Kifaa cha uso cha seli ni mfumo mdogo wa ulimwengu wote. Wanafafanua mpaka kati ya mazingira ya nje na cytoplasm. PAC hutoa udhibiti wa mwingiliano wao. Hebu tuzingatie zaidi vipengele vya mpangilio na utendaji kazi wa kifaa cha uso cha seli.
Vipengele
Vipengele vifuatavyo vya vifaa vya uso vya seli za yukariyoti vinatofautishwa: utando wa plasma, supramembrane na changamano ndogo ya membrane. Ya kwanza imewasilishwa kwa namna ya kipengele kilichofungwa spherically. Plasmalemma inachukuliwa kuwa msingi wa vifaa vya uso vya seli. Mchanganyiko wa epimembrane (pia huitwa glycocalyx) ni kipengele cha nje kilicho juu ya membrane ya plasma. Ina vipengele mbalimbali. Hasa, hizi ni pamoja na:
- Sehemu za wanga za glycoproteini na glycolipids.
- Protini za pembeni za membrane.
- wanga mahususi.
- Semi-muhimu na protini muhimu.
Njia ya utando mdogo iko chini ya plasmalemma. Ina mfumo wa musculoskeletal na hyaloplasm ya pembeni.
Vipengee vya utando mdogochangamano
Kuzingatia muundo wa vifaa vya uso wa seli, mtu anapaswa kukaa tofauti kwenye hyaloplasm ya pembeni. Ni sehemu maalum ya cytoplasmic na iko juu ya membrane ya plasma. Hyaloplasm ya pembeni inaonyeshwa kama dutu ya kioevu iliyo tofauti sana. Ina aina ya vipengele vya juu na vya chini vya uzito wa Masi katika suluhisho. Kwa kweli, ni mazingira madogo ambayo michakato maalum na ya jumla ya kimetaboliki hufanyika. Hyaloplasm ya pembeni hufanya kazi nyingi za vifaa vya uso.
Mfumo wa musculoskeletal
Inapatikana kwenye hyaloplasm ya pembeni. Katika mfumo wa musculoskeletal, kuna:
- Microfibrils.
- Nyezi za mifupa (nyuzi za kati).
- Microtubules.
Mikrofibrili ni miundo yenye nyuzinyuzi. Fibrili za mifupa huundwa kutokana na upolimishaji wa idadi ya molekuli za protini. Idadi yao na urefu umewekwa na taratibu maalum. Wanapobadilika, kutofautiana kwa kazi za seli hutokea. Microtubules ni mbali zaidi kutoka kwa plasmalemma. Kuta zake zimeundwa na protini za tubulini.
Muundo na utendakazi wa kifaa cha uso cha seli
Umetaboli unafanywa kwa sababu ya uwepo wa njia za usafirishaji. Muundo wa vifaa vya uso wa seli hutoa uwezo wa kufanya harakati za misombo kwa njia kadhaa. Hasa, aina zifuatazousafiri:
- Mgawanyiko rahisi.
- Usafiri wa kupita kiasi.
- Nyendo amilifu.
- Cytosis (mabadilishano yaliyojaa utando).
Mbali na usafiri, utendakazi kama vile wa kifaa cha uso cha seli kama:
- Kizuizi (uwekaji mipaka).
- Kipokezi.
- kitambulisho.
- Jukumu la harakati za seli kupitia uundaji wa filo-, pseudo- na lamellopodia.
Harakati za bure
Usambaaji rahisi kupitia vifaa vya uso wa seli hufanywa kwa pekee ikiwa kuna kipenyo cha umeme katika pande zote mbili za membrane. Ukubwa wake huamua kasi na mwelekeo wa harakati. Safu ya bilipid inaweza kupitisha molekuli yoyote ya aina ya hydrophobic. Hata hivyo, vipengele vingi vya biolojia hai ni hidrofili. Ipasavyo, harakati zao za bure ni ngumu.
Usafiri wa kupita kiasi
Aina hii ya harakati ya mchanganyiko pia inaitwa uenezaji uliowezeshwa. Pia hufanyika kupitia vifaa vya uso wa seli mbele ya gradient na bila matumizi ya ATP. Usafiri tulivu ni wa kasi zaidi kuliko usafiri wa bure. Katika mchakato wa kuongeza tofauti ya ukolezi katika gradient, inakuja wakati ambapo kasi ya harakati inakuwa thabiti.
