Informācija

Kāpēc šūnām ir membrānas potenciāls?


Kāda ir membrānas potenciāla funkcija? Šūnas iegulda milzīgu daudzumu ATP, lai darbinātu jonu sūkņus, lai saglabātu šo potenciālu. Tāpēc tai ir jābūt ļoti svarīgai funkcijai.

Kaut kur lasīju, ka membrānas potenciāls darbojas kā akumulators, ko var izmantot citu procesu aktivizēšanai. Bet droši vien lielāko daļu no šiem procesiem tikpat labi varētu aktivizēt ar ATP, ko varētu izmantot tieši, nevis izšķērdēt to, lai vispirms radītu potenciālu.

Muskuļu šūnās un nervu šūnās informācijas pārsūtīšanai tiek izmantotas izmaiņas membrānas potenciālā, tāpēc to var izmantot tikai vienu reizi. Bet ko par visas pārējās šūnas?


Šūnu membrānas funkcija un struktūra

Šūnu membrāna (plazmas membrāna) ir plāna daļēji caurlaidīga membrāna, kas ieskauj šūnas citoplazmu. Tās funkcija ir aizsargāt šūnas iekšpuses integritāti, ļaujot noteiktām vielām iekļūt šūnā, vienlaikus izvairoties no citām vielām. Dažos organismos tas kalpo arī kā stiprinājuma pamats citoskeletam un citiem šūnu sienai. Tādējādi šūnu membrāna arī palīdz atbalstīt šūnu un saglabāt tās formu.

Galvenie līdzņemamie ēdieni

  • Šūnu membrāna ir daudzšķautņaina membrāna, kas aptver šūnas citoplazmu. Tas aizsargā šūnas integritāti, atbalsta šūnu un palīdz saglabāt šūnas formu.
  • Olbaltumvielas un lipīdi ir galvenās šūnu membrānas sastāvdaļas. Precīzs olbaltumvielu un lipīdu sajaukums vai attiecība var atšķirties atkarībā no konkrētas šūnas funkcijas.
  • Fosfolipīdi ir svarīga šūnu membrānu sastāvdaļa. Tie spontāni sakārtojas, veidojot daļēji caurlaidīgu lipīdu divslāni, lai tikai noteiktas vielas varētu izkliedēties caur membrānu šūnas iekšienē.
  • Līdzīgi kā šūnu membrāna, dažus šūnu organoīdus ieskauj membrānas. Kodols un mitohondriji ir divi piemēri.

Vēl viena membrānas funkcija ir regulēt šūnu augšanu, līdzsvarojot endocitozi un eksocitozi. Endocitozes gadījumā lipīdi un proteīni tiek izņemti no šūnu membrānas, jo vielas tiek internalizētas. Eksocitozes gadījumā pūslīši, kas satur lipīdus un olbaltumvielas, saplūst ar šūnu membrānu, palielinot šūnu izmēru. Dzīvnieku šūnām, augu šūnām, prokariotu šūnām un sēnīšu šūnām ir plazmas membrānas. Iekšējās organoīdas arī aptver membrānas.


Skriešana ar ikdienas kārdinājumiem ar Džinu

Aknu artērija un aknu portāla vēna ir sadalīta arvien mazākos traukos. Tās iet paralēli lobulām un ir pazīstamas kā starplobulāri kuģi.
  • Specializēti makrofāgi*
  • Pārvietojieties sinusoīdos
  • sadalīt un pārstrādāt vecās asins šūnas
  • saplīst hemoglobīns bilirubīnā
  • izdalās kā daļa no žults un izkārnījumos
  • Bilirubīns ir brūns pigments izkārnījumos

  • Ražo amonjaku un keto skābes
  • Amonjaku nevar uzkrāt
  • Keto skābes nonāk tieši elpošanā
  • Amonjaks ir ļoti toksisks un šķīstošs
  • Amonjaks apvienojas ar C02, veidojot urīnvielu, rodas ornitīna ciklā
  • Karbamīds ir mazāk šķīstošs, bet tomēr toksisks,
  • Asinis transportē uz nierēm
  • Nieres urīnviela tiek filtrēta un koncentrēta urīnā
  • Urīnu var uzglabāt urīnpūslī, līdz tas tiek atbrīvots

  • Alkohols vai etanols nomāc nervu darbību
  • satur ķīmisko potenciālo enerģiju
  • var izmantot elpošanai
  • to sadala hepatocīti
  • enzīms: etanola dehidrogenāze
  • veido etanālu
  • tālāk dehidrogenē ar etanāla dehidrogenāzes enzīmu
  • gala savienojums ir etanoāts
  • tas ir apvienots ar CoA — — & gt acetilkoenzīmu A
  • tas nonāk Krebsa ciklā
  • Atbrīvotie ūdeņraži apvienojas ar citu koenzīmu, ko sauc par NAD, veidojot samazinātu NAD

  • proksimālā izliektā kanāliņa: visi cukuri, sāļi un nedaudz ūdens tiek absorbēti (kopā 85%)
  • Henles cilpas lejupejošā daļa samazina šķidruma ūdens potenciālu, pievienojot sāļus un noņemot ūdeni
  • augšupejoša ekstremitāte: ūdens potenciāls palielinās, jo sāļi tiek noņemti ar aktīvu transportu
  • savākšanas kanāls: ūdens potenciāls atkal samazinās, noņemot ūdeni, tāpēc urīnā ir lielāka izšķīdušo vielu koncentrācija nekā asinīs un audu šķidrumā.


