በ1972 ቲዎሪ ቀርቦ በከፊል የሚበገር ሽፋን በሴሉ ዙሪያ እና በርካታ ጠቃሚ ተግባራትን እንደሚያከናውን እና የሴል ሽፋኖች አወቃቀሩ እና ተግባር በሰውነት ውስጥ ያሉ ሁሉም ህዋሶች ትክክለኛ ስራን በሚመለከት ጉልህ ጉዳዮች ናቸው።. የሕዋስ ንድፈ ሐሳብ በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን ማይክሮስኮፕ ከተፈለሰፈ ጋር በስፋት ተስፋፍቷል. የዕፅዋትና የእንስሳት ሕብረ ሕዋሳት በሴሎች የተዋቀሩ መሆናቸው ይታወቅ ነበር፣ ነገር ግን በመሣሪያው ዝቅተኛ ጥራት ምክንያት በእንስሳት ሴል ዙሪያ ምንም ዓይነት እንቅፋቶችን ማየት አልተቻለም። በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን የሜዳው ኬሚካላዊ ባህሪ በበለጠ ዝርዝር ጥናት ተደርጎበታል, lipids መሰረቱ እንደሆነ ታወቀ.
የሴል ሽፋኖች መዋቅር እና ተግባር
የሴል ሽፋን የሕያዋን ሴሎች ሳይቶፕላዝምን ይከብባል፣የሴሉላር ክፍሎችን በአካል ከውጪው አካባቢ ይለያል። ፈንገሶች፣ ባክቴርያዎች እና ተክሎች ከለላ የሚሰጡ እና ትላልቅ ሞለኪውሎች እንዳይገቡ የሚከለክሉ የሕዋስ ግድግዳዎች አሏቸው። የሴል ሽፋኖችም ሚና ይጫወታሉየሳይቶስክሌትስ ምስረታ እና የሌሎች አስፈላጊ ቅንጣቶች ከሴሉላር ማትሪክስ ጋር መያያዝ። ይህም አንድ ላይ እንዲይዝ, ሕብረ ሕዋሳትን እና የሰውነት ክፍሎችን በመፍጠር አስፈላጊ ነው. የሕዋስ ሽፋን መዋቅራዊ ባህሪያት የመተጣጠፍ ችሎታን ያካትታሉ. ዋናው ተግባር ጥበቃ ነው. ሽፋኑ የተካተቱ ፕሮቲኖች ያለው የፎስፎሊፒድ ሽፋንን ያካትታል. ይህ ክፍል እንደ ሴል ማጣበቅ፣ ion conduction እና የምልክት ማድረጊያ ስርዓቶች ባሉ ሂደቶች ውስጥ የተሳተፈ ሲሆን ግድግዳውን፣ ግላይኮካሊክስን እና ውስጣዊ ሳይቶስክሌቶንን ጨምሮ ለብዙ ከሴሉላር አወቃቀሮች እንደ ተያያዥ ወለል ሆኖ ያገለግላል። ሽፋኑ እንደ መራጭ ማጣሪያ በመሆን የሕዋስ አቅምን ይጠብቃል. ወደ ions እና ኦርጋኒክ ሞለኪውሎች እየመረጠ የሚያልፍ እና የንጥረ ነገሮችን እንቅስቃሴ ይቆጣጠራል።
የህዋስ ሽፋንን የሚያካትቱ ባዮሎጂካል ዘዴዎች
1። ተገብሮ ስርጭት፡- እንደ ካርቦን ዳይኦክሳይድ (CO2) እና ኦክሲጅን (O2) ያሉ አንዳንድ ንጥረ ነገሮች (ትናንሽ ሞለኪውሎች፣ ions) በፕላዝማ ሽፋን ውስጥ ሊሰራጭ ይችላል። ዛጎሉ በሁለቱም በኩል ሊከማቹ ለሚችሉ ለተወሰኑ ሞለኪውሎች እና ions እንደ እንቅፋት ሆኖ ይሰራል።
2. ትራንስሜምብራን ሰርጥ እና ማጓጓዣ ፕሮቲን፡ እንደ ግሉኮስ ወይም አሚኖ አሲድ ያሉ ንጥረ ነገሮች ወደ ሴል ውስጥ መግባት አለባቸው፣ እና አንዳንድ የሜታቦሊክ ምርቶች መተው አለባቸው።