Watoa huduma
Usafiri kupitia kifaa cha uso wa seli hutolewa na molekuli maalum. Kwa msaada wa flygbolag hizi, molekuli kubwa za aina ya hydrophilic (amino asidi, hasa) hupita kando ya gradient ya mkusanyiko. Usovifaa vya seli ya yukariyoti ni pamoja na wabebaji wa passiv kwa ioni mbalimbali: K+, Na+, Ca+, Cl-, HCO3-. Molekuli hizi maalum zina sifa ya kuchagua kwa juu kwa vipengele vilivyosafirishwa. Aidha, mali yao muhimu ni kasi ya juu ya harakati. Inaweza kufikia molekuli 104 au zaidi kwa sekunde.
Usafiri amilifu
Ina sifa ya kusogeza vipengele dhidi ya gradient. Molekuli husafirishwa kutoka eneo la mkusanyiko mdogo hadi maeneo ya mkusanyiko wa juu. Harakati kama hiyo inahusisha gharama fulani ya ATP. Kwa utekelezaji wa usafiri wa kazi, flygbolag maalum zinajumuishwa katika muundo wa vifaa vya uso wa seli ya wanyama. Waliitwa "pampu" au "pampu". Wengi wa wabebaji hawa wanatofautishwa na shughuli zao za ATPase. Hii ina maana kwamba wanaweza kuvunja adenosine trifosfati na kutoa nishati kwa shughuli zao. Usafiri amilifu huunda viwango vya ioni.
Cytosis
Njia hii hutumika kusogeza chembe za dutu tofauti au molekuli kubwa. Katika mchakato wa cytosis, kipengele kilichosafirishwa kinazungukwa na vesicle ya membrane. Ikiwa harakati inafanywa ndani ya seli, basi inaitwa endocytosis. Ipasavyo, mwelekeo wa nyuma unaitwa exocytosis. Katika seli zingine, vitu hupitia. Usafiri wa aina hii unaitwa transcytosis au diacyosis.
Plasmolemma
Muundo wa kifaa cha uso wa seli hujumuisha plasmautando unaoundwa hasa na lipids na protini katika uwiano wa takriban 1:1. "Mfano wa sandwich" wa kwanza wa kipengele hiki ulipendekezwa mwaka wa 1935. Kulingana na nadharia, msingi wa plasmolemma huundwa na molekuli za lipid zilizowekwa katika tabaka mbili (safu ya bilipid). Wanageuza mikia yao (maeneo ya hydrophobic) kwa kila mmoja, na nje na ndani - vichwa vya hydrophilic. Nyuso hizi za safu ya bilipid zimefunikwa na molekuli za protini. Mtindo huu ulithibitishwa katika miaka ya 1950 na tafiti za ultrastructural zilizofanywa kwa kutumia darubini ya elektroni. Hasa, iligundua kuwa vifaa vya uso wa seli ya wanyama vina utando wa safu tatu. Unene wake ni 7.5-11 nm. Ina mwanga wa kati na tabaka mbili za giza za pembeni. Ya kwanza inalingana na eneo la hydrophobic la molekuli za lipid. Maeneo yenye giza, kwa upande wake, ni tabaka za uso zinazoendelea za protini na vichwa vya haidrofili.
Nadharia zingine
Tafiti mbalimbali za hadubini ya elektroni zilizofanywa mwishoni mwa miaka ya 50 - mapema miaka ya 60. ilionyesha umoja wa shirika la safu tatu za utando. Hii inaonekana katika nadharia ya J. Robertson. Wakati huo huo, hadi mwisho wa miaka ya 1960 ukweli mwingi umekusanya ambao haujaelezewa kutoka kwa mtazamo wa "mfano wa sandwich" uliopo. Hii ilitoa msukumo kwa maendeleo ya mipango mpya, ikiwa ni pamoja na mifano kulingana na uwepo wa vifungo vya hydrophobic-hydrophilic kati ya molekuli za protini na lipid. Miongoni mwamoja wapo ilikuwa nadharia ya "lipoprotein rug". Kwa mujibu wa hayo, utando una aina mbili za protini: muhimu na za pembeni. Mwisho unahusishwa na mwingiliano wa umeme na vichwa vya polar kwenye molekuli za lipid. Hata hivyo, wao kamwe kuunda safu ya kuendelea. Protini za globular huchukua jukumu muhimu katika malezi ya membrane. Wametumbukizwa kwa sehemu ndani yake na huitwa nusu-muhimu. Harakati za protini hizi hufanyika katika awamu ya kioevu ya lipid. Hii inahakikisha lability na dynamism ya mfumo mzima wa membrane. Kwa sasa, muundo huu unachukuliwa kuwa wa kawaida zaidi.
