Makromolekulių funkcijos organizme

TURINYS

Įvadas…………………………2

Membranų sandara…………………………3

Membranų funkcijos…………………………5

Medžiagų pernaša per ląstelių membranas……………………..6

Skirtingų ląstelės kompartmentų membranų struktūros ir funkcijos ypatumai…….8

Išvados …………………………16

Literatūra…………………………18

ĮVADAS

Prieš pradedant nagrinėti ląstelės organoidus, vertėtų žinoti pagrindinius ląstelę apimančius teiginius. Visų pirma, ląstelė – tai visų organizmų sandaros ir vystymosi vienetas ir kartu mažiausias gyvo organizmo vienetas. Pagal sandarą jos yra skirstomos į dvi grupes: prokariotus ir eukariotus.

Visų gyvųjų organizmų išskirtinis bruožas yra specifinė ir, daugeliu atveju, jiems būdinga cheminė sudėtis: baltymai, nukleorūgštys, fermentai, lipidai ir angliavandeniai. Visų šių medžiagų tarpusavio sąveika ssukuria gyvybę užtikrinančias struktūras. Susidaro makromolėkulės. Jos nuolat sintetinamos ir skaidomos, t.y. vyksta nuolatinė medžiagų apykaita, kuri yra reguliojama biologinės katalizės būdu. Chemine sudėtimi besiskiriančių biologiškai aktyvių cheminių junginių apykaitos reakcijų greitis gali skirtis. Tačiau ir paprastos molėkulės ir makromolėkulės visada būna vienodos cheminės struktūros, tos pačios prigimties, pasižymi panašiomis cheminėmis ir fizikinėmis savybėmis. Šiuos procesus reguliuoja kiekvienoje gyvoje ląstelėje esantys biologiškai aktyvūs, genetinę informaciją nešantys junginiai.

Šio darbo tiklai yra aptarti biologinių membranų sandarą, svarbiausias jų funkcijas, skirtingų ląstelės kkompartmentų membranų struktūros ir funkcijos ypatumus, taip pat biloginių membranų reikšmę priimant signalus, juos perduodant ir realizuojant gautą informaciją.

MEMBRANŲ SANDARA

Tiriant plazmolemos bei organoidų membranų sudėtį, jų sandarą bei funkcijas, buvo nustatyta, kad jų svarbiausieji dariniai yra baltymai ir poliniai llipidai (J.Kagava, 1985).

Membranų lipidai ir jų sandara. Pagrindinė biomembranų struktūrų sudedamoji dalis yra poliniai lipidai. Jie skirstomi į fosfolipidus (jie savo sudėtyje turi fosforo rūgšties liekanas) ir glikolipidus (jie savo sudėtyje turi kai kurių angliavandenių (sacharidų) liekanas). Fosfolipidų yra dvi grupės: glicerofosfolipidai ir sfingofosfolipidai. Glikolipidų taip pat yra dvi grupės: galaktozildiacigliceroliai ir cerebrozidai. Į membranų struktūras, be šių lipidų, įeina jiems artimos cheminės sandaros junginiai – steroidai. Labiausiai paplitusi steroidinė medžiaga yra cholesterinas (tai būtina kiekvienos gyvūnų ląstelės membranų strūktūrinė medžiaga, kuri dažniausiai reguliuoja fosfolipidų išsidėstymą).

Fosfolipidai ir glikolipidai yra nedidelės molėkulinės masės organiniai junginiai – netirpūs vandenyje, tirpstantys organiniuose tirpikliuose. Šiuos lipidus hirolizuoja fermentai fosfolipazės.

Į fosfolipidų sudėtį įeina dvi riebiųjų rūgščių liekanos, glicerolio hidroksilinės grupės, fosforo rūgšties liekana, aaminorūgšties serino arba kurio nors alkoholio liekana, nulemianti junginio pavadinimą. Į glikolipidų sudėtį, be glicerolio ir riebiųjų rūgščių, įeina viena ar kelios cukrų – sacharidų liekanos.

Membranų struktūruose tiek fosfolipidai, tiek glikolipidai yra išsidėstę griežta poliška tvarka: hidrofilinė dalis ( polinė „galvutė“) būna visada orientuota į vandens fazę, o hidrofobinė (nepolinės „uodegėlės“) – į baltymų fazę.