Ievads

Fakts, ka šūnām ir transmembrānas potenciāls, ir zināms jau vairāk nekā 100 gadus, iepriekšējie Hobera (1905) eksperimenti izveidoja novērojumu, bet Kērtiss un Kols (1942) un citi pierādīja, ka to uztur plazmas atšķirīgā caurlaidība. membrānu pret joniem. To sauc par RMP, un tas parasti ir diapazonā no#222210 līdz##2222100 mV. Nobela prēmijas izlaušanās darbs, ko veica Hodžkins un Hakslijs (1952b), sīki raksturoja, kā straujas membrānas jonu caurlaidības izmaiņas noved pie nervu atjaunojošas darbības potenciāla. Pēc tam šis darbs tika pilnveidots un paplašināts, lai aprakstītu darbības potenciāla izplatīšanos citos uzbudināmos audos, piemēram, skeleta muskuļos un sirds muskuļos (Neher un Sakmann, 1976). Ātri tika ieviesta dogma, ka RVP būtībā ir ierocis ar šauteni, atstājot uzbudināmas šūnas, kas gatavas iedarbināt depolarizējošas darbības iespējas. Nervos tas acīmredzami kalpo signālu pārraidei visā to garumā no vienas dzīvnieka daļas uz otru, turpretim skeleta un sirds muskuļos tika pieņemts, ka ierosmes signāls tiek izplatīts pa visiem audiem un galu galā tas bija saistīts ar intracelulārā Ca paaugstināšanos. 2+ un ierosmes-kontrakcijas sakabi. Bet par ko neuzbudināms audi? Lielākajai daļai dzīvnieku šūnu joprojām ir dinamisks membrānas potenciāls, neskatoties uz to, ka tām nav darbības potenciāla, kas izšauj fenotipu. Tāpēc membrānas potenciāla loma ir mīklaināka. Sākotnējās spekulācijas varētu būt tādas, ka šādi neuzbudināmi šūnu membrānas potenciāli ir evolūcijas nelaimes gadījums, tomēr detalizēta literatūras analīze rāda, ka membrānas potenciāls kalpo daudzām būtiskām bioloģiskām funkcijām (1. tabula). Katrā gadījumā salīdzinoši smalkas atšķirības jonu kanālu ekspresijā atstāj šūnas ar diezgan atšķirīgām membrānas potenciāla īpašībām gan līmeņa, gan tā modulācijas potenciāla ziņā. Mehānismi un jonu kanāli, kas kontrolē RMP, ir plaši un neietilpst šī īsā pārskata darbības jomā, tāpēc mēs koncentrējamies uz virkni atšķirīgu lomu, ko RMP veic vairākos uzbudināmos un neuzbudināmos šūnu tipos. .

1. TABULA. Tiek parādītas dažādas funkcijas un ar šīm funkcijām saistītie šūnu tipi, kurus regulē RVP.


ŠŪNU APJOMA HOMEOSTĀZE

Globālāka šūnu homeostāzes forma ir šūnu lieluma uzturēšanas jēdziens, t.i., šūnu tilpuma homeostāze. Kāpēc saglabāt šūnu lielumu? Galējā gadījumā arvien paplašinošā šūna lizēsies, kā rezultātā ārējā pasaule un iekšējā pasaule būs vienādas, t.i., šūnu nāve. Un otrādi, ja ārējā vidē ir “pārāk maz ūdens”, t.i., augsta osmolalitāte, piemēram, jūras ūdens (organisma līmenis) vai nieru iekšējā medulla (audu līmenis), šūnas saruks (zaudēs šūnu ūdeni), ja vien tās neaizsargās. Tādējādi šūnas arī stingri regulē to lielumu, pārvietojot vai nu izšķīdušās vielas, vai ūdeni.

Kevins Strange, doktorants (Vanderbilta universitāte, Nešvila, TN), izstrādāja šos jēdzienus, izmantojot tradicionālos fizioloģijas piemērus (sarkano šūnu pietūkums un saraušanās), kā arī jaunus aizraujošus datus no paraugorganismiem. Šie mazāk sarežģītie paraugorganismi (raugs, Caenorhabditis elegansuc) ir ļāvuši novērtēt jaunus apjoma noteikšanas ceļus, signalizācijas ceļus un gēnu mijiedarbību. Kāpēc šiem ceļiem un signālam ir nozīme? Pirmkārt, Dr Strange iepazīstināja ar ūdens un izšķīdušo vielu kustības pamatiem caur transporta sistēmām (transportētājiem un kanāliem), reaģējot uz izmaiņām transmembrānas osmotiskajā gradientā. Kad dzinējspēks tika apspriests, viņš iepazīstināja ar “šūnu sensoru” jēdzienu attiecībā uz tilpuma noteikšanu un sniedza dažus piemērus. Pēc skaļuma izmaiņu noteikšanas šūnai ir jāreaģē. Šo reakciju tradicionāli raksturo divas daļas: agrīna reakcija, izmantojot transporta sistēmas, un ilgtermiņa reakcija, izmantojot mainītu transportētāja/kanāla gēnu ekspresiju. Pavisam nesen tika pierādīts, ka šīs osmotiskās atbildes viduspunkts, mainītas kināzes aktivitātes un ekspresija ir šūnu tilpuma homeostāzes līderpozīcijās.

