Պլազմային թաղանթը լիպիդային երկշերտ է, որի հաստության մեջ ներկառուցված են սպիտակուցներ, իոնային ուղիներ և ընկալիչների մոլեկուլներ: Սա մեխանիկական պատնեշ է, որը բաժանում է բջջի ցիտոպլազմը պերիբջջային տարածությունից՝ միաժամանակ լինելով միակ կապը արտաքին միջավայրի հետ։ Հետևաբար, պլազմոլեման բջջի կարևորագույն կառուցվածքներից մեկն է, և նրա գործառույթները թույլ են տալիս նրան գոյություն ունենալ և փոխազդել այլ բջիջների խմբերի հետ:
Ցիտոլեմայի գործառույթների ակնարկ
Պլազմային թաղանթն այն տեսքով, որով այն առկա է կենդանական բջիջում, բնորոշ է տարբեր թագավորությունների բազմաթիվ օրգանիզմների: Բակտերիաները և նախակենդանիները, որոնց օրգանիզմները ներկայացված են մեկ բջջով, ունեն ցիտոպլազմային թաղանթ։ Իսկ կենդանիները, սնկերը և բույսերը որպես բազմաբջիջ օրգանիզմներ չեն կորցրել այն էվոլյուցիայի ընթացքում: Այնուամենայնիվ, կենդանի օրգանիզմների տարբեր թագավորություններումցիտոլեմման որոշ չափով տարբերվում է, չնայած նրա գործառույթները դեռ նույնն են: Դրանք կարելի է բաժանել երեք խմբի՝ սահմանազատող, տրանսպորտ և հաղորդակցություն։
Սահմանազատող ֆունկցիաների խումբը ներառում է բջջի մեխանիկական պաշտպանությունը, ձևի պահպանումը, պաշտպանությունը արտաբջջային միջավայրից։ Մեմբրանը կատարում է գործառույթների տրանսպորտային խումբ՝ հատուկ սպիտակուցների, իոնային ուղիների և որոշակի նյութերի կրիչների առկայության պատճառով: Ցիտոլեմմայի հաղորդակցական գործառույթները ներառում են ընկալիչի գործառույթը: Մեմբրանի մակերեսին առկա է ընկալիչային բարդույթների մի շարք, որոնց միջոցով բջիջը մասնակցում է հումորային տեղեկատվության փոխանցման մեխանիզմներին։ Այնուամենայնիվ, կարևոր է նաև, որ պլազմոլեման շրջապատում է ոչ միայն բջիջը, այլև նրա թաղանթային օրգանելները: Դրանցում նա խաղում է նույն դերը, ինչ ամբողջ բջջի դեպքում։
Բարիերի ֆունկցիա
Պլազմային մեմբրանի արգելքի գործառույթները բազմակի են: Այն պաշտպանում է բջջի ներքին միջավայրը քիմիական նյութերի գերակշռող կոնցենտրացիայով դրա փոփոխությունից: Դիֆուզիոն տեղի է ունենում լուծույթներում, այսինքն՝ կոնցենտրացիայի ինքնահավասարեցում մեդիաների միջև՝ դրանցում որոշակի նյութերի տարբեր պարունակությամբ: Պլազմալեման պարզապես արգելափակում է դիֆուզիան՝ կանխելով հեղուկի և իոնների հոսքը ցանկացած ուղղությամբ: Այսպիսով, թաղանթը սահմանափակում է ցիտոպլազմը էլեկտրոլիտների որոշակի կոնցենտրացիայով պերբջջային միջավայրից:
Պլազմային թաղանթի պատնեշային ֆունկցիայի երկրորդ դրսևորումը ուժեղ թթվային և ուժեղ ալկալային միջավայրից պաշտպանությունն է: Կառուցվել է պլազմային թաղանթայնպես, որ լիպիդային մոլեկուլների հիդրոֆոբ ծայրերը ուղղված են դեպի դուրս: Հետեւաբար, այն հաճախ տարբերում է pH տարբեր արժեքներով ներբջջային և արտաբջջային միջավայրերը: Այն անհրաժեշտ է բջջային կյանքի համար։
Օրգանելների թաղանթների արգելքի գործառույթ
Պլազմային մեմբրանի պատնեշի գործառույթները նույնպես տարբեր են, քանի որ դրանք կախված են դրա տեղակայությունից: Մասնավորապես, կարիոլեմման, այսինքն՝ միջուկի լիպիդային երկշերտը, պաշտպանում է այն մեխանիկական վնասվածքներից և առանձնացնում միջուկային միջավայրը ցիտոպլազմայինից։ Ավելին, ենթադրվում է, որ կարիոլեմման անքակտելիորեն կապված է էնդոպլազմիկ ցանցի թաղանթի հետ։ Հետևաբար, ամբողջ համակարգը համարվում է որպես ժառանգական տեղեկատվության մեկ պահեստ, սպիտակուցի սինթեզման համակարգ և սպիտակուցի մոլեկուլների հետթարգմանական ձևափոխման կլաստեր: Էնդոպլազմիկ ցանցի թաղանթն անհրաժեշտ է ներբջջային տրանսպորտային ուղիների ձևը պահպանելու համար, որոնցով շարժվում են սպիտակուցների, լիպիդների և ածխաջրերի մոլեկուլները:
Միտոքոնդրիալ թաղանթը պաշտպանում է միտոքոնդրիումները, մինչդեռ պլաստիդային թաղանթը պաշտպանում է քլորոպլաստները: Լիզոսոմային թաղանթը նաև պատնեշի դեր է խաղում. լիզոսոմի ներսում կա ագրեսիվ pH միջավայր և ռեակտիվ թթվածնի տեսակներ, որոնք կարող են վնասել բջջի ներսում գտնվող կառույցները, եթե դրանք ներթափանցեն այնտեղ: Մյուս կողմից, թաղանթը համընդհանուր պատնեշ է, որը թույլ է տալիս լիզոսոմներին «մարսել» պինդ մասնիկները, և սահմանափակում է ֆերմենտների գործողության վայրը:
Պլազմային մեմբրանի մեխանիկական ֆունկցիա
Պլազմային թաղանթի մեխանիկական գործառույթները նույնպես տարասեռ են։ Նախ, պլազմային թաղանթը աջակցում էբջջային ձև. Երկրորդ, այն սահմանափակում է բջջի դեֆորմացիան, բայց չի կանխում ձևի և հեղուկության փոփոխությունը: Այս դեպքում հնարավոր է նաեւ թաղանթի ամրացում։ Դա տեղի է ունենում պրոտիստների, բակտերիաների, բույսերի և սնկերի կողմից բջջային պատի ձևավորման պատճառով: Կենդանիների, ներառյալ մարդկային տեսակների, բջջային պատը ամենապարզն է և ներկայացված է միայն գլիկոկալիքսով:
Բակտերիաներում այն գլիկոպրոտեին է, բույսերում՝ ցելյուլոզ, սնկերում՝ խիտին։ Դիատոմները նույնիսկ սիլիցիումի (սիլիկոնի օքսիդ) են ներառում իրենց բջջային պատի մեջ, ինչը զգալիորեն մեծացնում է բջջի ուժն ու մեխանիկական դիմադրությունը։ Եվ յուրաքանչյուր օրգանիզմի համար անհրաժեշտ է բջջային պատ: Իսկ պլազմոլեմման ինքնին շատ ավելի ցածր ուժ ունի, քան պրոտեոգլիկանների, ցելյուլոզայի կամ քիտինի շերտը: Կասկած չկա, որ ցիտոլեմման մեխանիկական դեր է խաղում:
Նաև պլազմային մեմբրանի մեխանիկական գործառույթները թույլ են տալիս միտոքոնդրիային, քլորոպլաստներին, լիզոսոմներին, միջուկին և էնդոպլազմիկ ցանցին գործել բջջի ներսում և պաշտպանվել ենթաշեմային վնասից: Սա բնորոշ է ցանկացած բջջի համար, որն ունի այս թաղանթային օրգանելները: Ավելին, պլազմային թաղանթն ունի ցիտոպլազմային ելքեր, որոնց միջոցով ստեղծվում են միջբջջային շփումներ։ Սա պլազմային մեմբրանի մեխանիկական ֆունկցիայի իրականացման օրինակ է։ Մեմբրանի պաշտպանիչ դերն ապահովվում է նաև լիպիդային երկշերտի բնական դիմադրությամբ և հեղուկությամբ։
Ցիտոպլազմիկ թաղանթի հաղորդակցական ֆունկցիա
Տրանսպորտը և ընդունելությունը հաղորդակցական գործառույթներից են: Սրանքերկու որակներն էլ բնորոշ են պլազմային թաղանթին և կարիոլեմային: Օրգանելների թաղանթը միշտ չէ, որ ունի ընկալիչներ կամ ներթափանցված է տրանսպորտային ուղիներով, սակայն կարիոլեմման և ցիտոլեմման ունեն այդ գոյացությունները։ Հենց դրանց միջոցով են իրականացվում այս հաղորդակցական գործառույթները։
Տրանսպորտն իրականացվում է երկու հնարավոր մեխանիզմներով՝ էներգիայի ծախսումով, այսինքն՝ ակտիվ եղանակով, և առանց ծախսերի՝ պարզ դիֆուզիոնով։ Այնուամենայնիվ, բջիջը կարող է նյութեր տեղափոխել նաև ֆագոցիտոզով կամ պինոցիտոզով: Սա իրականացվում է հեղուկ կամ պինդ մասնիկների ամպ բռնելով ցիտոպլազմայի ելուստներով: Այնուհետև բջիջը, կարծես իր ձեռքերով, գրավում է մի մասնիկ կամ հեղուկի մի կաթիլ՝ ներս քաշելով այն և դրա շուրջ ձևավորելով ցիտոպլազմիկ շերտ։
Ակտիվ տրանսպորտ, դիֆուզիոն
Ակտիվ տրանսպորտը էլեկտրոլիտների կամ սննդանյութերի ընտրովի կլանման օրինակ է: Մի քանի ենթամիավորներից բաղկացած սպիտակուցային մոլեկուլներով ներկայացված հատուկ ալիքների միջոցով նյութը կամ հիդրացված իոնը ներթափանցում է ցիտոպլազմա: Իոնները փոխում են պոտենցիալները, և սննդանյութերը ներկառուցվում են նյութափոխանակության սխեմաների մեջ: Եվ բջջի պլազմային մեմբրանի այս բոլոր գործառույթներն ակտիվորեն նպաստում են նրա աճին և զարգացմանը։
Լիպիդային լուծելիություն
Խիստ տարբերակված բջիջները, ինչպիսիք են նյարդային, էնդոկրին կամ մկանային բջիջները, օգտագործում են այս իոնային ուղիները հանգստի և գործողության ներուժ առաջացնելու համար: Այն ձևավորվում է օսմոտիկ և էլեկտրաքիմիական տարբերության պատճառով, և հյուսվածքները ձեռք են բերում կծկվելու հատկություն,առաջացնել կամ վարել իմպուլս, արձագանքել ազդանշաններին կամ փոխանցել դրանք: Սա բջիջների միջև տեղեկատվության փոխանակման կարևոր մեխանիզմ է, որն ընկած է ամբողջ օրգանիզմի ֆունկցիաների նյարդային կարգավորման հիմքում։ Կենդանական բջջի պլազմային մեմբրանի այս ֆունկցիաները ապահովում են ողջ օրգանիզմի կենսագործունեության կարգավորումը, պաշտպանությունը և շարժունակությունը։