Membraninių lipidų struktūrą lemia jų cheminė prigimtis, koncentracija, temperatūrą, aplinkos hidrofiliškumas, audiniuose esančių detergentų koncentracija ir kt.

Membranų baltymai, jų sandara ir funkcijos. Baltymai yyra visų gyvųjų ląstelių struktūros pagrindinis organinis junginys. Jie nepaprastai svarbūs funkcijos atžvilgiu, nes pasižymi katalitinėmis savybėmis ir sudaro atskirą fermentų grupę. Tai – polimerinės molėkulės, o jų monomerai – aminorūgštys, kurios, kaip amfoteriniai elektrolitai, turi turi karboksilo ir amino- grupes.

Į biomembranų sudėtį dažniausiai įeina globulinų tipo baltymai, turintys tretinę arba ketvitinę struktūrą.

Pagal išsidėstymą bei funkciją, membraniniai baltymai skisrtomi į dvi grupes: integralinius bei periferinius. Integraliniai baltymai glūdi giliai membranoje tarp fosfolipidų sluoksnių arba juos perskrodžia skersai. Periferiniai baltymai yra adsorbuoti membranų lipidinių sluoksnių paviršiuje ir sujungti su jais tik elektrostatinių jėgų.

Membraniniai baltymai atlieka visą eilę funkcijų: katalitinę, transportinę, mechaninę – cheminę, receptorinę ir informacijos perdavimo, struktūrinę.

MEMBRANŲ FUNKCIJOS

Membranos atlieka daug gyvybiškai svarbių funkcijų:

• Erdvėskyra. Vientisa plazminė membrana skiria citoplazmą nuo išorinės aplinkos, o vidinės ląstelės membranos sudaro ląstelės vidaus skyrius – kompartmentus.

• Membranos sudaro atrankiai laidžią užtvarą (barjerą), nes pro membraną laisvai gali prasiskverbti tik mažos nepolinės medžiagų molėkulės. Taip plazminė ir ląstelės vidaus membranos lemia ląstelės ir organėlių vidinės terpės savitumą, skirtumą nuo aplinkos.

• Savitosios plazminės ir ląstelės vidaus membranų medžiagų pernašos sistemos valdo vidiniuoseerdvės skyriuose esančių medžiagų mainus su aplinka. Taip ląstelė gauna reikalingų medžiagų ir šalina apykaitos produktus. Aktyvūs pernašos baltymai lemia ląstelių ggebėjimą kaupti ar išskirti medžiagas taip pat palaikyti energetiškai svarbius membraninius jonų gradientus, būtinus savitoms funkcijoms atlikti.

• Plazminė ląstlės membrana lemia ląstelės atsaką į įšorinius dirgiklius. Ji yra esminė signalo perdavimo struktūra. Plazminės membranos išoriniame paviršiuje yra saviti baltymai receptoriai, jungiantys tam tikras medžiagas: hormonus, augimo veiksnius, nervinio signalo tarpininkus ir pan. Taip šios medžiagos sukelia atsaką nepatekdamos į citoplazmą. Susijungdami su receptoriais, ligandai aktyvina savituosius plazminės membranos baltymus, kurie signalą perduoda į ląstelės vidų ir sukelia susijusių metabolinių procesų pokyčius (aktyvinimą ir slopinimą).

• Daugialąsčių organizmų ląstelės sąveikauja vienos su kitomis plazminės membranos paviršiais. Todėl ląstelių atpažinimo procesams svarbi unikali plazminės membranos paviršiaus sudėtis.

MEDŽIAGŲ PERNAŠA PER LĄSTELIŲ MEMBRANAS

Viena pagrindinių biomembranų funkcijų yra sudaryti medžiagų laidumo barjerus, ribojančius jų difuziją, kad tam tikros medžiagos negalėtų iš ląstelės išeiti, o kitos – į ją patekti iš aplinkos. Membranų sistemos, gaubiančios daugelį organoidų ar net įeinančios į jų vidų, palaiko savarankišką, kryptingą, tikslų įvairių metabolitinių reakcijų vyksmą.

Iš aplinkos į ląstelę ir jos organoidus patenka specifiniai substratai: vanduo, druskos, neorganinių medžiagų jonai, aminorūgštys, cukrūs, baltymai bei kiti įvairūs mažos bei didelės molėkulinės masės junginiai. Tokiu būdu, membranos vienu metu atlieka dvi, tarsi viena kitai prieštaraujančias funkcijas: apsauginę, t.y. neleidžia patekti į ląstelės vvidų svetimoms, kenksmingoms mediagoms (taip pat virusams, toksinams) ir transportinę, kuri užtikrina reikalingų medžiagų patekimą į ląstelę bei metabolizmo produktų išnešimą iš jos.

Galima išskirti keletą biologinės medžiagų pernašos atmainų:

• Ląstelė keičiasi medžiagomis su ją supančia aplinka (būtinų junginių ir jonų patekimas ir nereikalingų medžiagų šalinimas).

• Medžiagų pernaša ląstelės viduje (būdingas eukariotams medžiagų judėjimas pro organėlių membranas ir perląstelinė pernaša).

Atsižvelgiant į pernašos pobūdį, galima skirti du pagrindinius medžiagų judėjimo būdus pro membranas: 1) pasyvioji medžiagų pernaša ir 2) aktyvioji medžiagų pernaša. Pasyvioji medžiagų bei jonų pernaša per membranas vyksta elektrocheminio potencialo mažėjimo kryptimi. Aktyvioji – tai medžiagų ir jonų pernešimas prieš elektrocheminį potencialą. Šio proceso eigai reikalinga energija, kuri gaunama iš ATP. Taip pat yra ir trečias, tačiau retas medžiagų pernešimo per memvranas būdas – citozė. Ji vyksta keičiantis membranų struktūrai ir skirstoma į: fagocitozę, pinocitozę, endocitozę ir egzocitozę. Citozė reguliuoja didelės molėkulinės masės cheminių junginių ir netgi bakterijų, virusų įsiurbima į ląstelės vidų, arba išnešimą iš jų į įšorę (dažniausiai tai būna fermentai arba baltymai).

Pasyvioji medžiagų pernaša. Pasyvaus pernešimo būdu į gyvasiąs ląsteles patenka, palyginti, nedaug ir mažos molėkulinės masės medžiagų (vanduo, deguonis, anglies dvideginis ir kt.). Šis procesas vyksta lėtai, specifika nepasižymi.

Jis priklauso nuo molėkulių dydžio, jų elektrinio krūvio, medžiagų koncentracijos, jų pasiskirstymo ir kt. veiksnių. Dėl šių savybių pasyvioji pernaša per membranas yra sunkiai kontroliuojama. Paprasčiausias pasyvus medžiagų transportas per membranas būdas – difuzija. Ji gali būti: paprasta, palengvinta ir mainų. Kiekviena jų priklauso nuo nešiklio bei medžiagos pernašos per membranas būdo, paskirties.

Pasyvioji pernaša per membranas nereikalauja šiam procesui papildomos energijos – ji vyksta dveijų medžiagų koncentracijos riboje ir yra labai savita. Palyginus su paprastąja difuzija – greitesnis procesas, kkadangi greitį lemia baltymai – pernešikliai. Svarbiausia jų funkcija – užtikrinti transportuojamųjų medžiagų, jonų judėjimą per membranos fosfolipidinį dvisluoksnį į ląstelės, organoidų vidų ar įšorę.

Pernešikliai – tai didelės molėkulinės masės baltymai, kurie būna išsidėstę membranos lipidiniame sluoksnyje ir savo aktyviais centrais griežtai orientuoti į transportuojamos medžiagos centrus.

Aktyvioji medžiagų pernaša. Aktyvaus pernešimo metu ištirpusios, disocijavusios medžiagų molėkulės dažniausiai pernešamos prieš elektrocheminį potencialą arba koncentracijos gradientą. Tai atlieka aktyviosios pernašos sistemos. Medžiagų, jonų pernešimui iš mažesnės jų koncentracijos zonos į ddidesnės koncentracijos zoną, reikalinga energija. Dažniausiai ji susidaro ATP hidrolizės metu.

Aktyvaus medžiagų pernešimo per membranas procese svarbų vaidmenį atlieka jonų pernašos sistemos, kurioms priskiriami joniniai siurbliai. Svarbiausia šių siurblių paskirtis – kaupti jonus ir pernešti juos per membraną kryptimi, ddažniausiai priešinga jų elektrocheminiam gradientui. Antroji funkcija – ATP hidrolizė.