Šajā brīdī ir jāveic papildu piezīme. Dr Strange laboratorija, izmantojot C. elegans, atklāj jaunus sensorus, jaunus efektorus, jaunus signalizācijas ceļus un jaunus fenotipus (5, 10, 12). Daži no šiem atklājumiem tika minēti eksperimentālās bioloģijas prezentācijā (sk. Šī darba integrējošais fizioloģijas aspekts nepārprotami neietilpst šī Kvalifikācijas celšanas kursa ietvaros, bet nesen tika pārskatīts (13). Varbūt nākotnē parādīsies atsvaidzināšanas kurss par modeļiem, kas nav zīdītāji, un to priekšrocības!


2. moduļa (šūnas) pārskatīšanas piezīmes

Kā imūnā atbilde izraisa antivielu veidošanos? fagocīti stimulē t šūnas, t šūnas veido palīgšūnas, t palīgšūnas stimulē b šūnas, b šūnas veido plazmas šūnas, plazmas šūnas veido antivielas

Kas ir antiviela?

    • lodveida proteīns
    • ko ražo plazmas šūnas
    • ir 3 reģioni: mainīgais reģions, eņģu reģions, nemainīgais reģions
    • mainīgajam reģionam katrā antivielā ir atšķirīga forma, tas satur antigēnu saistošās vietas, tās saistās ar komplementāriem antigēniem (uz patogēna), veidojot antigēna-antivielu kompleksu, iznīcinot patogēnu
    • eņģu reģions nodrošina antivielu elastību
    • nemainīgs reģions visās antivielās ir vienādas formas, saistās ar fagocītiem, lai palīdzētu fagocitozei

    Kā darbojas atmiņas šūnas (B/T)?

      • veidojas specifiskas imūnās atbildes reakcijas laikā pēc jaunas patogēna infekcijas (ko sauc par primāro infekciju)
      • B un T atmiņas šūnas paliek asinīs
      • ja personu atkārtoti inficē tas pats patogēns (ko sauc par sekundāro infekciju), atmiņas šūnas atpazīs patogēnu un radīs antivielas ĀTRI un LIELĀ daudzumā
      • tāpēc patogēns tiek nogalināts, pirms tas var nodarīt kaitējumu = imunitāte

      Kā vakcīna rada imunitāti? ietver injekciju, kas satur mirušus/novājinātus patogēnus, kas pārnēsā antigēnus, kas stimulē imūnreakciju, izraisot antivielu un atmiņas šūnu veidošanos

      Aktīvā pret pasīvo imunitāti?

        • Aktīvs = indivīdam ir atmiņas šūnas - var izveidot savas antivielas un pastiprinātājs nodrošina ilgstošu imunitāti
        • Pasīvs = cilvēkam ievadītas antivielas, tad tās mirst, nav ilgtermiņa imunitātes, nav atmiņas šūnu.

        Kā rodas imunitāte pret aktivitāti? dabiski = ar primāro infekciju, mākslīgi = ar vakcināciju

        Kā rodas pasīvā imunitāte? dabiski = no mātes bērnam (placenta vai mātes piens), mākslīgi = ar injekciju

        Veiksmīga vakcinācijas programma?

          • ražot piemērotu vakcīnu (efektīva - veidot atmiņas šūnas, neizraisa slimības, nav lielu blakusparādību, zemas izmaksas, viegli ražot/transportēt/uzglabāt/ievadīt)
          • ganāmpulka imunitāte

          Kas ir ganāmpulka imunitāte? ja liela daļa iedzīvotāju ir vakcinēti, tāpēc lielākā daļa cilvēku būs imūni, tikai daži nebūs imūni, palielinās iespēja neimūnam saskarties ar imūnsistēmu, tāpēc patogēnam nav kur doties, tāpēc tas izmirst

          Vai ir problēmas ar vakcinācijas programmām?

