Građa stanične membrane i njezine funkcije. Koja je funkcija stanične membrane – njezina svojstva i funkcije

tekstualna_polja

strelica_gore

Stanice su odvojene od unutarnje okruženje tjelesna stanica ili plazma membrana.

Membrana pruža:

1) Selektivno prodiranje ui iz stanice molekula i iona potrebnih za obavljanje specifičnih staničnih funkcija;
2) Selektivni transport iona kroz membranu, održavajući transmembransku razliku električnog potencijala;
3) Specifičnosti međustaničnih kontakata.

Zbog prisutnosti u membrani brojnih receptora koji percipiraju kemijske signale - hormone, posrednike i druge biološke djelatne tvari, može promijeniti metaboličku aktivnost stanice. Membrane daju specifičnost imunoloških manifestacija zbog prisutnosti antigena na njima – struktura koje uzrokuju stvaranje protutijela koja se mogu specifično vezati na te antigene.
Jezgra i organele stanice također su odvojene od citoplazme membranama koje sprječavaju slobodno kretanje vodu i u njoj otopljene tvari iz citoplazme u njih i obrnuto. Time se stvaraju uvjeti za odvajanje bio kemijski procesi teče u različitim odjeljcima (odjeljcima) unutar stanice.

struktura stanične membrane

tekstualna_polja

strelica_gore

Stanična membrana je elastična struktura, debljine od 7 do 11 nm (slika 1.1). Sastoji se uglavnom od lipida i proteina. Od 40 do 90% svih lipida čine fosfolipidi - fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin, sfingomijelin i fosfatidilinozitol. Važna komponenta membrane su glikolipidi predstavljeni cerebrozidima, sulfatidima, gangliozidima i kolesterolom.

Riža. 1.1 Organizacija membrane.

Glavna struktura stanične membrane je dvostruki sloj fosfolipidnih molekula. Zbog hidrofobnih interakcija, ugljikohidratni lanci lipidnih molekula drže se blizu jedan drugoga u produženom stanju. Grupe fosfolipidnih molekula oba sloja međusobno djeluju s proteinskim molekulama uronjenim u lipidnu membranu. Zbog činjenice da je većina lipidnih komponenti dvosloja u tekućem stanju, membrana je pokretljiva i valovita. Njegovi dijelovi, kao i proteini uronjeni u lipidni dvosloj, miješat će se iz jednog dijela u drugi. Pokretljivost (fluidnost) staničnih membrana olakšava transport tvari kroz membranu.

proteini stanične membrane predstavljeni uglavnom glikoproteinima. razlikovati:

integralni proteini prodirući kroz cijelu debljinu membrane i
perifernih proteina pričvršćen samo na površinu membrane, uglavnom na njezin unutarnji dio.

Periferni proteini gotovo svi djeluju kao enzimi (acetilkolinesteraza, kisela i alkalna fosfataza, itd.). Ali neki enzimi također su predstavljeni integralnim proteinima - ATPazom.

integralni proteini osiguravaju selektivnu izmjenu iona kroz membranske kanale između izvanstanične i unutarstanične tekućine, a djeluju i kao proteini - prijenosnici velikih molekula.

Membranski receptori i antigeni mogu biti predstavljeni integralnim i perifernim proteinima.

Proteini uz membranu s citoplazmatske strane pripadaju stanični citoskelet . Mogu se vezati za membranske proteine.

Tako, proteinska traka 3 (broj vrpce tijekom elektroforeze proteina) membrane eritrocita kombinira se u ansambl s drugim molekulama citoskeleta - spektrinom preko proteina male molekulske mase ankirina (slika 1.2).

Riža. 1.2 Shema rasporeda proteina u membranskom citoskeletu eritrocita.
1 - spektrin; 2 - ankirin; 3 - proteinska traka 3; 4 - proteinska traka 4.1; 5 - proteinska traka 4,9; 6 - oligomer aktina; 7 - protein 6; 8 - gpikoforin A; 9 - membrana.

Spectrin je glavni protein citoskeleta, koji čini dvodimenzionalnu mrežu na koju je vezan aktin.

aktin formira mikrofilamente, koji su kontraktilni aparat citoskeleta.

citoskelet omogućuje stanici da pokaže fleksibilno elastična svojstva, daje dodatnu čvrstoću membrani.