SKIRTINGŲ LĄSTELĖS KOMPARTMENTŲ MEMBRANŲ STRUKTŪROS IR FUNKCIJOS YPATUMAI

Membranos ląstelėje dažniausiai sudaro savarankiškas struktūras. Jos vienu ar dviem sluoksniais gaubia daugelio organoidų turinį, įsiterpia į, pvz., branduolio apvalkalėlio struktūras ir net plazmodezmų pagalba gali sujungti vienos ląstelės turinį su kitos ląstelės citoplazma. Todėl, pagal jų išsidėstymo vietą ląstelėje, atliekamas funkcija, membranos skirstomos į kelis tipus: išorines, paviršines, viduląstelines.

Branduolio membranų struktūra ir funkcijos.

Branduolys atlieka kelias funkcijas: a) saugo genetinę informaciją; b) perduoda šią informaciją iš ląstelės į ląstelę; c) perduoda informaciją citoplazmai iRNR pavidalu.

Branduolį gaubia apvalkalėlis, kuris sudarytas iš dviejų membranų, tarp kurių yra perinuklearinė ertmė. Apvalkalėlis jungiasi su endoplazminiu tinklu. Branduolio išorinė membrana su endoplazminio tinklo membrana sudaro vvientisą sistemą. Prie vidinės branduolio apvalkalėlio membranos yra prisijungęs baltiminių fibrilių sluoksnis, vadinamas fibriline plokštele ir palaikantis branduolio formą. Abi branduolio membranos tarpusavyje jungiasi branduolio poromis.

1 pav. Branduolio sudėtis

Mitochondrijų mebranų struktūra ir funkcijos.

Mitochondrijų sandara: Mitochondrijų sienelė sudaryta iš dviejų membranų Mitochondrijų vidus užpildytas matriksu. Jame yra sukauptos ribosomos. Matriksas sintetina baltymus pagal mitochondrijų DNR: čia yra visų tipų RNR, Krebso ciklą reguliojantys fermentai ir kt. Vidinė membrana sudaro daug įlinkių, vadinamų kristomis. Šie membraniniai įlinkimai padidina jos ppaviršiaus plotą. Išorinėje membranoje yra daug cholesterino, fosfolipidų. Ji pralaidi neorganiniams jonams ir palyginti stambioms molekulėms, kaip amino rūgštims, ATP, sacharozei, tarpiniams kvėpavimo produktams.

Išorinėje membranoje išsidėstę fermentai dalyvauja fosfolipidų apykaitoje ir riebalų rūgščių aktyvacijoje. Vidinėje membranoje, kurioje daug kristų, yra 25 %. lipidų ir 75%. baltymų, bet čia yra mažai cholesterino, o iš fosfolipidų yra daug lecitino ir kt.

Vidinė membrana mažiau pralaidi, ir pro ją gali difunduoti tik nedidelės molekulės. Todėl joje yra transportinių baltymų, kurie perneša tokias medžiagas, kaip gliukozė, tarpiniai kvėpavimo produktai, amino rūgštys ir kt. Mitochondrijų matrikse yra DNR, RNR ir ribosomų. Taip pat jame yra tarpinių apykaitos produktų ir kai kurių fermentų. Iš matrikso pusės ant vidinės membranos ir kristų yra grybo pavidalo membranos ATPazės. Jos yra su 7-9 nanometrų skersmens apvalia galvute ir 4 nanometrų ilgio kojele. Jos reikalingos ATP gamybai.

2 pav. Mitochondrijos sudėtis:1 – vidinė membrana, 2 – išorinė mmbrana, 3 – krista, 4 – matriksas

Funkcijos: Oksidacija (ATP gamyba). Amino rūgščių ir steroidinių hormonų biosintezė. Palaiko bendrą kalcio koncentraciją citoplazmoje. Mitochondrijos gyvena tik kelias dienas. Jos dauginasi dalijantis skersai arba gali išsivystyti iš promitochondrijų. Tai labai smulkios pūslelės su tankiu matriksu ir dviem membranomis. Joms vystantis, įlinksta vidinė membrana, ir susidaro kristos. Naujos ppromitochondrijos susidaro dalijantis promitochondrijoms, arba pumpuruojant subrendusioms mitochondrjoms.

3 pav. Mitochondrijos ląstelėje.

Chloroplastų mebranų struktūra ir funkcijos.

Chloroplastas – augalinės ląstelės žalią pigmentą chlorofilą turinti plastidė. Chloroplastai yra aukštesniųjų augalų lapuose, prie stiebo paviršiaus ir jaunuose vaisiuose. Dumblių ląstelėse būna vienas arba keli skirtingos formos chloroplastai.