            • vakcīna nedarbojas (mirusi forma ir neefektīva, patogēns slēpjas no imūnsistēmas)
            • vakcīna nav droša (nav vājas/neaktīvas formas, izraisa lielas blakusparādības)
            • daudzi patogēnu celmi
            • nevar sasniegt ganāmpulka imunitāti (loģistika, lai vakcinētu lielu daļu)
            • antigēna mainīgums

            Kas ir antigēnu mainīgums? patogēns mutē, antigēns maina formu, tāpēc atmiņas šūnas vairs nav savstarpēji papildinošas - neatpazīst patogēnu, tāpēc patogēns var atkārtoti kaitēt


            1. jautājums. Atšķirt

            a) Augu un dzīvnieku šūnas

            b) Prokariotu un eikariotu šūna

            a) Augu un dzīvnieku šūnas

            Augu šūna Dzīvnieku šūna
            Augu šūnai ir apvalks, ko sauc par šūnu sienu. Dzīvnieku šūnai ir apvalks, ko sauc par šūnu membrānu.
            Šūnu siena ir augu šūnu ārējais slānis. Šūnu membrāna ir dzīvnieku šūnas ārējais slānis.
            Šūnu siena ir izturīgs, bet elastīgs porains slānis, kas piešķir šūnai formu un aizsardzību. Šūnu membrāna ir elastīga un sastāv galvenokārt no lipīdiem un olbaltumvielām.
            Šūnu sienai ir svarīga loma informācijas apmaiņā no citas šūnas. Šūnu membrānai ir svarīga loma līdzsvara uzturēšanā.

            b) Prokariotu un eikariotu šūnas

            Prokariotu šūna Eikariotu šūna
            Šūnas, kurām nav membrānas saistītu kodolmateriālu, sauc par prokariotu šūnām. Šūnas, kurām ir ar membrānu saistīts kodolmateriāls, sauc par eikariotu šūnām.
            Prokariotu šūnas tiek organizētas bez kodola. Eikariotu šūnas ir sakārtotas ar kodolu.
            Baktēriju šūnas ir prokariotu piemērs. Augu šūnas un dzīvnieku šūnas ir eikariotu piemēri.

            Q2. Kas notiktu ar šūnu, ja kodols tiktu noņemts? Norādiet divus iemeslus, lai pamatotu savu atbildi.

            Ans- Kodols ir lielākais un visizteiktākais no visiem šūnu organoīdiem. Ja kodols tiek izņemts no šūnas, tad nav šūnu dalīšanās un šūnā netiek regulētas funkcijas. Lai atbalstītu šos iemeslus, ir sniegti tālāk minētie iemesli.

            1.) Kodols ir viena no svarīgākajām šūnu organellām. Kodols ir cieši iesaistīts šūnu dalīšanās procesā, ja tas tiek noņemts, šūnu dalīšanās nenotiks.

            2.) Kodols regulē un kontrolē visas organisma īpašības. To sauc arī par šūnas vadības telpu.

            3. jautājums. Lizosomas ir pazīstamas kā šūnas suciālie maisi. Kāpēc?

            Ans- lizosomas ir sīkas daļiņas, kas atrodas citoplazmā. Šīs lizosomas satur destruktīvos enzīmus. Materiāli, kas jāiznīcina, tiek nogādāti lizosomās. Šie transportētie materiāli tiek sagremoti ar lizosomām, lizosomas pārsprāgst un tiek izdalīti fermenti, lai sagremotu šūnu. Līdz ar to lizosomas sauc par šūnas suicīdiem maisiņiem.

            Q4. Kāpēc augu šūnai ir liela izmēra vakuols?

            Ans- Šūnā esošās tukšās vietas sauc par asa vakuolām. Šie vakuoli ir ar šķidrumu pildīta maisiņa struktūra. Augu šūnām piemīt liela izmēra vakuols, jo šī vakuola uztur šūnā esošo turguru spiedienu un no šūnas izvada nevēlamas vielas. Dažas nobriedušas augu šūnas var aizņemt gandrīz visu šūnu telpu.

            5. jautājums. "Šūna ir dzīvības vienība," skaidro paziņojums.

            Ans- Dzīves pamatorganizatoriskā vienība ir šūna, jo visi dzīvie organismi sastāv no šūnām un šūnu produktiem. Šūnas norobežo šūnu membrāna, kas sastāv no olbaltumvielām un lipīdiem. Visas šūnas rodas no jau esošām šūnām.

            Q6. Kurš un kad tika ierosināta “šūnu teorija”.

            Kad viņi to sagatavoja? Kādas ir tā klusās iezīmes?

            Ans- Šūnu teoriju ierosināja Matiass Jākobs Šleidens un Teodors Švans 1838.-39. Šlēdens bija botāniķis, bet Švāns - zoologs. Bija 200 gadu starpība starp Robertu Huku, kurš pirmo reizi novēroja šūnas un šūnu teorijas formulējumu.

            Šūnu teorijas klusās iezīmes:

            • Visi dzīvie organismi sastāv no šūnām un šūnu produktiem.
            • Visas šūnas rodas no jau esošas šūnas.

            Q7. Kas notiek, ja plazmas membrāna plīst vai plīst?

            Ans-. Plazmas membrāna nosaka šūnas formu un izmēru, tā aptver citoplazmu un

            aizsargā šūnu no ārējās vides. Ja plazmas membrāna plīst vai plīst, šūna nevar būt ideālā formā un izmērā, un šūna nav aizsargāta no ārējās vides.

