Клеточная мембрана имеет внутреннюю часть, которая начинает формироваться после окончания роста клетки. В отличие от внешней стороны, он состоит из горных пород, которые содержат гораздо меньше воды и являются более эластичными и прочными.
Оболочки земли
Оболочкой также называют геосифль — сферическое твердое и прерывистое пространство, образующее планету Земля. Пули начинаются в ядре Земли. Геосоли проходят друг через друга в пространстве и времени, но сохраняют свои основания, имеют независимые функции и собственные природные законы. Сферы Земли находятся в постоянном взаимодействии, и даже существование некоторых из них напрямую зависит от других сфер.
Существует четыре основных диосифлянта и несколько добавок. Основными областями являются литосфера, гидросфера, биосфера и атмосфера.
- Педосфера. Состоит из всех видов почвы, которая укрывает сушу и дно водоемов
- Ионосфера. Самый верхний слой атмосферы
- Магнитосфера. Включает магнитное поле Земли, защиту других геосфер
На протяжении истории многие ученые предлагали различия между другими различными типами сред, которые являются частью основных, таких как тропосфера, интеллектуальная, социальная, пациентская, стратосфера и технологическая.
В зависимости от своего положения сфера Земли бывает внешней и внутренней.
Внутренние оболочки Земли
Внутренние оболочки Земли разделяются сейсмическими волнами, точнее, скоростью, с которой они проходят через каждую оболочку. Поверхности раздела, которые делят одну сферу на другие сферы, являются поверхностями раздела, где различные показатели резко меняются. Таким образом, существует три типа геосиферов.
- Мантия. Ее части находятся на разной глубине от поверхности земного шара. Делиться на верхнюю (от 33 до 400 км), переходную (от 400 до 1000 км) и нижнюю (от 1000 до 2900 км). Верхняя оболочка еще называется Астеносферой. Твердая часть мантии преимущественно состоит из расплавленного базальта. Именно там расположены центры землетрясений.
- Ядро. Эту составляющую разделяют на внешнее и внутреннее ядро, которое состоит из жидкого металла, расположенного на глубине от 2900 до 5120 км.
Твердая оболочка Земли: литосфера
Он представляет собой внешнюю твердую сферу и заканчивается там, где минерал становится вязким или жидким. Она включает кору земли, где расположены все горные территории, равнины и морское дно. Поэтому он выделяется при условном нахождении на материке и в море.
Эта сфера условно состоит из коры и части мантии пациента. Что касается состава литосферы, то в ней выделяют два слоя.
- Верхний слой, состоит из гранита и осадочных пород. На той, части, которая принадлежит суше, литосфера покрыта тонким слоем плодородной почвы
- Нижний слой, состоит из твердых базальтовых пород
Основой литосферы являются структурные плиты, которые не соединены друг с другом, а похожи на кусочки головоломки. Пластины постоянно находятся в движении, но из-за медленного темпа в результате этой активности неизбежно происходят различные процессы.
Процессы, происходящие в литосфере:.
- Тектонические. Сдвиги тектонических плит, являются причиной землетрясений
- Вулканические. Явление, при котором магма в виде лавы прорывается на поверхность, разрушая все на своем пути. Этот процесс не только разрушает, но созидает, лава формирует новый ландшафт
- Существует также ряд процессов, который происходит из-за влияния сил земного притяжения – сели, обвалы, осыпи, оползни. Некоторые из них также могут являться следствием воздействия человека.
Каждый регион планеты имеет свои уникальные особенности тектонических процессов. Это связано с тем, что некоторые тектонические плиты немного более активны, чем другие. Например, Гавайские острова и Индонезия являются самыми активными вулканическими регионами на планете. Это связано с тем, что всегда идут активные тектонические процессы и плиты нестабильны. В других районах Земли тоже много вулканов, но они менее активны или неактивны.
Мембранные структуры 1. Все перечисленные вещества, кроме двух, являются компонентами клеточных мембран. Определите два вещества, не указанные в справочнике, и запишите следующие номера. 1) фосфолипиды 2) стероиды 3) структурные полисахариды 4) нуклеиновые кислоты 5) белки.
История исследования клеточной мембраны
В 1925 году два немецких ученых, Гортер и Грендель, смогли провести очень сложные эксперименты с эритроцитами, которые являются клетками крови человека. Используя осмотический шок, исследователи получили SO — так называемые «тени» — пустые мембраны эритроцитов, сложили их в стопку и измерили поверхность. Следующим шагом было вычисление количества липидов в клеточных мембранах. Используя ацетон, ученые удалили липиды из «теней» и обнаружили, что этого достаточно для создания двойного твердого слоя.
Однако в эксперименте были допущены две серьезные ошибки.
Использование ацетона не позволяет полностью отделить все липиды от мембраны.
Теневая» поверхность была рассчитана на основе сухого веса, что также неверно.
Учитывая, что первая ошибка дала отрицательное значение для расчета, а вторая — положительное, общий результат оказался на удивление точным, и немецкие ученые сделали важное для научного сообщества открытие: липидный бислой клеточной мембраны.