Lipids
Sifa muhimu za kimwili na kemikali za utando hutolewa na safu inayowakilishwa na vipengele - phospholipids, inayojumuisha mkia usio wa polar (hydrophobic) na kichwa cha polar (hydrophilic). Ya kawaida ya haya ni phosphoglycerides na sphingolipids. Mwisho hujilimbikizia hasa kwenye monolayer ya nje. Wameunganishwa na minyororo ya oligosaccharide. Kutokana na ukweli kwamba viungo vinajitokeza zaidi ya sehemu ya nje ya plasmalemma, hupata sura ya asymmetric. Glycolipids ina jukumu muhimu katika utekelezaji wa kazi ya receptor ya vifaa vya uso. Utando mwingi pia una cholesterol (cholesterol) - lipid ya steroid. Kiasi chake ni tofauti, ambayo kwa kiasi kikubwa huamua fluidity ya membrane. Cholesterol zaidi, ni ya juu zaidi. Kiwango cha kioevu pia kinategemea uwiano wa mabaki yasiyotumiwa na yaliyojaa kutokaasidi ya mafuta. Zaidi yao, ni ya juu zaidi. Majimaji huathiri shughuli ya vimeng'enya kwenye utando.
Protini
Lipids huamua hasa sifa za kizuizi. Protini, kinyume chake, huchangia katika utendaji wa kazi muhimu za seli. Hasa, tunazungumzia usafiri uliodhibitiwa wa misombo, udhibiti wa kimetaboliki, mapokezi, na kadhalika. Molekuli za protini husambazwa katika bilayer ya lipid katika muundo wa mosai. Wanaweza kusonga kwa kina. Harakati hii inaonekana kudhibitiwa na seli yenyewe. Microfilaments zinahusika katika utaratibu wa harakati. Wao ni masharti ya mtu binafsi muhimu protini. Vipengele vya membrane hutofautiana kulingana na eneo lao kuhusiana na safu ya bilipid. Kwa hivyo, protini zinaweza kuwa za pembeni na muhimu. Ya kwanza ni ya ndani nje ya safu. Wana dhamana dhaifu na uso wa membrane. Protini muhimu huingizwa kabisa ndani yake. Wana dhamana kali na lipids na hazijatolewa kutoka kwa membrane bila kuharibu safu ya bilipid. Protini ambazo hupenya ndani na kupitia huitwa transmembrane. Mwingiliano kati ya molekuli za protini na lipids za asili tofauti huhakikisha uthabiti wa plasmalemma.
Glycocalyx
Lipoproteini zina minyororo ya pembeni. Molekuli za oligosaccharide zinaweza kushikamana na lipids na kuunda glycolipids. Sehemu zao za kabohaidreti, pamoja na vipengele sawa vya glycoproteins, hutoa uso wa seli malipo mabaya na hufanya msingi wa glycocalyx. Yeyekuwakilishwa na safu huru na msongamano wa elektroni wastani. Glycocalyx hufunika sehemu ya nje ya plasmalemma. Maeneo yake ya kabohaidreti huchangia kutambua seli za jirani na vitu kati yao, na pia hutoa vifungo vya wambiso pamoja nao. Glycocalyx pia ina vipokezi vya homoni na hetocompatibility, vimeng'enya.
Ziada
Vipokezi vya utando huwakilishwa zaidi na glycoproteini. Wana uwezo wa kuanzisha vifungo maalum na ligands. Vipokezi vilivyopo kwenye membrane, kwa kuongeza, vinaweza kudhibiti harakati za molekuli fulani kwenye seli, upenyezaji wa membrane ya plasma. Wana uwezo wa kubadilisha ishara kutoka kwa mazingira ya nje ndani ya ndani, kuunganisha vipengele vya matrix ya ziada na cytoskeleton. Watafiti wengine wanaamini kuwa molekuli za protini za nusu-integral pia zinajumuishwa kwenye glycocalyx. Tovuti zao za utendaji ziko katika eneo la supramembrane la vifaa vya seli ya uso.
