Η επιφανειακή συσκευή είναι αναπόσπαστο μέρος οποιουδήποτε κυττάρου και πολλών από τα συστατικά του. Εκτελεί ζωτικές λειτουργίες. Πώς λειτουργεί η κυτταρική μεμβράνη, η δομή και οι λειτουργίες αυτής της δομής - όλα θα συζητηθούν στο άρθρο μας.
Σύστημα κυτταρικής μεμβράνης
Όλοι γνωρίζουν ότι το κύτταρο είναι η μικρότερη δομική και λειτουργική μονάδα του σώματος και τα κύρια μέρη του είναι η επιφανειακή συσκευή, το κυτταρόπλασμα και τα οργανίδια. Ωστόσο, η δομή του μπορεί να εξεταστεί με άλλο τρόπο. Κάθε κύτταρο είναι ένα σύστημα βιολογικών μεμβρανών. Μετάφραση από τα λατινικά, αυτός ο όρος σημαίνει "φιλμ" ή "φλούδα". Έτσι, στην κορυφή των κυττάρων καλύπτονται με μια πλασματική μεμβράνη. Αλλά το εσωτερικό περιβάλλον του κυττάρου χωρίζεται σε ξεχωριστά τμήματα χρησιμοποιώντας παρόμοιες εσωτερικές δομές. Αυτή η δομή παρέχει τη χωρική κατανομή διαφόρων στοιχείων και χημικών διεργασιών.
Δομή και λειτουργία των κυτταρικών μεμβρανών
Το υπάρχον μοντέλο της δομής των βιολογικών μεμβρανών ονομάζεται ρευστό-μωσαϊκό. Βασίζεται σε διπλόένα στρώμα λιπιδίων, τα υδρόφιλα μέρη του οποίου είναι στραμμένα προς τα έξω. Αυτές είναι οι φωσφορικές ομάδες αυτών των ουσιών. Όμως τα υδρόφοβα μέρη των λιπιδίων, που είναι ενώσεις λιπαρών οξέων, στρέφονται μέσα στη διπλή στιβάδα. Το επόμενο συστατικό των κυτταρικών μεμβρανών είναι οι πρωτεΐνες. Μερικά από αυτά είναι επιφανειακά και βρίσκονται έξω, άλλα διεισδύουν στο διπλό στρώμα των λιπιδίων σε διαφορετικά βάθη. Αυτή η δομή επιτρέπει στο κύτταρο να διεξάγει πολύπλοκες διαδικασίες προστασίας, διάχυσης, φαγοφαγίας και πινοκύτωσης.
Σύμπλοκα υπερμεμβρανικών κυττάρων
Πάνω από την πλασματική μεμβράνη υπάρχουν σύμπλοκα που εκτελούν πρόσθετες λειτουργίες. Στα κύτταρα των φυτών, των μυκήτων και των βακτηρίων, αντιπροσωπεύονται από ένα κυτταρικό τοίχωμα. Αλλά στα ζώα, παρόμοια δομή είναι ο γλυκοκάλυκας. Παρέχει άμεση σύνδεση του κυττάρου με το περιβάλλον, ρυθμίζοντας την επιλεκτική πρόσληψη ουσιών. Οι λειτουργίες του κυτταρικού τοιχώματος οφείλονται στα δομικά του χαρακτηριστικά, τα οποία είναι κάπως διαφορετικά από την παρόμοια δομή των ζωικών κυττάρων.
Σύνθεση κυτταρικού τοιχώματος
Η χημική δομή του κυτταρικού τοιχώματος σε διαφορετικές ομάδες οργανισμών είναι κάπως διαφορετική. Στα φυτά, είναι το πιο πυκνό. Αυτή η ιδιότητα διασφαλίζεται από την παρουσία συσσωρευμένων αδιάλυτων ινών κυτταρίνης. Αυτός ο σύνθετος υδατάνθρακας είναι που δίνει στα φυτικά κυτταρικά τοιχώματα ακαμψία και αντοχή. Μπορούμε να πούμε ότι αποτελεί ένα είδος πλαισίου. Η σύνθεση και η λειτουργία του κυτταρικού τοιχώματος σε διαφορετικούς τύπους ιστών μπορεί σε μεγάλο βαθμόποικίλλω. Για παράδειγμα, με την πάροδο του χρόνου, τα κύτταρα μιας από τις ποικιλίες του περιθωρίου ιστού, που ονομάζεται φελλός, εμποτίζονται με μια ουσία που περιέχει λίπος, τη σουμπερίνη. Αποτέλεσμα αυτού είναι ο θάνατος του εσωτερικού περιεχομένου και η παροχή μιας λειτουργίας υποστήριξης. Μια παρόμοια διαδικασία παρατηρείται επίσης στα κύτταρα του αγώγιμου ιστού των φυτών, δηλαδή στα αγγεία. Γίνονται κοίλες δομές, με αποτέλεσμα να καθίσταται δυνατή η διέλευση ουσιών. Η διαδικασία της λιγνίωσης συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι τα κενά μεταξύ των ινών κυτταρίνης γεμίζονται με έναν άλλο σύνθετο υδατάνθρακα - λιγνίνη. Αυξάνει σημαντικά την αντοχή της επιφανειακής συσκευής.
