Клетка мембранасы - клетканын структуралык элементи, аны тышкы чөйрөдөн коргойт. Анын жардамы менен клетка аралык мейкиндик менен өз ара аракеттенет жана биологиялык системанын бир бөлүгү болуп саналат. Анын мембранасы липиддик кош катмардан, интегралдык жана жарым интегралдык белоктордон турган өзгөчө түзүлүшкө ээ. Акыркысы ар кандай функцияларды аткарган чоң молекулалар. Көбүнчө алар атайын заттарды ташуу менен алектенишет, алардын концентрациясы мембрананын ар кайсы тарабында кылдаттык менен жөнгө салынат.
Клетка мембранасынын түзүлүшүнүн жалпы планы
Плазмалык мембрана - бул майлардын жана татаал белоктордун молекулаларынын жыйындысы. Анын фосфолипиддери гидрофилдик калдыктары менен мембрананын карама-каршы тарабында жайгашып, липиддик кош катмарды түзөт. Бирок алардын май кислотасынын калдыктарынан турган гидрофобдук аймактары ичке бурулат. Бул форманы дайыма өзгөртө алган жана динамикалык тең салмактуулукта турган суюк суюк кристалл структурасын түзүүгө мүмкүндүк берет.
Түзүмдүн бул өзгөчөлүгү клетканы клетка аралык мейкиндиктен чектөөгө мүмкүндүк берет, анткени мембрана нормалдуу түрдө сууну жана анда эриген бардык заттарды өткөрбөйт. Кээ бир татаал интегралдык белоктор, жарым интегралдык жана беттик молекулалар мембрананын калыңдыгына чөмүлгөн. Алар аркылуу клетка сырткы дүйнө менен өз ара аракеттенип, гомеостазды сактап, интегралдык биологиялык ткандарды түзөт.
Плазма мембранасынын белоктору
Плазмалык мембрананын бетинде же калыңдыгында жайгашкан бардык белок молекулалары пайда болуу тереңдигине жараша түрлөргө бөлүнөт. Липиддик кош катмарга кирген интегралдык протеиндер, мембрананын гидрофилдик аймагынан келип чыгып, сыртка чыккан жарым интегралдык белоктор, ошондой эле мембрананын сырткы бөлүгүндө жайгашкан беттик белоктор бар. Интегралдык белок молекулалары плазмалеммага өзгөчө түрдө өтүп, рецептордук аппарат менен байланыша алат. Бул молекулалардын көбү бүт мембранадан өтөт жана трансмембраналык деп аталат. Калгандары мембрананын гидрофобдук бөлүгүндө бекитилет жана ички же тышкы бетке чыгышат.
Cell ion каналдары
Көбүнчө ион каналдары интегралдык комплекстүү белоктордун ролун аткарышат. Бул түзүлүштөр белгилүү заттардын клетканын ичине же сыртына активдүү ташылышына жооптуу. Алар бир нече белок бөлүмдөрүнөн жана активдүү сайттан турат. Белгилүү бир топтом менен көрсөтүлгөн активдүү борбордо белгилүү бир лигандга дуушар болгондоаминокислоталар, ион каналынын конформациясында өзгөрүү бар. Мындай процесс каналды ачууга же жабууга, ошону менен заттардын активдүү ташылышын баштоого же токтотууга мүмкүндүк берет.
Кээ бир ион каналдары көбүнчө ачык болот, бирок рецептордун белокунан сигнал алынганда же белгилүү бир лиганд кошулганда, алар жабылып, иондук токту токтотушу мүмкүн. Иштин бул принциби белгилүү бир затты активдүү ташууну токтотуу үчүн кабылдагыч же гуморалдык сигнал алынганга чейин ал аткарыла тургандыгы менен түшүндүрүлөт. Сигнал кабыл алынар замат транспорт токтотулушу керек.
Иондук каналдардын ролун аткарган интегралдык протеиндердин көбү активдүү сайтка белгилүү бир лиганд кошулмайынча транспортту бөгөттөп иштешет. Андан кийин иондук транспорт ишке киргизилет, бул мембрананы кайра заряддоого мүмкүндүк берет. Иондук каналдардын иштешинин бул алгоритми адамдын дүүлүгүүчү ткандарынын клеткалары үчүн мүнөздүү.
Катылган белоктордун түрлөрү
Бардык мембрана белоктору (интегралдык, жарым интегралдык жана беттик) маанилүү функцияларды аткарат. Так алардын клетканын жашоосундагы өзгөчө ролу үчүн фосфолипиддик мембранага интеграциянын белгилүү бир түрү бар. Кээ бир белоктор, көбүнчө ион каналдары, өз функцияларын ишке ашыруу үчүн плазмалемманы толугу менен басышы керек. Анан алар политоптук, башкача айтканда трансмембраналык деп аталат. Башкалары фосфолипиддик кош катмардын гидрофобдук жеринде анкердик сайты менен локализацияланган, ал эми активдүү жер ички же сырткы катмарга гана жайылат.клетка мембранасынын бети. Андан кийин алар монотоптук деп аталат. Көбүнчө алар мембрананын бетинен сигналды кабыл алып, аны атайын "ортомчуга" өткөрүүчү рецептордук молекулалар.