4 pav. Chloroplasto sudėtis

Chloroplasto sandara: Apvalkalėlis sudarytas iš dviejų membranų, kurios gaubia bespalvę stromą. Stromoje išsidėsčiusios fotosintetinės membranos – tilakoidai, kurie kaip monetos sudėtos viena ant kitos sudarydamnos granas su chrolofilu. Viename chloroplaste gali būti šimtai granų. Išorinė membrana yra laidi įvairiems jonams ir elektrocheminio gradiento nesukuria. Veikianti šviesinės fotosintezės stadijos sistema sukuria didelį H+ gradientą skersai tilakoidų membranų (H+ perteklius vidininėje (angl. lumen) tilakoido pusėje. Šį gradientą tilakoido membranoje esanti H+-ATFazė naudoja makroenerginiam junginiui ATF pagaminti. ATF reikalingas stromoje vykstančiai tamsinei fotosintezės stadijai. Chloroplasto membranų sistema schematiškai paprastai vaizduojama 4 pav.

5 pav. Chloroplasto membranų sitema

Tilakoidų membranose yra apie 50 proc. baltymų, o taip pat lipidų (daugiau yra fosfolipidų). Stromoje yra DNR, iRNR, tRNT, ribosomų, fermentų ir riebalų lašelių.

Svarbiausia funkcija – fotosintezė. Tilakoidų membranose vyksta fotosintezės šviesos stadijos reakcijos, o stromoje – tamsos stadijos reakcijos ir krakmolo grūdelių gamyba. Vidinė chloroplastų membrana taip pat dalyvauja šių organoidų dalijimosi procese.

Endoplazminio tinklo mebranų struktūra ir funkcijos.

Endoplazminis tinklas – ląstelės vienmembranis organoidas. Sudaro membraniniai kanalai, cisternos ir pūslelės. Jie jungiasi, šakojasi ir sudaro sudėtingas struktūras. Membranos jungiasi ne tik su branduolio apvalkalėlio paviršiaus struktūromis, bet gali įsiterpti ir į citoplazmą, net siekti plazmolemą ir per plazmodezmas patekti į kitų ląstelių citoplazmą. Endoplazminis tinklas randamas beveik visose ląstelėse, kurios turi branduolį; nėra jo žinduolių subrendusiuose eritrocituose. Atrado 1945 m. K. Porteris.

6 pav. 3. Šiurkštusis endoplazminis tinklas, 4. Lygusis endoplazminis tinklas

Yra šiurkštusis ir lygusis endoplazminis tinklas. Šiurkštusis arba grūdėtasis endoplazminis tinklas yra aplipęs ribosomomis. Jo kanaluose kaupiasi ląstelėje susintetintos medžiagos, kurios po to gali išeiti išorėn arba difunduoti į citoplazmą. Susintetintos baltyminės medžiagos transportinių pūslelių nešamos Goldžio komplekso link. Lygiojo endoplazminio tinklo membranų paviršius lygus, be ribosomų. Kepenų ląstelėse jis padeda sintetinti glikogeną, detoksikuoti vaistines medžiagas. Skersaruožių raumenų lygusis endoplazminis tinklas svarbus praleidžiant impulsą iš išorės į miofibriles. Šiurkštusis endoplazminis tinklas dalyvauja baltymų sintezėje. Lygusis endoplazminis tinklas dalyvauja lipidų sintezėje.

Goldžio aparato mebranų struktūra ir funkcijos.

Goldžio kompleksas, arba Goldžio aparatas – ląstelės vienmembranis organoidas. Atrado italas Kamilis Goldžis (Camillo Golgi) 1898 m., kurio garbei ir pavadintas. Goldžio komplekso vieta ląstelėje, jo forma priklauso

nuo daugelio sąlygų. Epitelinėse ląstelėse jis yra tarp branduolio ir viršūninės ląstelės dalies, sekrecinėse ląstelėse – tarp branduolio ir sekretą išskiriančios ląstelės dalies.

Goldžio komplekso sandara: Sudarytas iš diktiosomų, kurios susideda iš 4 – 8 panašių į suspaustus maišelius, cisternų, taip pat iš smulkių pūslelių ir iš stambių vakuolių. Smulkiosios pūslelės – tai transportinė struktūra.