            Q8. Kas notiktu ar dzīvības šūnu, ja nebūtu golgi kompleksa?

            Ans-Golgi komplekss ir organelle, kas sastāv no vairākām membrānām, šīs membrānas rada maisiņveida struktūras, ap kurām ir saistītas šķidrumu pildītas pūslīši. Golgi komplekss izdala fermentus un palīdz atjaunot membrānu un atjaunot membrānu. Ja šūnā nav Golgi kompleksa, tad šūnas mūžs samazināsies, jo tas palīdz atjaunot membrānu un atjaunot membrānu.

            Q9. Kādus piesardzības pasākumus veicat, kad laboratorijā novērojat vaigu šūnu kodolu?

            Ans- sekojot šiem piesardzības pasākumiem, kas mums būtu jāveic, novērojot vaigu kodolu:

            1.) Mums nevajadzētu skrāpēt vaigu līdz stipram, jo ​​tas var savainot vaigu gļotādu.

            2.) Noskrāpēts materiāls vienmērīgi jāizklāj uz slaida.

            3.) Pārpalikušie traipi jāiztukšo.

            4.) Zem pārsega nedrīkst būt gaisa burbulis.

            Q10. Rūpīgi izlasiet nodaļu, apkopojiet informāciju par dažādu šūnu organellu funkcijām un izveidojiet tabulu, kurā ir sērijas numurs. Šūnu organelle un to funkcija. Vai neaizmirstat zem tabulas uzrakstīt savus konkrētos atklājumus?

            1. Mitohondriji Tas ir atbildīgs par šūnu elpošanu.
            2. Plastīdi Tas darbojas, lai notvertu saules gaismas enerģiju un pārvērstos ķīmiskajā enerģijā.
            3. Ribosomas Tie ir olbaltumvielu sintēzes vieta.
            4. Endoplazmatiskais tīkls Tas kalpo kā kanāls materiālu transportēšanai starp citoplazmu un kodolu.
            5.Golgi aparāts Tas darbojas membrānu atjaunošanā un atjaunošanā
            6. Lizosomas Tie pārsprāgst un atbrīvo fermentus, lai sagremotu šūnu.
            7. Vakuoles Viņi uztur turgur spiedienu šūnā.

            13. jautājums. Uzzīmējiet tipisko dzīvnieku šūnu un marķējiet tās daļas.

            Q15. Kā jūs vērtējat šūnas organizāciju dzīvā ķermenī?

            Ans- Šūna ir dzīvības strukturālā un funkcionālā vienība. Šūna ir katrā dzīvā organismā. Šūnu organizācija organismā ir saskaņā ar to funkcijām un veidu, kādā tās izpaužas savā veidā. Dzīvā ķermenī šūnu organizācija ir labi organizēta ar kodolu.

            Šūnas ir galvenais svarīgais faktors dzīvā ķermenī, un to organizācija ir ļoti svarīga, un tā ir labi organizēta, kas spēj veikt visas ķermenim nepieciešamās funkcijas.

            Q16. Ja šūnu organizācija tiek iznīcināta fiziskās un ķīmiskās ietekmes dēļ, kas notiks?

            Ans- Cilvēka ķermenī šūna ir labi organizēta, un šūnu organizācijas dēļ visas ķermeņa funkcijas tiek labi izpildītas. Ja organizācija tiek iznīcināta, šūnas veids, kas darbojas, mainās strukturāli un funkcionāli. Ķīmiskās un fizikālās ietekmes dēļ šūna pārstāj darboties tādā veidā, kādā tā darbojas.

            Q17. Kā jūs varētu novērtēt sīkās šūnas darbību lielajā ķermenī?

            Ans- Cilvēka ķermenī esošā šūna ir ļoti maza izmēra, mēs varam teikt, ka tā ir ļoti niecīga, bet tai ir ļoti svarīga loma ķermenī. Ir daudzas šūnas, kurām ir dažādas lomas dažādās ķermeņa daļās. Tas ir pārsteidzoši, ka tik maza šūna var veikt ļoti svarīgu lomu cilvēka ķermenī. Tādējādi šūna ir dzīvības funkcijas vienība.


            Kāpēc šūnām ir membrānas potenciāls? - Bioloģija

            Katrs šūnas iekšējais reģions ir jāapkalpo daļai šūnas virsmas. Kad šūna kļūst lielāka, tās iekšējais tilpums palielinās un šūnu membrāna paplašinās. Diemžēl tilpums palielinās straujāk nekā virsmas laukums, un tāpēc relatīvais virsmas laukums, kas pieejams materiālu nodošanai šūnas tilpuma vienībai, nepārtraukti samazinās.

            Visbeidzot, kādā brīdī ir pietiekami daudz virsmas, lai apkalpotu visu interjeru, ja tā vēlas izdzīvot, šūnai jāpārtrauc augt.

            Virsmas laukums līdz
            Skaļuma koeficients Svarīgi ir tas, ka virsmas laukums pret tilpuma attiecību samazinās, palielinoties šūnai.