Στους μύκητες, η βάση του κυτταρικού τοιχώματος αποτελείται επίσης από πολυσακχαρίτες. Ωστόσο, δεν είναι η κυτταρίνη που κυριαρχεί, αλλά η χιτίνη και το γλυκογόνο. Αυτό είναι ένα δομικό χαρακτηριστικό που τα κάνει να σχετίζονται με τα ζώα. Αλλά η λειτουργία του βακτηριακού κυτταρικού τοιχώματος παρέχεται από έναν πολύπλοκο συνδυασμό υδατανθράκων και πρωτεϊνών. Ονομάζεται πεπτιδογλυκάνη ή μουρεΐνη. Αυτή η ουσία είναι χαρακτηριστική μόνο για τα κύτταρα των προκαρυωτικών οργανισμών και εκτελεί μηχανικές λειτουργίες.
Λειτουργίες κυτταρικού τοιχώματος
Παρά τις σημαντικές διαφορές στη χημική σύνθεση, τα κυτταρικά τοιχώματα διαφορετικών ομάδων οργανισμών έχουν παρόμοια εξειδίκευση. Οι κύριες λειτουργίες τους είναι να παρέχουν υποστήριξη, προστασία και μεταβολισμό. Το κυτταρικό τοίχωμα διατηρεί ένα μόνιμο σχήμα. Προστατεύει όλα τα εσωτερικά περιεχόμενα από μηχανικές επιδράσεις του περιβάλλοντος. Οι λειτουργίες του κυτταρικού τοιχώματος είναι επίσης στην υλοποίηση μιας συνεχούς διαδικασίαςνερό που εισέρχεται στο κύτταρο με θρεπτικά συστατικά διαλυμένα σε αυτό και αντίστροφα.
Διαπερατότητα κυτταρικού τοιχώματος
Η διαδικασία του μεταβολισμού που διεξάγεται από το κυτταρικό τοίχωμα είναι δυνατή λόγω της διαπερατότητάς του. Αυτή η ιδιότητα εκδηλώνεται στην υλοποίηση δύο αντίστροφων διεργασιών. Η πρώτη ονομάζεται πλασμόλυση. Συνίσταται στην απολέπιση της κυτταροπλασματικής στιβάδας που βρίσκεται ακριβώς κοντά στο κυτταρικό τοίχωμα. Αυτό απαιτεί ορισμένες προϋποθέσεις. Η πλασμόλυση συμβαίνει, για παράδειγμα, εάν ένα κύτταρο τοποθετηθεί με υψηλότερη συγκέντρωση άλατος από ότι στο δικό του κυτταρόπλασμα. Η αντίστροφη διαδικασία ονομάζεται αποπλασμόλυση.
Χάρη στους πόρους που βρίσκονται στα κυτταρικά τοιχώματα, υπάρχει επίσης ανταλλαγή ουσιών μεταξύ των κυττάρων. Αυτό πραγματοποιείται απευθείας με τη βοήθεια πλασμοδεσμάτων. Αυτοί οι σχηματισμοί είναι ο τρόπος μεταφοράς ουσιών. Περνούν μέσα από την πλασματική μεμβράνη και είναι κοίλοι σωλήνες που συνδέουν το EPS των γειτονικών κυττάρων. Σε αυτά τα οργανίδια λαμβάνει χώρα η σύνθεση και η συσσώρευση όλων των ουσιών που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη των οργανισμών.
Έτσι, η κυτταρική μεμβράνη, τη δομή και τις λειτουργίες της οποίας εξετάσαμε στο άρθρο μας, είναι χαρακτηριστική για όλους τους οργανισμούς. Σε φυτικούς και βακτηριακούς οργανισμούς, καθώς και σε μύκητες, ένα κυτταρικό τοίχωμα βρίσκεται πάνω από αυτό. Σχηματίζεται από πολυσακχαρίτες, που του δίνουν δύναμη. Οι κύριες λειτουργίες του κυτταρικού τοιχώματος είναι η προστασία, η υποστήριξη και η μεταφορά ουσιών.