Funkcijos: manoma, kad Goldžio aparatas dalyvauja plazmolemos membranų susidaryme bei ląstelės sienelės formavime, kadangi cisternos aktyviai įsisavina monosacharidus ir iš jų sintetina oligo- bei polisacharidus. GGyvūnų ląstelėse sintetina glikoproteidus. Goldžio aparato veiklos produktai dalyvauja pieno liaukų, tulžies, virškinimo ir kt. funkcijų reguliavime.

7 pav. 8. Goldžio kompleksas, 9. Vidinė Goldžio komplekso pusė, 10. Išorinė Goldžio komplekso pusė, 11. Goldžio komplekso pūslelės, 12. Sekrecinė pūslelė.

Vakuolės mebranų struktūra ir funkcijos.

Vakuolė – ląstelėje esanti ertmė, nuo citoplazmos atskirta tonoplasto ( membranos). Randamos augalų, gyvūnų, grybų ląstelėse. Susidaro iš burbulėlio formos endoplazminio tinklo išsipūtimų arba iš Goldžio pūslelių. Yra kelių tipų.

Pulsuojančios vakuolės randamos gėlavandeniuose pirmuonyse, kuriems įį jų ląsteles osmosiškai skverbiasi vanduo iš aplinkinio hipotoninio tirpalo.Vandenį patekusį pinocitozės būdu, vakuolės osmosiškai įsiurbia, po to periodiškai susitraukdamos šalina, padedant elastingų skaidulų pluoštams, esantiems jų membranoje.

Virškinamosios vakuolės randamos pirmuonyse ir kt. Jos skaido maisto medžiagas.

Centrinė vakuolė rrandama augalų ląstelėse. Iš pradžių meristeminėse augalų ląstelėse atsiranda daug nedidelių vakuolių iš burbulėlio formos endoplazminio tinklo išsipūtimų. Jos didėja, susilieja į centrinę, užimančią didelę ląstelės dalį, vakuolę, į kurią gali įsiterpti protoplazmos pluoštai. Ją gaubia membrana – tonoplastas. Jis yra apie 6 nm storio ir skiriasi nuo storesnės, tankesnės ir mažiau pralaidžios plazmolemos. Vakuolės turinys – ląstelės sultys. Augalų vakuolėse galima rasti ne tik vandens, cukraus ar druskų, bet ir pigmentų ar net nuodingų medžiagų. Nuo šių pigmentų priklauso daugelio augalų žiedų, o kartais ir lapų raudona, mėlyna arba violetinė spalva. Nuodingosios vakuolių medžiagos augalams padeda apsisaugoti nuo jais mintančių gyvūnų. Centrinės vakuolės paskirtis yra įvairi: 1) kaupimo ertmė – izoliuoja tirpius tarpinius apykaitos produktus, pvz., gliukozę, fruktozę, obuolių bbei citrinos rūgštis ir amino rūgštis; 2) vieta ekskretams – izoliuoja galutinius apykaitos produktus, pvz., pigmentus, alkaloidus ir kt. 3) osmosinė ertmė – vakuolė svarbi augalinėms ląstelėms siurbti vandenį ir susidarant osmoso sąlygojamam turgoriniam slėgiui, kuris įtempia tamprią ląstelės sienelę ir suteikia kietumo nesumedėjusioms augalų dalims. Centrinę vakuolę augalinė ląstelė panaudoja tįstamąjam augimui.

8 pav. Vakuolės

Plazmolema – membrana reguliuojanti medžiagų patekimą į ląstelę ir iš jos – į įšorę.

Plazminė membrana, citolema, plazmolema – prokariotų ir eukariotų ląstelių dengiantis sluoksnis, rreguliuojantis molekulių srautą į ląstelės vidų ir iš jos. Sudaryta iš fosfolipidų dvisluoksnio su įsiterpusiais į jį baltymais. Fosfolipidų hidrofilinės (polinės) galvutės nukreiptos į ląstelės vidaus ir išorės skysčius, o hidrofobinės (nepolinės) uodegėlės – į membranos vidų, t.y. atsuktos vienos į kitas.

Plazminėje membranoje, be fosfolipidų, yra dar glikolipidų ir cholesterolio. Glikolipidai atlieka apsauginę ir kt. funkcijas, cholesterolis – mažina membranos pralaidumą. Gyvūnų ir augalų plazmolema skiriasi savo išorine sandara. Gyvūnų ląstelių membranas iš išorės gaubia gana stora polisacharidinė danga – glikokaliksas.