            Tādējādi, ja šūna aug virs noteiktas robežas, nepietiek materiāla, kas spēj šķērsot membrānu pietiekami ātri, lai pielāgotos palielinātajam šūnu tilpumam. Kad tas notiek, šūnai ir jāsadala mazākās šūnās ar labvēlīgu virsmas laukuma/tilpuma attiecību vai jāpārtrauc darboties.


            Šūnu membrānu

            Mūsu redaktori pārskatīs jūsu iesniegto informāciju un izlems, vai pārskatīt rakstu.

            Šūnu membrānu, ko sauc arī par plazmas membrāna, plāna membrāna, kas ieskauj katru dzīvo šūnu, norobežojot šūnu no apkārtējās vides. Šai šūnu membrānai (pazīstama arī kā plazmas membrānai) ir šūnas sastāvdaļas, bieži vien lielas, ūdenī šķīstošas, ļoti uzlādētas molekulas, piemēram, olbaltumvielas, nukleīnskābes, ogļhidrāti un vielas, kas iesaistītas šūnu metabolismā. Ārpus šūnas apkārtējā ūdens vidē atrodas joni, skābes un sārmi, kas ir toksiski šūnai, kā arī barības vielas, kas šūnai jāuzņem, lai dzīvotu un augtu. Tādējādi šūnu membrānai ir divas funkcijas: pirmkārt, tā ir barjera, kas neļauj šūnas sastāvdaļām iekļūt un nevēlamās vielas, un, otrkārt, ir vārti, kas ļauj transportēt šūnā nepieciešamās barības vielas un pārvietoties no atkritumu šūnas. produktiem.

            Šūnu membrānas galvenokārt sastāv no taukskābju lipīdiem un olbaltumvielām. Membrānas lipīdi galvenokārt ir divu veidu - fosfolipīdi un sterīni (parasti holesterīns). Abiem veidiem ir kopīga lipīdu raksturīgā iezīme - tie viegli izšķīst organiskos šķīdinātājos, bet turklāt tiem abiem ir apgabals, kas piesaista un šķīst ūdenī. Šis “amfifīlais” īpašums (kam piemīt divējāda pievilcība, t.i., tas satur gan taukos šķīstošu, gan ūdenī šķīstošu reģionu) ir lipīdu kā šūnu membrānu celtniecības elementu pamats. Membrānas proteīniem ir arī divi vispārīgi veidi. Viens veids, ko sauc par ārējiem proteīniem, ir brīvi savienots ar jonu saitēm vai kalcija tiltiem pie divslāņa elektriski uzlādētās fosforila virsmas. Tās var piesaistīties arī otrajam proteīna veidam, ko sauc par raksturīgajiem proteīniem. Iekšējie proteīni, kā norāda to nosaukums, ir stingri iestrādāti fosfolipīdu divslāņos. Kopumā membrānas, kas aktīvi iesaistītas vielmaiņā, satur lielāku olbaltumvielu daļu.

            Šūnu membrānas ķīmiskā struktūra padara to ārkārtīgi elastīgu, ideālu robežu strauji augošām un dalāmām šūnām. Tomēr membrāna ir arī milzīga barjera, kas ļauj dažām izšķīdušām vielām vai izšķīdušām vielām iziet, vienlaikus bloķējot citas. Lipīdos šķīstošās molekulas un dažas mazas molekulas var iekļūt membrānā, bet divslāņu lipīds efektīvi atgrūž daudzas lielās, ūdenī šķīstošās molekulas un elektriski lādētos jonus, kas šūnai ir jāimportē vai jāeksportē, lai dzīvotu. Šo svarīgo vielu transportēšanu veic noteiktas iekšējo olbaltumvielu klases, kas veido dažādas transporta sistēmas: daži no tiem ir atvērti kanāli, kas ļauj joniem difundēt tieši šūnā, citi ir “veicinātāji”, kas palīdz izšķīdināt šķīstošās vielas gar lipīdu ekrānu. vēl citi ir “sūkņi”, kas piespiež šķīdinātājus caur membrānu, ja tie nav pietiekami koncentrēti, lai spontāni izkliedētos. Daļiņas, kas ir pārāk lielas, lai tās varētu izkliedēt vai sūknēt, bieži tiek norītas vai izjauktas, atverot un aizverot membrānu.

            Veicot lielu molekulu transmembrānu kustību, pati šūnu membrāna tiek pakļauta saskaņotām kustībām, kuru laikā daļa no šķidruma barotnes, kas atrodas ārpus šūnas, tiek internalizēta (endocitoze) vai daļa no šūnas iekšējās vides (eksocitoze). Šīs kustības ietver saplūšanu starp membrānas virsmām, kam seko neskartu membrānu atkārtota veidošanās.


            Kāds ir membrānas potenciāls?

            Membrānas potenciāls ir a potenciāls gradients, kas liek joniem pasīvi pārvietoties vienā virzienā: pozitīvie joni ir piesaistīja “negatīvā” puse membrāna un negatīvos jonus ar “pozitīvo”.

