдери бир катар белок молекулаларынын полимердешинен пайда болот. Алардын саны жана узундугу атайын механизмдер менен жөнгө салынат. Алар өзгөргөндө уюлдук функциялардын аномалиялары пайда болот. Микротүтүкчөлөр плазмалеммадан эң алыс жайгашкан. Алардын дубалдарын тубулин белоктору түзөт.
Клетканын беттик аппаратынын түзүлүшү жана функциялары
Зат алмашуу транспорттук механизмдердин болушунан улам ишке ашат. Клетканын беттик аппаратынын түзүлүшү кошулмалардын кыймылын бир нече жол менен ишке ашыруу мүмкүнчүлүгүн камсыз кылат. Атап айтканда, төмөнкү түрлөрүтранспорт:
- Жөнөкөй диффузия.
- Пассивдүү транспорт.
- Активдүү кыймыл.
- Цитоз (мембраналык алмашуу).
Ташуудан тышкары клетканын беттик аппаратынын мындай функциялары:
- Тоскоолдук (чектөө).
- Рецептор.
- Идентификация.
- Фило-, псевдо- жана ламеллоподиялардын пайда болушу аркылуу клетканын кыймылынын функциясы.
Эркин кыймыл
Клетканын беттик аппараты аркылуу жөнөкөй диффузия мембрананын эки тарабында электрдик градиент болгондо гана ишке ашат. Анын өлчөмү кыймылдын ылдамдыгын жана багытын аныктайт. Билипид катмары гидрофобдук типтеги ар кандай молекулаларды өткөрө алат. Бирок биологиялык активдүү элементтердин көбү гидрофильдүү. Демек, алардын эркин жүрүшү кыйын.
Пасивдүү транспорт
Татаал кыймылдын бул түрү жеңилдетилген диффузия деп да аталат. Ошондой эле клетканын беттик аппараты аркылуу градиент болгон учурда жана АТФ керектебестен ишке ашырылат. Пассивдүү транспорт бекер транспортко караганда ылдамыраак. Градиенттин концентрациясынын айырмасын жогорулатуу процессинде кыймылдын ылдамдыгы туруктуу боло турган учур келет.
Операторлор
Клетканын беттик аппараты аркылуу ташуу атайын молекулалар тарабынан камсыз кылынат. Бул алып жүрүүчүлөрдүн жардамы менен гидрофилдик типтеги чоң молекулалар (айрыкча аминокислоталар) концентрация градиенти боюнча өтөт. Surfaceэукариоттук клетка аппараты ар кандай иондор үчүн пассивдүү алып жүрүүчүлөрдү камтыйт: K+, Na+, Ca+, Cl-, HCO3-. Бул атайын молекулалар ташылган элементтер үчүн жогорку тандоо менен мүнөздөлөт. Мындан тышкары, алардын маанилүү касиети - кыймылдын жогорку ылдамдыгы. Ал секундасына 104 же андан көп молекулага жетиши мүмкүн.
Активдүү транспорт
Ал элементтердин градиентке каршы жылышы менен мүнөздөлөт. Молекулалар концентрациясы аз аймактан жогорку концентрациялуу аймактарга ташылат. Мындай кыймыл ATP белгилүү бир чыгымдарды камтыйт. Активдүү транспортту ишке ашыруу үчүн жаныбарлардын клеткасынын беттик аппаратынын түзүмүнө спецификалык ташыгычтар кирет. Аларды "насос" же "насос" деп аташкан. Бул ташыгычтардын көбү ATPase активдүүлүгү менен айырмаланат. Бул алар аденозин трифосфатты ыдыратып, өз иш-аракеттери үчүн энергияны бөлүп ала алышат дегенди билдирет. Активдүү транспорт иондук градиенттерди түзөт.
Цитоз
Бул ыкма ар кандай заттардын же чоң молекулалардын бөлүкчөлөрүн жылдыруу үчүн колдонулат. Цитоз процессинде ташылган элемент мембраналык везикула менен курчалган. Кыймыл клетканын ичинде ишке ашса, анда ал эндоцитоз деп аталат. Демек, тескери багыт экзоцитоз деп аталат. Кээ бир клеткаларда элементтер өтөт. Транспорттун бул түрү трансцитоз же диациоз деп аталат.
Плазмолемма
Клетканын беттик аппаратынын түзүлүшүнө плазма киретболжол менен 1:1 катышында негизинен липиддер менен белоктордон түзүлгөн мембрана. Бул элементтин биринчи "сэндвич модели" 1935-жылы сунушталган. Теория боюнча плазмолемманын негизин эки катмарга тизилген липиддик молекулалар түзөт (билипиддик катмар). Алар куйруктарын (гидрофобдук аймактарды) бири-бирине, ал эми сыртка жана ичине - гидрофилдүү баштарды бурушат. Билипид катмарынын бул беттери белок молекулалары менен капталган. Бул модель 1950-жылдары электрондук микроскоптун жардамы менен жүргүзүлгөн ультраструктуралык изилдөөлөр менен тастыкталган. Атап айтканда, жаныбардын клеткасынын беттик аппаратында үч катмарлуу кабыкча бар экени аныкталган. Анын калыңдыгы 7,5-11 нм. Анын орто жарык жана эки караңгы перифериялык катмары бар. Биринчиси липиддердин молекулаларынын гидрофобдук аймагына туура келет. Караңгы аймактар, өз кезегинде, белоктун жана гидрофилдик баштардын үзгүлтүксүз беттик катмарлары.