3። ኢንዶሳይትሲስ ሞለኪውሎች የሚወሰዱበት ሂደት ነው. የሚጓጓዘው ንጥረ ነገር በሚዋጥበት የፕላዝማ ሽፋን ላይ ትንሽ የአካል ቅርጽ (ኢንቫንሽን) ይፈጠራል. ይጠይቃልጉልበት እና የነቃ ትራንስፖርት አይነት ነው።
4። Exocytosis፡ በተለያዩ ህዋሶች ውስጥ የሚከሰት ያልተፈጩ ንጥረ ነገሮችን በ endocytosis የሚመጡትን ንጥረ ነገሮች ለማስወገድ እንደ ሆርሞን እና ኢንዛይሞች ያሉ ንጥረ ነገሮችን በማውጣት ንብረቱን ሙሉ በሙሉ በሴሉላር ባሪየር ለማጓጓዝ ነው።
ሞለኪውላር መዋቅር
የሴል ሽፋን ባዮሎጂካል ሽፋን ሲሆን በዋናነት ፎስፎሊፒድስን ያቀፈ እና የመላው ህዋሱን ይዘት ከውጭው አካባቢ የሚለይ ነው። የምስረታ ሂደቱ በተለመዱ ሁኔታዎች ውስጥ በድንገት ይከሰታል. ይህንን ሂደት ለመረዳት እና የሴል ሽፋኖችን አወቃቀሮችን እና ተግባራትን እንዲሁም ባህሪያትን በትክክል ለመግለፅ, በመዋቅር ፖላራይዜሽን ተለይተው የሚታወቁትን የፎስፎሊፒድ አወቃቀሮችን ተፈጥሮ መገምገም አስፈላጊ ነው. በሳይቶፕላዝም የውሃ አካባቢ ውስጥ የሚገኙት ፎስፎሊፒዲዶች ወሳኝ ትኩረት ላይ ሲደርሱ፣ ወደ ሚሴል ይቀላቀላሉ፣ ይህም በውሃ አካባቢ ውስጥ የተረጋጋ ይሆናል።
የመዋሃድ ንብረቶች
- መረጋጋት። ይህ ማለት ሽፋኑ ከተፈጠረ በኋላ የመፍረስ ዕድሉ አነስተኛ ነው።
- ጥንካሬ። የሊፒድ ገለፈት የዋልታ ንጥረ ነገር ማለፍን ለመከላከል በቂ አስተማማኝ ነው፡ ሁለቱም የተሟሟት ንጥረ ነገሮች (አዮን፣ ግሉኮስ፣ አሚኖ አሲዶች) እና በጣም ትላልቅ ሞለኪውሎች (ፕሮቲን) በተፈጠረው ድንበር ማለፍ አይችሉም።
- ተለዋዋጭ ቁምፊ። ይህ ምናልባት የሴሉን መዋቅር ግምት ውስጥ በማስገባት በጣም አስፈላጊው ንብረት ሊሆን ይችላል. የሴል ሽፋን ይችላልለተለያዩ ቅርፆች ተገዢ መሆን፣ ሳይፈርስ መታጠፍ እና መታጠፍ ይችላል። በልዩ ሁኔታዎች ውስጥ, እንደ ቬሶሴሎች ውህደት ወይም ቡቃያ, ሊሰበር ይችላል, ግን ለጊዜው ብቻ ነው. በክፍል ሙቀት ውስጥ የሊፕድ ንጥረነገሮች በቋሚ እና ምስቅልቅል እንቅስቃሴ ውስጥ ሲሆኑ የተረጋጋ ፈሳሽ ድንበር ይመሰርታሉ።
ፈሳሽ ሞዛይክ ሞዴል
ስለ የሴል ሽፋኖች አወቃቀሮች እና ተግባራት ስንናገር በዘመናዊው እይታ ገለፈት እንደ ፈሳሽ ሞዛይክ ሞዴል በ 1972 በሳይንቲስቶች ዘፋኝ እና ኒኮልሰን ይታሰብ ነበር. የእነሱ ጽንሰ-ሀሳብ የሜምብሊን መዋቅር ሶስት ዋና ዋና ባህሪያትን ያንፀባርቃል. የተቀናጀ ሽፋን ፕሮቲኖች ለገለባው ሞዛይክ አብነት ይሰጣሉ ፣ እና እነሱ በተለዋዋጭ የሊፕድ አደረጃጀት ተፈጥሮ ምክንያት በአውሮፕላኑ ውስጥ ወደ ጎን መንቀሳቀስ ይችላሉ። ትራንስሜምብራን ፕሮቲኖችም ተንቀሳቃሽ ሊሆኑ ይችላሉ። የገለባው መዋቅር አስፈላጊ ገጽታ asymmetry ነው. የሕዋስ መዋቅር ምንድነው? የሴል ሽፋን, ኒውክሊየስ, ፕሮቲኖች እና የመሳሰሉት. ሴል የሕይወት መሠረታዊ አሃድ ነው፣ እና ሁሉም ፍጥረታት ከአንድ ወይም ከዚያ በላይ በሆኑ ህዋሶች የተገነቡ ናቸው፣ እያንዳንዱም ከአካባቢው የሚለይ የተፈጥሮ መከላከያ አላቸው። ይህ የሴሉ ውጫዊ ድንበር የፕላዝማ ሽፋን ተብሎም ይጠራል. ከአራት ዓይነት ሞለኪውሎች የተዋቀረ ነው፡- ፎስፎሊፒድስ፣ ኮሌስትሮል፣ ፕሮቲኖች እና ካርቦሃይድሬትስ። ፈሳሽ ሞዛይክ ሞዴል የሴል ሽፋንን መዋቅር እንደሚከተለው ይገልፃል-ተለዋዋጭ እና ተጣጣፊ, ከአትክልት ዘይት ጋር ተመሳሳይነት ያለው, ስለዚህ ሁሉም ነገርነጠላ ሞለኪውሎች በቀላሉ በፈሳሽ መካከለኛ ውስጥ ይንሳፈፋሉ፣ እና ሁሉም በዚያ ሼል ውስጥ ወደ ጎን መንቀሳቀስ ይችላሉ። ሞዛይክ ብዙ የተለያዩ ዝርዝሮችን የያዘ ነገር ነው። በፕላዝማ ሽፋን ውስጥ በ phospholipids፣ የኮሌስትሮል ሞለኪውሎች፣ ፕሮቲኖች እና ካርቦሃይድሬትስ ይወከላል።
Phospholipids
Phospholipids የሕዋስ ሽፋን መሰረታዊ መዋቅርን ያቀፈ ነው። እነዚህ ሞለኪውሎች ሁለት የተለያዩ ጫፎች አሏቸው: ጭንቅላት እና ጅራት. የጭንቅላቱ ጫፍ የፎስፌት ቡድን ይይዛል እና ሃይድሮፊል ነው. ይህ ማለት ወደ የውሃ ሞለኪውሎች ይሳባል ማለት ነው. ጅራቱ ፋቲ አሲድ ሰንሰለቶች በሚባሉት ሃይድሮጂን እና የካርቦን አቶሞች የተሰራ ነው። እነዚህ ሰንሰለቶች ሃይድሮፎቢክ ናቸው, ከውሃ ሞለኪውሎች ጋር መቀላቀልን አይወዱም. ይህ ሂደት የአትክልት ዘይት ወደ ውሃ ውስጥ ሲያፈስሱ ከሚፈጠረው ጋር ተመሳሳይ ነው, ማለትም በውስጡ አይሟሟም. የሕዋስ ሽፋን መዋቅራዊ ገፅታዎች ፎስፎሊፒድስን የሚያካትት የሊፕድ ቢላይየር ከሚባሉት ጋር የተቆራኙ ናቸው. የሃይድሮፊሊክ ፎስፌት ጭንቅላቶች ሁል ጊዜ በሴሉላር እና በውጫዊ ፈሳሽ መልክ ውሃ ባለበት ቦታ ይገኛሉ። በገለባ ውስጥ ያሉት የፎስፖሊፒድስ ሃይሮፎቢክ ጭራዎች የተደራጁት ከውሃ እንዲርቁ በሚያስችል መንገድ ነው።
ኮሌስትሮል፣ፕሮቲኖች እና ካርቦሃይድሬትስ
ሰዎች "ኮሌስትሮል" የሚለውን ቃል ሲሰሙ ሰዎች ብዙውን ጊዜ መጥፎ ነው ብለው ያስባሉ። ይሁን እንጂ ኮሌስትሮል በእውነቱ የሴል ሽፋኖች በጣም አስፈላጊ አካል ነው. ሞለኪውሎቹ የሃይድሮጅን እና የካርቦን አተሞች አራት ቀለበቶችን ያቀፈ ነው። ሃይድሮፎቢክ ናቸው እና በሊፕዲድ ቢላይየር ውስጥ ከሚገኙት የሃይድሮፎቢክ ጭራዎች መካከል ይከሰታሉ. የእነሱ አስፈላጊነት በወጥነትን በመጠበቅ, ሽፋኖችን ያጠናክራሉ, መሻገርን ይከላከላሉ. የኮሌስትሮል ሞለኪውሎች የፎስፎሊፒድ ጅራቶች እንዳይገናኙ እና እንዳይጠናከሩ ያደርጋሉ። ይህ ፈሳሽ እና ተለዋዋጭነት ዋስትና ይሰጣል. የሜምብራን ፕሮቲኖች ኬሚካላዊ ምላሽን ለማፋጠን እንደ ኢንዛይሞች ይሠራሉ፣ ለተወሰኑ ሞለኪውሎች ተቀባይ ሆነው ይሠራሉ ወይም በሴል ሽፋን ላይ ንጥረ ነገሮችን ያጓጉዛሉ።
ካርቦሃይድሬትስ ወይም ሳክራራይድ በሴል ሽፋን ከሴሉላር ውጭ ብቻ ይገኛሉ። አንድ ላይ glycocalyx ይፈጥራሉ. ለፕላዝማ ሽፋን መከላከያ እና መከላከያ ይሰጣል. በ glycocalyx ውስጥ ባለው የካርቦሃይድሬትስ አወቃቀር እና አይነት ላይ በመመስረት ሰውነት ሴሎችን ለይቶ ማወቅ እና እዚያ መገኘት አለመኖራቸውን ይወስናል።
የሜምብራን ፕሮቲኖች
የእንስሳት ሕዋስ የሕዋስ ሽፋን አወቃቀር እንደ ፕሮቲን ያለ ጠቃሚ አካል ሊታሰብ አይችልም። ይህ ቢሆንም ፣ እነሱ በመጠን በጣም ያነሱ ሊሆኑ ይችላሉ ከሌላ አስፈላጊ አካል - ቅባቶች። ሶስት ዋና ዋና የሜምብ ፕሮቲኖች አሉ።
- የተዋሃደ። እነሱ የሁለት-ንብርብር ፣ የሳይቶፕላዝም እና የውጭ ሴሉላር አካባቢን ሙሉ በሙሉ ይሸፍናሉ። የማጓጓዣ እና ምልክት ማድረጊያ ተግባር ያከናውናሉ።
- የጎንዮሽ። ፕሮቲኖች በሳይቶፕላዝማሚክ ወይም በውጫዊ ሴሉላር ገጽ ላይ በኤሌክትሮስታቲክ ወይም በሃይድሮጂን ቦንዶች ከገለባው ጋር ተያይዘዋል። በዋነኛነት የተካተቱት ለተዋሃዱ ፕሮቲኖች እንደ ማያያዣ ዘዴ ነው።
- Transmembrane። የኢንዛይም እና የምልክት ምልክቶችን ያከናውናሉ, እና እንዲሁም የገለባውን የ lipid bi-layer መሰረታዊ መዋቅር ያስተካክላሉ.
የባዮሎጂካል ሽፋኖች ተግባራት
የውሃ ውስጥ የሃይድሮካርቦኖችን ባህሪ የሚቆጣጠረው የሃይድሮፎቢክ ተጽእኖ በሜምፕል ሊፒድስ እና ሜምፕል ፕሮቲኖች የተሰሩ አወቃቀሮችን ይቆጣጠራል። ብዙ የሽፋን ባህሪያት ለሁሉም ባዮሎጂካል ሽፋኖች መሰረታዊ መዋቅር በሚሆኑት የሊፕድ ቢላይየር ተሸካሚዎች ይሰጣሉ. የተቀናጀ ሽፋን ፕሮቲኖች በከፊል በሊፕድ ቢላይየር ውስጥ ተደብቀዋል። ትራንስሜምብራን ፕሮቲኖች በዋና ቅደም ተከተላቸው ልዩ የሆነ አሚኖ አሲዶች አሏቸው።
የፔሪፈራል ሽፋን ፕሮቲኖች ከሚሟሟት ጋር በጣም ተመሳሳይ ናቸው፣ነገር ግን እነሱ በገለባ የታሰሩ ናቸው። ልዩ የሴል ሽፋኖች ልዩ የሕዋስ ተግባራት አሏቸው. የሴል ሽፋኖች አወቃቀር እና ተግባራት በሰውነት ላይ ምን ተጽዕኖ ያሳድራሉ? የአጠቃላይ ፍጡር ተግባራዊነት ባዮሎጂያዊ ሽፋኖች እንዴት እንደተደረደሩ ይወሰናል. ከሴሉላር ኦርጋኔል, ከሴሉላር