            Turklāt, kas ir membrānas potenciāls un kāpēc tas ir svarīgi? Funkcija. Nozīme atpūtas membrānas potenciāls ir tas, ka tas ļauj ķermeņa uzbudināmām šūnām (neironiem un muskuļiem) piedzīvot straujas izmaiņas, lai veiktu savu pareizo lomu.

            Kas šādā veidā ir membrānas potenciālais neirons?

            The atpūtas membrānas potenciāls no a neirons ir aptuveni -70 mV (mV = milivolt) - tas nozīmē, ka iekšpuse neirons ir par 70 mV mazāks nekā ārējais. Mierīgā stāvoklī ārpus tās ir salīdzinoši vairāk nātrija jonu neirons un vairāk kālija jonu tajā neirons.

            Kas ir membrānas potenciāla kvizlets?

            The membrānas potenciāls (V) ir potenciāls atšķirība šūnā membrāna tas vienmēr tiek izteikts kā potenciāls šūnas iekšpusē attiecībā pret ārpusi: V = Vin - Vout. (Ārpuse tiek uzskatīta par zemi vai nulli.)


            Apgalvojums Pamatojums Jautājumi bioloģijai 8. nodaļa Šūna Dzīvības vienība

            Norādes: Turpmākajos jautājumos paziņojumam par apgalvojumu seko pamatojums.
            Atzīmējiet pareizo izvēli:
            (a) Ja gan apgalvojums, gan pamatojums ir patiesi un iemesls ir pareizs apgalvojuma skaidrojums.
            (b) Ja gan apgalvojums, gan pamatojums ir patiesi, bet iemesls nav pareizs apgalvojuma skaidrojums.
            (c) Ja apgalvojums ir patiess, bet iemesls ir nepatiess.
            (d) Ja gan apgalvojums, gan pamatojums ir nepatiesi.

            Q.1. Apgalvojums: Organismus veido šūnas.
            Iemesls: Šūnas ir dzīvo organismu struktūrvienība. Šūna saglabā savu ķīmisko sastāvu nemainīgā robežās.

            Atbilde Atbilde: a) Šūnas ir organisma strukturālā un funkcionālā pamatvienība.

            Q.2. Apgalvojums: Šūnu specializācija ir noderīga organismam.
            Iemesls: Tas palielina organisma darbības efektivitāti.

            Atbilde Atbilde: (a) Šūnas specializācija palielina šūnas efektivitāti noteiktai funkcijai.

            Q.3. Apgalvojums: Šūnu skaits daudzšūnu organismā ir apgriezti proporcionāls ķermeņa lielumam.
            Iemesls: Visas bioloģiskās pasaules šūnas ir dzīvas.

            Atbilde Atbilde: (d) Daudzšūnu organisma šūnas izmērs un forma ir atkarīga no to atrašanās vietas un funkcijas.

            Q.4. Apgalvojums: Dzīviem organismiem piemīt īpaša individualitāte ar noteiktu formu un izmēru.
            Iemesls: Gan dzīvās, gan nedzīvās būtnes līdzinās viena otrai zemākā organizācijas līmenī.

            Atbilde Atbilde: b) Visiem dzīvajiem organismiem ir noteikta forma un izmērs, un tiem visiem piemīt īpaša individualitāte ar sakārtotu manierētu organizāciju, turpretī zemākā organizācijas līmenī gan dzīvos, gan nedzīvos veido atomi.

            Q.5. Apgalvojums: Ir svarīgi, lai organismiem būtu šūnas.
            Iemesls: Šūna saglabā savu ķīmisko sastāvu nemainīgā robežās.

            Atbilde Atbilde: a) Dzīva organisma vielmaiņas reakcijas var notikt tikai smalki līdzsvarotā vidē nedzīvos organismos. Šūnas ir dzīvības uzturēšanas kameras, kurām ir tik īpaša vide. Dzīva šūna saglabā savu ķīmisko sastāvu nemainīgā robežās.

            Q.6. Apgalvojums: Šūnu skaits daudzšūnu organismā ir apgriezti proporcionāls
            ķermenis.
            Iemesls: Visas bioloģiskās pasaules šūnas ir vienāda izmēra.

            Atbilde Atbilde: (d) Daudzšūnu organisma šūnu skaits ir tieši proporcionāls ķermeņa lielumam. No otras puses, ir fakts, ka šūnu izmēri ir ļoti atšķirīgi. Mikoplazmas šūnas ir mazākās, sākot no 0,1 līdz 0,3 μm, savukārt cilvēka šūnas parasti ir no 20 līdz 30 μm. Nervu šūnas ir garākās.

            Q.7. Apgalvojums: Šūna ir atvērta sistēma.
            Iemesls: Šūna no ārpuses saņem vairākus materiālus, tostarp enerģiju, kas satur barības vielas.

            Atbilde Atbilde: a) Šūna ir izotermiska atvērta sistēma, jo visas šūnas daļas jebkurā laikā uztur tādu pašu temperatūru un spiedienu. Šūna ir atvērta sistēma, kurā materiāli un enerģija tiek nodoti starp organismiem un ārējo vidi.