Башка теориялар
Ар түрдүү электрондук микроскопиялык изилдөөлөр 50-жылдардын аягында - 60-жылдардын башында жүргүзүлгөн. мембраналардын уч катмарлуу уюштурулушунун универсалдуулугун керсетту. Бул Дж. Робертсондун теориясында чагылдырылган. Ошол эле учурда, 1960-жылдардын аягында бир топ фактылар топтолду, алар бар болгон "сэндвич моделдин" көз карашы менен түшүндүрүлбөйт. Бул протеин менен липиддердин молекулаларынын ортосунда гидрофобдук-гидрофилдик байланыштардын болушуна негизделген моделдерди камтыган жаңы схемаларды иштеп чыгууга түрткү берди. арасындаалардын бири «липопротеин килеми» теориясы болгон. Ага ылайык, мембрана белоктордун эки түрүн камтыйт: интегралдык жана перифериялык. Акыркылары липиддердин молекулаларындагы полярдык баштар менен электростатикалык өз ара аракеттенүүлөрү менен байланышкан. Бирок алар эч качан үзгүлтүксүз бир катмарды түзбөйт. Глобулярдык белоктор мембрананын пайда болушунда негизги ролду ойнойт. Алар жарым-жартылай ага чөмүлүп, жарым интегралдык деп аталат. Бул белоктордун кыймылы липиддик суюк фазада ишке ашат. Бул бүт мембраналык системанын лабилдуулугун жана динамизмин камсыз кылат. Учурда бул модель эң кеңири таралган болуп эсептелет.
Липиддер
Мембрананын негизги физикалык жана химиялык мүнөздөмөлөрү полярдуу эмес (гидрофобдук) куйруктан жана полярдуу (гидрофильдик) баштан турган элементтер - фосфолипиддер тарабынан берилген катмар менен камсыз кылынат. Алардын эң кеңири тарагандары фосфоглицериддер жана сфинголипиддер. Акыркылары негизинен сырткы бир катмарда топтолгон. Алар олигосахарид чынжырлары менен байланышкан. Шилтемелер плазмалемманын сырткы бөлүгүнөн чыгып кеткендиктен, ассиметриялык формага ээ болот. Гликолипиддер беттик аппараттын рецептордук функциясын ишке ашырууда маанилүү роль ойнойт. Көпчүлүк кабыкчалар да холестерол (холестерин) камтыйт - стероиддик липид. Анын көлөмү ар түрдүү, бул негизинен мембрананын суюктугун аныктайт. Канчалык көп холестерол болсо, ошончолук жогору болот. Суюктуктун деңгээли ошондой эле каныкпаган жана каныккан калдыктардын катышынан көз карандымай кислоталары. Алар канчалык көп болсо, ошончолук жогору болот. Суюктук мембранадагы ферменттердин активдүүлүгүнө таасирин тийгизет.
Белоктар
Липиддер негизинен тосмо касиеттерин аныктайт. Белоктор, тескерисинче, клетканын негизги функцияларын аткарууга салым кошот. Атап айтканда, кеп кошулмалардын жөнгө салынган ташуу, зат алмашууну жөнгө салуу, кабыл алуу ж.б.у.с. Белок молекулалары липиддик кош катмарда мозаикалык формада бөлүштүрүлөт. Алар тереңдете алат. Бул кыймылды клетканын өзү башкарган көрүнөт. Микрофиламенттер кыймыл механизмине катышат. Алар жеке интегралдык белокторго тиркелет. Мембраналык элементтер билипиддик катмарга карата жайгашуусуна жараша айырмаланат. Белоктор, ошондуктан, перифериялык жана интегралдык болушу мүмкүн. Биринчи катмардан тышкары жерде жайгашкан. Алардын мембрана бети менен начар байланышы бар. Интегралдык белоктор ага толук чөмүлдү. Алар липиддер менен бекем байланышка ээ жана билипиддик катмарга зыян келтирбестен мембранадан бөлүнүп чыкпайт. Ал аркылуу жана аркылуу өткөн белоктор трансмембраналык деп аталат. Протеин молекулалары менен ар кандай мүнөздөгү липиддердин өз ара аракеттенүүсү плазмалемманын туруктуулугун камсыздайт.
Гликокаликс
Липопротеиндер каптал чынжырга ээ. Олигосахариддердин молекулалары липиддер менен байланышып, гликолипиддерди түзө алышат. Алардын углевод бөлүктөрү гликопротеиндердин окшош элементтери менен бирге клетканын бетине терс заряд берип, гликокаликстин негизин түзөт. Алорточо электрон тыгыздыгы менен борпоң катмар менен көрсөтүлгөн. Гликокаликс плазмалемманын сырткы бөлүгүн каптайт. Анын карбонгидрат сайттары кошуна клеткаларды жана алардын ортосундагы заттарды таанууга салым кошот, ошондой эле алар менен жабышчаак байланыштарды камсыз кылат. Гликокаликс ошондой эле гормон жана гето шайкеш келүүчү рецепторлорду, ферменттерди камтыйт.
Кошумча
Мембраналык рецепторлор негизинен гликопротеиндер менен көрсөтүлөт. Алар лиганддар менен жогорку өзгөчө байланыштарды түзүү мүмкүнчүлүгүнө ээ. Мембранада болгон рецепторлор, мындан тышкары, кээ бир молекулалардын клеткага кыймылын, плазма мембранасынын өткөрүмдүүлүгүн жөнгө сала алат. Алар тышкы чөйрөдөн келген сигналдарды ички сигналдарга айландырууга, клеткадан тышкаркы матрицанын жана цитоскелеттин элементтерин бириктирүүгө жөндөмдүү. Кээ бир изилдөөчүлөр жарым-интегралдык белок молекулалары да гликокаликс кирет деп эсептешет. Алардын функционалдуу жерлери беттик клетка аппаратынын супрамембралык аймагында жайгашкан.