እና ከሴሉላር ሽፋን መካከል ያለው ግንኙነት, ባዮሎጂያዊ ተግባራትን ለማደራጀት እና አፈፃፀም አስፈላጊ የሆኑ መዋቅሮች ይፈጠራሉ. ብዙ መዋቅራዊ እና የተግባር ባህሪያት በባክቴሪያዎች, eukaryotic cells እና በታሸጉ ቫይረሶች የተለመዱ ናቸው. ሁሉም ባዮሎጂካል ሽፋኖች በሊፕዲድ ቢላይየር ላይ የተገነቡ ናቸው, ይህም በርካታ የተለመዱ ባህሪያት መኖሩን ይወስናል. Membrane ፕሮቲኖች ብዙ ልዩ ተግባራት አሏቸው።
- በመቆጣጠር ላይ። የሴሎች የፕላዝማ ሽፋን ሴል ከአካባቢው ጋር ያለውን ግንኙነት ድንበር ይገልፃል።
- መጓጓዣ። የሴሎች ውስጠ-ህዋስ ሽፋን ወደ በርካታ ተግባራዊ ብሎኮች ተከፋፍለዋልየውስጥ ቅንብር፣ እያንዳንዱም አስፈላጊው የትራንስፖርት ተግባር ከቁጥጥር አቅም ጋር በማጣመር ይደገፋል።
- የምልክት ማስተላለፍ። Membrane fusion intracellular vesicular notification እና የተለያዩ አይነት ቫይረሶች ወደ ሴል ውስጥ እንዳይገቡ የሚከላከል ዘዴን ይሰጣል።
ትርጉም እና መደምደሚያ
የውጭኛው የሴል ሽፋን መዋቅር መላውን ሰውነት ይነካል። የተመረጡ ንጥረ ነገሮች ብቻ ወደ ውስጥ እንዲገቡ በማድረግ ንፁህነትን በመጠበቅ ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታል። እንዲሁም የሴሉን ቅርፅ ለመጠበቅ የሚረዳውን የሳይቶስክሌት እና የሴል ግድግዳ ለመሰካት ጥሩ መሰረት ነው. ቅባቶች ከአብዛኞቹ የሴሎች ሽፋን 50% ያህሉ ናቸው፣ ምንም እንኳን ይህ እንደ ሽፋኑ አይነት ይለያያል። የአጥቢ እንስሳት ውጫዊ የሴል ሽፋን መዋቅር የበለጠ ውስብስብ ነው, አራት ዋና ዋና ፎስፎሊፒዲዶችን ይዟል. የ lipid bilayers ጠቃሚ ባህሪ እንደ ባለ ሁለት አቅጣጫዊ ፈሳሽ ባህሪ ሲሆን ይህም ነጠላ ሞለኪውሎች በነፃነት መሽከርከር እና ወደ ጎን መንቀሳቀስ ይችላሉ። እንዲህ ዓይነቱ ፈሳሽ በሙቀት መጠን እና በሊፕዲድ ስብጥር ላይ ተመስርቶ የሚመረኮዝ የሽፋኖች አስፈላጊ ንብረት ነው. በሃይድሮካርቦን ቀለበት መዋቅር ምክንያት ኮሌስትሮል የሽፋን ፈሳሽነት ለመወሰን ሚና ይጫወታል. የባዮሎጂካል ሽፋኖችን ወደ ትናንሽ ሞለኪውሎች መምረጥ ህዋሱ ውስጣዊ መዋቅሩን እንዲቆጣጠር እና እንዲቆይ ያስችለዋል።
የሴል አወቃቀሩን (የሴል ሽፋን፣ ኒዩክሊየስ እና የመሳሰሉትን) ከግምት ውስጥ በማስገባት መደምደም እንችላለንአካል እራሱን የሚቆጣጠር ስርዓት ሲሆን ከውጭ እርዳታ ውጭ እራሱን ሊጎዳ የማይችል እና ሁል ጊዜ እያንዳንዱን ሕዋስ ወደነበረበት ለመመለስ ፣ ለመጠበቅ እና በትክክል ለመስራት መንገዶችን ይፈልጋል።