Plazmolema atlieka tarsi viena kitai prieštaraujančias funkcijas: transportinę, kuri suteikia galimybę ląstelei apsirūpinti būtinomis medžiagomis ir barjerinę, apribojančią kai kurių medžiagų patekimą į ląstelę. Ši citoplazminė membrana vienas medžiagas arba tik jų jonus praleidžia gana lengvai, kitas – sunkiai. Kai kurias medžiagas membranoje esančios sistemos tarsi „pertempia“ per šį barjerą net priešinga koncentracijos gradientui kryptimi.

9 pav. Plazminės membranos sandara

IŠVADOS

Visi gyvieji organizmai sudaryti iš ląstelių, kuriuose nuolat vyksta medžiagų bei energijos apykaita. Ląstelės priima bei realizuoja tiek išorinius, tiek vidinius signalus, auga jų tūris, masė, jos dauginasi. Kai kurių ląstelių, jų grupių organizacinė struktūra gali šiek tiek skirtis. Tam tikri skirtumai stebimi eukariotinėse ir prokariotinėse ląstelėse, augalinėse ir gyvūnų, bakterijų, grybų ir kt., tačiau visos ląstelės turi ggriežtai apibrėžtus sandaros elementus: sieneles, citoplazmą, branduolį (arba nukleoidą), membranas (membranų įlinkimus arba mezosomas).

Plazminę membraną ir citoplazmą turi visos ląstelės. Branduolys yra esminis skiriamasis eukariotinių ląstelių bruožas. Branduolio dydis priklauso nuo ląstelės dydžio ar rūšies.

Mitochondrijos yra po branduolio antros pagal dydį gyvūnų ląstelių organėlės. Jų kiekis ląstelėse taip pat įvairus ir priklauso nuo aerobinio energijos tiekimo svarbos organizmui. Mitochondrijų skaičius svyruoja nuo keleto ar kelių dešimčių iki kelių tūkstančių.

Augalų ir dumblių ląstelių citoplazmoje yra savitų dviejų membranų apvalkalą turinčių organėlių – plastidžių. Funkciniu požiūriu chloroplastai yra svarbiausios plastidės, nes juose vyksta fotosintėzė. Gyvybė Žemėje priklauso nuo energijos, gaunamos iš Saulės. Biologinė fotosintėzės funkcija ypatinga – tai yra vienintelis Saulės pavertimo gyvybės formų naudojama energija vyksmas. Chloroplastai suteikia augalams gebėjimą Saulės energiją paversti chemine energija (ATP ir NADPH), kuri tamsos reakcijų metu naudojama sacharidų sintėzei, įjungiant į jų sudėtį CO2 .

Endoplazminis tinklas – svarbi ląstelės baltymų ir lipidų sintėzės vieta. Nusėtas ribosomų endoplazminis tinklas vadinamas grūdietuoju endoplaminiu tinklu, o kita jo dalis, kurios paviršiuje ribosomų nėra – lygiuoju endoplazminiu tinklu.

1898 m. Italas K. Goldži aprašė sudėtingą struktūrą, esančią netoli neuronų branduoliuo. Kitiems tyrinėtojams sunkiai sekėsi taikyti sudėtingą Goldžio dažymo metodą. Todėl ilgą laiką manyta, kad ši sstruktūra yra tik Goldžio fantazija. Iš endoplazminio tinklo atnešti baltymai, judėdami paeiliui skirtingomis Goldžio komplkso dalimis, modifikuojami vis kitų fermentų.

Plazmolema – citoplazmos paviršinė membrana, reguliuojanti medžiagų patekimą į ląstelę bei išnešimą iš jos į aplinką. Tarp ląstelės vidinių struktūrų ir išorės pastoviai vyksta medžiagų mainai.

Membranos užtikrina atrankią ir valdomą medžiagų pernašą, kurią atlieka savitieji baltymai. Taip į ląstelę patenka maisto medžiagos, kiti junginiai ir šalinami apykaitos produktai.

LITERATŪRA

1. V. Mildažienė ir kiti, Ląstelės biologija, K. 2004

2. J. Žemėnas, Biologinės membranos: struktūra ir funkcijos, V. 2004

3. Interneto puslapis www.wikipedia.lt