В 1935 году два других исследователя, Даниели и Доусон, после длительных экспериментов с двустворчатыми мембранами пришли к выводу, что в клеточной мембране присутствуют белки. Не было другого способа объяснить, почему эти пленки имеют такой высокий индекс поверхностного натяжения. Ученые опубликовали схематическую модель клеточной мембраны, напоминающую сэндвич. Здесь хлебный ломтик играет роль равномерного слоя липидно-белкового слоя, а вместо масла между ними находится промежуток.
В 1950 году первые электронные микроскопы смогли частично подтвердить теорию Даниели-Доусона — микроскопические изображения клеточной мембраны четко показывали два слоя липидных и белковых головок с прозрачными пространствами, заполненными только липидными и белковыми хвостами.
В 1960 году, руководствуясь этими данными, американский микробиолог Дж. Робертсон разработал теорию строения трехслойной клеточной мембраны. Долгое время это считалось единственно правильным. Однако по мере развития науки все чаще высказываются сомнения в однородности этих слоев. С термодинамической точки зрения такая структура очень неблагоприятна — клеткам очень трудно перемещать вещества внутрь и наружу всего «сэндвича». Кроме того, было показано, что клеточные мембраны в различных тканях имеют разную толщину и способы адгезии, что связано с различными функциями органа.
В 1972 году микробиологи С.Д. Сингер и Г.Л. Николсон смогли объяснить все противоречия в теории Робертсона с помощью новой жидкостной мозаичной модели клеточной мембраны. Ученые обнаружили, что мембрана неоднородна и асимметрична, заполнена жидкостью и что ее клетки постоянно движутся. Белки, входящие в состав мембраны, различаются по структуре и назначению и, кроме того, находятся в разных положениях относительно двух слоев мембраны.
В клеточной мембране есть три типа белков.
Периферические — прикреплены к поверхности мембраны, и
Полуинтегрированные — частично проникают внутрь бислоя, и
Интегрированные — полностью проникают через мембрану.
Периферические белки связываются с липидной головкой мембраны посредством электростатических взаимодействий и не образуют сплошной слой, как считалось ранее, но полувстроенные и встроенные белки помогают транспортировать кислород и питательные вещества к продуктам клеточных отходов и выполнять ряд других важных функций. Это будет изучено позже. Клеточные мембраны.
Свойства и функции клеточной мембраны
Клеточная мембрана выполняет следующие функции
Барьер — проницаемость мембраны для различных типов молекул различна. Чтобы пройти через клеточную мембрану, молекулы должны иметь определенный размер, химические свойства и заряд. Благодаря барьерной функции клеточной мембраны вредные или неподходящие молекулы просто не могут проникнуть внутрь клетки. Например, в результате перекисных реакций мембрана защищает цитоплазму от опасных перекисей.
Перенос — пассивный, энергетический, регулируемый, избирательный метаболизм проходит через мембраны. Пассивный метаболизм подходит для жирорастворимых веществ и газов, состоящих из очень маленьких молекул. Эти вещества диффундируют в клетки и из них без затрат свободной энергии и без затрат энергии. Активные функции переноса через клеточную мембрану активируются по мере необходимости, но должны быть перенесены в клетку и из клетки, где транспортировка затруднена. Например, невозможно пересечь пищеварительные слои из-за большого размера молекул вещества или его гидрофобной природы. Далее начинают работать белки-насосы, содержащие музеи, которые вызывают поглощение ионов калия внутри клетки и удаление ионов натрия клеткой. Транспортно-регулируемый метаболизм необходим для функций секреции и ферментации, например, когда клетки производят и выделяют гормоны и желудочный сок. Все эти вещества выходят из клетки в определенных объемах по специальным каналам. Функция селективного транспорта также точно связана с этими интегральными белками, которые пронизывают мембрану и действуют как строго определенные молекулярные каналы входа и выхода.
Матрикс — клеточная мембрана определяет и стабилизирует расположение организмов (ядро, митохондрии, хлоропласты) и регулирует взаимодействия между ними.
Инженерия — обеспечивает ограничение одной клетки от другой, и в то же время обеспечивает правильное комплексирование клеток в однородную ткань, обеспечивая прочность органа при деформации.
Защита — как у растений, так и у животных клеточная мембрана служит основой для построения защитного каркаса. Примерами являются твердая древесина, темная кора и колючки. В животном мире есть много примеров защитной функции клеточных мембран — панцирь черепахи, титановый панцирь, копыта, рога, панты
Энергия — без участия белков плазматической мембраны процессы фотосинтеза и клеточного дыхания были бы невозможны, поскольку клетка обменивается энергией через белковые каналы.
Белки, встроенные в клеточную мембрану, могут иметь и другие важные функции. Это рецепторы, через которые клетки получают сигналы от гормонов и нейротрансмиттеров. Это необходимо для нормального течения терапевтических и гормональных процессов нервной стимуляции и
Ферменты — еще одна важная функция, приписываемая специфическим белкам в клеточной мембране. Например, пищеварительные ферменты синтезируются с помощью таких белков в эпителии кишечника.