            Q.8. Apgalvojums: mazākas šūnas parasti ir metaboliski aktīvas šūnas.
            Iemesls: ir mazāka šūnu nukleocitoplazmas attiecība un virsmas tilpuma attiecība.

            Atbilde Atbilde: a) Metaboliski aktīvās šūnas parasti ir mazākas augstākas nukleocitoplazmas attiecības un augstākas virsmas tilpuma attiecības dēļ. Pirmais ļaus kodolam labāk kontrolēt vielmaiņas aktivitātes, bet otrais ļaus ātrāk apmainīties ar materiāliem starp šūnām un tās ārējo vidi.

            Q.9. Apgalvojums: Rūdolfs Virhovs mainīja Šlēidena un Švana sniegto šūnu teorijas hipotēzi.
            Iemesls: Šūnu teorija saka, ka visas šūnas rodas no jau esošām šūnām.

            Atbilde Atbilde: (b) Šlēdens un Švāns kopā formulēja šūnu teoriju. Tomēr teorija nepaskaidroja, kā tika veidotas jaunas šūnas. Rūdolfs Virhovs (1855) vispirms paskaidroja, ka šūnas tiek sadalītas un jaunas šūnas veidojas no jau esošām šūnām (Omins cellua e cellua). Viņš modificēja Šlēidena un Švana hipotēzi, lai šūnu teorijai piešķirtu galīgo formu. Pašreizējā šūnu teorija nosaka, ka: (i) viss dzīvais organisms sastāv no šūnām un šūnu produktiem. (ii) visas šūnas rodas no jau esošām šūnām.

            Q.10. Apgalvojums: Šlēdens un Švans bija pirmie, kas novēroja šūnas un izvirzīja šūnu teoriju.
            Iemesls: šūnas vienmēr ir dzīva vienība.

            Atbilde Atbilde: (d) Viņiem tiek piešķirta šūnu teorija, bet šūnas ne vienmēr ir dzīvā vienība. Šūnas mirst un joprojām paliek funkcionālas, piemēram, ragveida šūnas dzīvnieku un augu ksilēmas traukos.

            Q.11. Apgalvojums: Saskaņā ar Schwann, šūnu siena ir unikāla augu šūnas īpašība.
            Iemesls: Augu un dzīvnieku ķermenis sastāv no šūnām un šūnu produktiem.

            Atbilde Atbilde: (b) Pamatojoties uz saviem pētījumiem, Švans ierosināja hipotēzi, ka dzīvnieku un augu ķermeņi sastāv no šūnām un šūnu produktiem. Šlēdens un Švāns kopā formulēja šūnu teoriju. Šūnu teorija, kā to saprot, ir (i) viss dzīvais organisms sastāv no šūnām un šūnu produktiem, un (ii) visas šūnas rodas no jau esošām šūnām.

            Q.12. Apgalvojums: Eikariotu šūnām ir ar membrānu saistīti organoīdi.
            Iemesls: Prokariotu šūnām trūkst ar membrānu saistītu organellu.

            Atbilde Atbilde: (b) Eikariotu šūnas, kurām ir membrānas saistītas atšķirīgas struktūras, ko sauc par organoīdiem, piemēram, kodolu, endoplazmatisko retikulumu (ER), Golgi kompleksu, lizosomas, mitohondrijus, mikroorganismus un vakuolus. Tie ir sastopami visos protistos, augos, dzīvniekos un sēnēs. Prokariotu šūnām trūkst šādu ar membrānu saistītu organellu. Prokariotu šūnas sastopamas baktērijās, arhijās, zilaļģēs, mikoplazmā un PPLO. Ģenētiskais materiāls šajās šūnās atrodas kails citoplazmā.

            Q.13. Apgalvojums: Ribosomas ir ar membrānu nesaistītas organoīdas, kas atrodamas tikai prokariotu šūnās.
            Iemesls: tie atrodas tikai citoplazmā.

            Atbilde Atbilde: (d) Ribosomas ir ar membrānu nesaistītas organoīdas, kas atrodamas eikariotu, kā arī prokariotu šūnās. Šūnā ribosomas ir atrodamas ne tikai citoplazmā, bet arī divos organellos un hloroplastos (augos), mitohondrijos un neapstrādātā ER.

            14. jautājums. Apgalvojums: Eikariotu šūnās ir vairāk DNS nekā prokariotu šūnās.
            Iemesls: Eikarioti ir ģenētiski sarežģītāki nekā prokarioti.

            Atbilde Atbilde: a) Eikariotu šūnās ir vairāk DNS nekā prokariotu šūnās, jo eikariotu šūnās sarežģītas hromosomas sastāv no DNS un histona proteīniem. Bet prokariotu šūnās histona proteīna nav.

            Q.15. Apgalvojums: Prokariotiem ir viena apvalka sistēma.
            Iemesls: Nav pat vienas membrānas, kas ieskauj prokariotu šūnu.


            Skatīties video: Saruna ar Zuargusu (Janvāris 2022).