Որոշ նյութեր կարող են նույնիսկ թափանցել թաղանթ, սակայն դա բնորոշ է միայն լիպոֆիլ ճարպային լուծվող մոլեկուլների մոլեկուլներին։ Նրանք պարզապես լուծվում են թաղանթի երկշերտում՝ հեշտությամբ մտնելով ցիտոպլազմա։ Տրանսպորտային այս մեխանիզմը բնորոշ է ստերոիդ հորմոններին։ Իսկ պեպտիդային կառուցվածքի հորմոնները չեն կարողանում ներթափանցել թաղանթ, չնայած նրանք էլ են ինֆորմացիա փոխանցում բջջին։ Սա ձեռք է բերվում պլազմալեմայի մակերեսին ընկալիչների (ինտեգրալ) մոլեկուլների առկայության շնորհիվ: Միջուկին ազդանշանի փոխանցման կենսաքիմիական մեխանիզմները մեմբրանի միջով լիպիդային նյութերի ուղղակի ներթափանցման մեխանիզմի հետ միասին կազմում են հումորային կարգավորման ավելի պարզ համակարգ։ Իսկ պլազմային մեմբրանի ինտեգրալ սպիտակուցների այս բոլոր գործառույթներն անհրաժեշտ են ոչ միայն մեկ բջջի, այլ ամբողջ օրգանիզմի համար։
Ցիտոպլազմային մեմբրանի գործառույթների աղյուսակ
Պլազմային մեմբրանի գործառույթներն ընդգծելու առավել տեսողական միջոցը աղյուսակն է, որը ցույց է տալիս դրա կենսաբանական դերը բջջի համար որպես ամբողջություն:
| Կառուցվածք | Ֆունկցիա | Կենսաբանական դեր |
| Ցիտոպլազմիկ թաղանթ լիպիդային երկշերտի տեսքովդրսից տեղակայված հիդրոֆոբ ծայրերը՝ հագեցած ինտեգրալ և մակերեսային սպիտակուցների ընկալիչային համալիրներով | Մեխանիկական | Պահպանում է բջջային ձևը, պաշտպանում է մեխանիկական ենթաշեմային ազդեցություններից, պահպանում է բջջային ամբողջականությունը |
| Տրանսպորտ | Տեղափոխում է հեղուկ կաթիլներ, պինդ մասնիկներ, մակրոմոլեկուլներ և հիդրացված իոններ բջջ՝ էներգիայի ծախսով կամ առանց դրա | |
| Ռեցեպտոր | Այն իր մակերեսին ունի ընկալիչի մոլեկուլներ, որոնք ծառայում են միջուկին տեղեկատվություն փոխանցելու համար | |
| Սոսինձ | Ցիտոպլազմայի ելուստների պատճառով հարևան բջիջները կապ են ստեղծում միմյանց հետ | |
| Էլեկտրոգեն | Պայմաններ է ապահովում գրգռելի հյուսվածքների գործողության ներուժի և հանգստի ներուժի առաջացման համար |
Այս աղյուսակը հստակ ցույց է տալիս, թե ինչ գործառույթներ է կատարում պլազմային թաղանթը: Այնուամենայնիվ, միայն բջջային թաղանթը, այսինքն, լիպիդային երկշերտը, որը շրջապատում է ամբողջ բջիջը, կատարում է այդ դերերը: Նրա ներսում կան օրգանելներ, որոնք նույնպես թաղանթներ ունեն։ Նրանց դերերը պետք է ուրվագծվեն։
Պլազմային մեմբրանի գործառույթներ. սխեման
Բջջում թաղանթների առկայությամբ տարբերվում են հետևյալ օրգանիլները՝ միջուկը, կոպիտ և հարթ էնդոպլազմային ցանցը, Գոլջիի կոմպլեքսը, միտոքոնդրիաները, քլորոպլաստները, լիզոսոմները։ Յուրաքանչյուրումայս օրգանելները, թաղանթը վճռորոշ դեր է խաղում: Դուք կարող եք այն դիտարկել՝ օգտագործելով աղյուսակային սխեմայի օրինակը:
| Օրգանելլա և թաղանթ | Ֆունկցիա | Կենսաբանական դեր |
| Միջուկ, միջուկային թաղանթ | Մեխանիկական | Միջուկի ցիտոպլազմայի պլազմային թաղանթի մեխանիկական գործառույթները թույլ են տալիս պահպանել իր ձևը, կանխել կառուցվածքային վնասների առաջացումը |
| արգելք | Նուկլեոպլազմայի և ցիտոպլազմայի տարանջատում | |
| Տրանսպորտ | Այն ունի փոխադրող ծակոտիներ՝ միջուկից ռիբոսոմների և սուրհանդակային ՌՆԹ-ի ելքի և սնուցիչների, ամինաթթուների և ազոտային հիմքերի ներթափանցման համար ինտերիեր | |
| Միտոքոնդրիոն, միտոքոնդրիալ թաղանթ | Մեխանիկական | Միտոքոնդրիաների ձևի պահպանում, մեխանիկական վնասների կանխարգելում |
| Տրանսպորտ | Իոնները և էներգետիկ սուբստրատները փոխանցվում են թաղանթով | |
| Էլեկտրոգեն | Ապահովում է տրանսմեմբրանային ներուժի առաջացում, որը բջջում էներգիայի արտադրության հիմքն է | |
| Քլորոպլաստներ, պլաստիդային թաղանթ | Մեխանիկական | Աջակցում է պլաստիդների ձևին, կանխում դրանց մեխանիկական վնասը |
| Տրանսպորտ | Ապահովում է նյութերի տեղափոխում | |
| Էնդոպլազմիկ ցանց, ցանցի թաղանթ | Մեխանիկական և շրջակա միջավայրի ձևավորում | Ապահովում է խոռոչի առկայությունը, որտեղ տեղի են ունենում սպիտակուցների սինթեզի գործընթացները և դրանց հետթարգմանական ձևափոխումը |
| Գոլջիի ապարատ, վեզիկուլների և ցիստեռնների թաղանթ | Մեխանիկական և շրջակա միջավայրի ձևավորում | Դերը տես վերևում |
| Լիզոսոմներ, լիզոսոմային թաղանթ |
Մեխանիկական արգելք |
Պահպանում է լիզոսոմի ձևը, կանխում մեխանիկական վնասը և ֆերմենտների արտազատումը ցիտոպլազմա, սահմանափակում այն լիտիկ բարդույթներից |
Կենդանական բջիջների թաղանթներ
Սրանք պլազմային մեմբրանի գործառույթներն են բջջում, որտեղ այն կարևոր դեր է խաղում յուրաքանչյուր օրգանելի համար: Ավելին, մի շարք գործառույթներ պետք է համակցվեն մեկի մեջ՝ պաշտպանիչի մեջ։ Մասնավորապես, պատնեշը և մեխանիկական գործառույթները համակցված են պաշտպանիչի մեջ: Ավելին, բուսական բջիջում պլազմային մեմբրանի գործառույթները գրեթե նույնական են կենդանական և բակտերիալ բջիջների գործառույթներին:
Կենդանական բջիջը ամենաբարդն է և խիստ տարբերակված: Այստեղ տեղակայված են շատ ավելի ինտեգրալ, կիսաինտեգրալ և մակերեսային սպիտակուցներ։ Ընդհանուր առմամբ, բազմաբջիջ օրգանիզմներում թաղանթային կառուցվածքը միշտ ավելի բարդ է, քան միաբջիջների մոտ։ Իսկ թե կոնկրետ ինչ բջջի պլազմային թաղանթն ինչ գործառույթներ է կատարում, որոշում է՝ այն կդասակարգվի որպես էպիթելային, կապակցող կամգրգռվող հյուսվածք։