Биодинамика — концентрация ионов калия в клетке значительно выше, чем за ее пределами, а концентрация ионов натрия выше снаружи, чем внутри клетки. Это объясняет разницу в потенциалах. отрицательная нагрузка внутри ячейки и положительная нагрузка вне ячейки. Это способствует перемещению веществ внутри и вне клетки в одном из трех типов обмена — фагоцитарном, мизинцевом и внеклеточном
Строение клеточной мембраны
Клеточная мембрана содержит три класса липидов
Фосфолипиды (сочетание жира и фосфора) и гликолипиды (сочетание жира и углевода) состоят из двух длинных гидрофобных хвостовых ветвей. Однако холестерин занимает пространство между этими двумя хвостами и может препятствовать их изгибу, создавая особую жесткую клеточную мембрану. Кроме того, молекулы холестерина организуют структуру клеточной мембраны, препятствуя перемещению полярных молекул из одной клетки в другую.
Однако, как мы видели в предыдущем разделе о функции клеточных мембран, наиболее важными компонентами являются белки. Их состав, назначение и расположение очень различны, но у них есть одна общая черта: все они являются циклическими липидами. Циклические липиды находятся вокруг белков клеточной мембраны сегдала. Это особые жиры, которые имеют четкую структуру, стабильны, насыщены по составу жирными кислотами и исключены из мембраны вместе с «нижележащими» белками. Это своего рода индивидуальная белково-белковая оболочка, без которой он просто не может функционировать.
Структура клеточной мембраны состоит из трех слоев. Через центр проходит относительно однородный слой жидкой болезни, белки покрывают его в виде мозаики с обеих сторон и частично пронизывают толщу. Другими словами, было бы неверно считать, что внешний белковый слой клеточной мембраны является непрерывным. Белки, помимо своих сложных функций, необходимы мембране для проникновения и транспортировки из клетки тех веществ, которые не могут проникнуть через жировой слой. Например, ионы калия и натрия. Они имеют особую белковую структуру — ионный канал. Более подробно об этом рассказано ниже.
Если посмотреть на клеточную мембрану через микроскоп, можно увидеть слой липидов, образованный маленькими сферическими молекулами. Подобно океану, в нем плавают крупные белковые клетки различной формы. Эта же мембрана делит внутреннюю часть каждой клетки на квартиры, где уютно расположились ядро, хлоропласты и митохондрии. Без отдельных «комнат» внутри клетки органоиды были бы слипшимися и не могли бы выполнять свои функции должным образом.
Клетки представляют собой структурированные, изолированные друг от друга мембраны, участвующие в комплексе энергетических, метаболических, информационных и репродуктивных процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма.
Как видно из этого определения, мембрана является наиболее важным функциональным компонентом каждой клетки. Он так же важен, как ядро, митохондрии и другие клеточные организмы. Уникальные свойства мембраны обусловлены ее структурой. Он состоит из двух мембран, соединенных друг с другом особым образом. Молекулы фосфолипидов в мембране располагают свои гидрофильные головки снаружи, а гидрофобные хвосты — внутри. Таким образом, одна сторона мембраны смачивается водой, а другая — нет. Таким образом, эти мембраны соединяются друг с другом, при этом несмачиваемые края прилипают к внутренней стороне, образуя двойной слой, окруженный белковыми молекулами. Это «сэндвич»-структура клеточной мембраны.
Ионные каналы клеточных мембран
Давайте рассмотрим подробнее, как работают ионные каналы. По любой причине; только жирорастворимые вещества, такие как газы, алкоголь и сам жир, могут пройти через блокирующие их липидные мембраны. Например, кислород и углекислый газ постоянно обмениваются в красных кровяных тельцах, и нашему организму не нужно прибегать к дополнительным ухищрениям. Но что происходит, когда водные растворы, такие как соли натрия или калия, необходимо транспортировать через клеточную мембрану?
Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью, позволяя определенным молекулам проходить через них. Кислород и углекислый газ проходят легко, но крупные или заряженные молекулы должны пройти через специальные каналы в мембране, которые поддерживают гомеостаз.
Как выглядит животная клетка под микроскопом
В стандартных оптических микроскопах показаны основные компоненты. Из-за того, что они прикрепляются к движущимся, постоянно меняющимся организмам, бывает трудно идентифицировать отдельные организмы.
Следующая часть не вызывает сомнений:.
Более крупный микроскопический анализ, тщательно подготовленные образцы и немного практики могут помочь в детальном изучении клеток.
Функции центриоли
Точная функция центриолей остается неясной. Принято считать, что центриоли участвуют в процессе митоза, формируя веретено деления и определяя его направление, но в науке нет уверенности в этом.
Тканевые агрегаты клеток человека представляют собой сложные структуры. Основные структуры показаны на схеме.
Каждый компонент имеет свое назначение и только в сочетании обеспечивает функцию важной части организма.
Признаки живой клетки
Живая клетка в целом напоминает живой организм. Он дышит, питается, растет, делится, и в его структуре происходят различные процессы. Считается, что исчезновение естественных процессов организма означает смерть.
Растительные и животные клетки имеют сходства и различия, которые кратко описаны в таблице.
Фотосинтез питательных веществ.
Основные компоненты схожи как в растительных, так и в животных частицах.