Интегралдык белоктордун жаңыланышы
Бардык интегралдык молекулалар гидрофобдук аймакка толугу менен кирип, анын ичинде алардын кыймылы мембрана боюнча гана уруксат бериле тургандай бекитилет. Бирок протеиндин клеткага кириши, белок молекуласынын цитолеммадан өзүнөн-өзү ажырашы сыяктуу, мүмкүн эмес. Мембрананын интегралдык белоктору цитоплазмага кирген вариант бар. Ал пиноцитоз же фагоцитоз менен байланышкан, башкача айтканда, клетка катуу же суюк нерсени кармап, аны мембрана менен курчап турганда. Андан кийин ал ичине камтылган белоктор менен кошо тартылат.
Албетте, бул клеткадагы энергия алмашуунун эң эффективдүү жолу эмес, анткени мурда рецептор же ион каналы катары кызмат кылган бардык белоктор лизосома тарабынан сиңилет. Бул алардын жаңы синтезин талап кылат, бул үчүн макроэргдердин энергия запастарынын олуттуу бөлүгү сарпталат. Бирок, молекулаларды "эксплуатациялоо" учурунда иондук каналдар же рецепторлор көбүнчө молекуланын бөлүмдөрүнүн ажыраганына чейин бузулат. Бул да алардын ресинтезин талап кылат. Демек, фагоцитоз өзүнүн рецептордук молекулаларынын бөлүнүшү менен болгон күндө да, алардын тынымсыз жаңылануусунун бир жолу.
Интегралдык белоктордун гидрофобдук өз ара аракеттенүүсү
БолбогондойЖогоруда айтылгандай, интегралдык мембрана белоктору цитоплазмалык мембранада жабышып калгандай көрүнгөн татаал молекулалар. Ошол эле учурда алар плазмалемманы бойлой жылып, анда эркин сүзө алышат, бирок андан ажырап, клетка аралык мейкиндикке кире алышпайт. Бул интегралдык белоктордун мембраналык фосфолипиддер менен гидрофобдук өз ара аракеттенүүсүнүн өзгөчөлүктөрүнөн улам ишке ашат.
Интегралдык белоктордун активдүү борборлору липиддик кош катмардын ички же сырткы бетинде жайгашкан. Ал эми макромолекуланын бекем фиксацияга жооптуу фрагменти ар дайым фосфолипиддердин гидрофобдук аймактарынын арасында жайгашкан. Алар менен болгон өз ара аракеттенүүсүнөн улам бардык трансмембраналык белоктор дайыма клетка мембранасынын калыңдыгында калышат.
Интегралдык макромолекулалардын функциялары
Кандай болбосун интегралдык мембраналык белок фосфолипиддердин гидрофобдук калдыктарынын арасында жайгашкан анкердик сайтка жана активдүү борборго ээ. Кээ бир молекулалар бир гана активдүү борборго ээ жана мембрананын ички же сырткы бетинде жайгашкан. Ошондой эле бир нече активдүү сайттары бар молекулалар бар. Мунун баары интегралдык жана перифериялык белоктор аткарган функциялардан көз каранды. Алардын биринчи функциясы - активдүү транспорт.
Иондордун өтүшүнө жооптуу болгон белок макромолекулалары бир нече суббирдиктен турат жана иондук токту жөнгө салат. Адатта, плазма мембранасы гидратталган иондорду өтө албайт, анткени ал табиятынан липид. Интегралдык белоктор болгон иондук каналдардын болушу иондордун цитоплазмага кирип, клетка мембранасын кайра заряддоого мүмкүндүк берет. Бул толкундануучу кыртыш клеткаларынын мембраналык потенциалынын пайда болушунун негизги механизми.
Кабылдагыч молекулалар
Интегралдык молекулалардын экинчи функциясы - рецептордук функция. Мембрананын бир липиддик кош катмары коргоочу функцияны аткарып, клетканы тышкы чөйрөдөн толук чектейт. Бирок интегралдык протеиндер менен берилген рецептордук молекулалардын болушуна байланыштуу клетка чөйрөдөн сигналдарды кабыл алып, аны менен өз ара аракеттене алат. Мисалы, кардиомиоцит бөйрөк үстүндөгү рецептор, клетканын адгезия белок, инсулин кабылдагыч. Кабылдагыч белоктун өзгөчө бир мисалы - бактериорходопсин, кээ бир бактерияларда кездешүүчү жана жарыкка жооп кайтарууга мүмкүндүк берген атайын мембраналык белок.
Клеткалар аралык өз ара аракеттенүү белоктору
Интегралдык белоктордун функцияларынын үчүнчү тобу – клетка аралык байланыштарды ишке ашыруу. Алардын жардамы менен бир клетка экинчисине кошулуп, маалымат алмашуу чынжырын түзө алат. Нексустар ушул механизм боюнча иштешет - кардиомиоциттердин ортосундагы боштук түйүндөр, алар аркылуу жүрөк ритми өткөрүлөт. Ушундай эле иштөө принциби синапстарда байкалат, алар аркылуу нерв ткандарында импульс берилет.
Интегралдык белоктор аркылуу клеткалар механикалык байланышты да түзө алышат, бул интегралдык биологиялык кыртыштын пайда болушунда маанилүү. Ошондой эле, интегралдык белоктор мембраналык ферменттердин ролун ойноп, энергияны, анын ичинде нерв импульстарын өткөрүүгө катыша алат.