Većina integralnih proteina su glikoproteini. Njihov ugljikohidratni dio strši iz stanične membrane prema van. Mnogi glikoproteini imaju veliki negativni naboj zbog značajnog sadržaja sijalične kiseline (na primjer, molekula glikoforina). Osigurava površine većine stanica negativni naboj, pomažući u odbijanju drugih negativno nabijenih objekata. Ugljikohidratne izbočine glikoproteina nose antigene krvnih grupa, druge antigene odrednice stanice i djeluju kao receptori za vezanje hormona. Glikoproteini tvore adhezivne molekule koje uzrokuju međusobno pričvršćivanje stanica, tj. bliski međustanični kontakti.

Značajke metabolizma u membrani

tekstualna_polja

strelica_gore

Komponente membrane podliježu mnogim metaboličkim transformacijama pod utjecajem enzima koji se nalaze na njihovoj membrani ili unutar nje. Tu spadaju oksidativni enzimi koji igraju važnu ulogu u modificiranju hidrofobnih elemenata membrana - kolesterola i dr. U membranama, kada se aktiviraju enzimi - fosfolipaze, iz arahidonske kiseline nastaju biološki aktivni spojevi - prostaglandini i njihovi derivati. Kao rezultat aktivacije metabolizma fosfolipida u membrani nastaju tromboksani i leukotrieni koji snažno djeluju na adheziju trombocita, upale i dr.

Membrana neprestano prolazi kroz procese obnavljanja svojih komponenti. . Dakle, životni vijek membranskih proteina kreće se od 2 do 5 dana. Međutim, u stanici postoje mehanizmi koji osiguravaju dostavu novosintetiziranih proteinskih molekula do membranskih receptora, što olakšava ugradnju proteina u membranu. "Prepoznavanje" ovog receptora od strane novosintetiziranog proteina je olakšano stvaranjem signalnog peptida, koji pomaže pronaći receptor na membrani.

Membranski lipidi također imaju značajnu metaboličku brzinu., koji je potreban za sintezu ovih komponenti membrane veliki broj masne kiseline.
Na specifičnosti lipidnog sastava staničnih membrana utječu promjene u ljudskom okruženju i prirodi njegove prehrane.

Na primjer, povećanje u prehrani masnih kiselina s nezasićenim vezama povećava se tekuće stanje lipida staničnih membrana različitih tkiva, dovodi do promjene omjera fosfolipida prema sfingomijelinima i lipida prema proteinima što je povoljno za funkciju stanične membrane.

Višak kolesterola u membranama, naprotiv, povećava mikroviskoznost njihovog dvosloja fosfolipidnih molekula, smanjujući brzinu difuzije određenih tvari kroz stanične membrane.

Hrana obogaćena vitaminima A, E, C, P poboljšava metabolizam lipida u membranama eritrocita, smanjuje mikroviskoznost membrane. To povećava deformabilnost eritrocita, olakšava njihovu izvedbu transportna funkcija(6. poglavlje).

Nedostatak masnih kiselina i kolesterola u hrani remeti lipidni sastav i funkciju staničnih membrana.

Na primjer, nedostatak masti remeti funkciju membrane neutrofila, što inhibira njihovu sposobnost kretanja i fagocitoze (aktivnog hvatanja i apsorpcije mikroskopskih stranih živih tijela i čvrstih čestica). jednostanični organizmi ili neke stanice).

U regulaciji lipidnog sastava membrana i njihove propusnosti, regulaciji stanične proliferacije igraju važnu ulogu aktivni oblici kisik koji nastaje u stanici povezan je s normalnim metaboličkim reakcijama (mikrosomska oksidacija itd.).

Formirane reaktivne vrste kisika- superoksidni radikal (O 2), vodikov peroksid (H 2 O 2) itd. izrazito su reaktivne tvari. Njihov glavni supstrat u reakcijama oksidacije slobodnih radikala su nezasićene masne kiseline koje ulaze u sastav fosfolipida stanične membrane (tzv. reakcije lipidne peroksidacije). Intenziviranje ovih reakcija može izazvati oštećenje stanične membrane, njezine barijere, receptorske i metaboličke funkcije, modifikaciju molekula nukleinskih kiselina i proteina, što dovodi do mutacija i inaktivacije enzima.

U fiziološkim uvjetima, intenziviranje peroksidacije lipida regulirano je antioksidacijskim sustavom stanica, kojeg predstavljaju enzimi koji inaktiviraju reaktivne kisikove spojeve - superoksid dismutaza, katalaza, peroksidaza i tvari s antioksidativnim djelovanjem - tokoferol (vitamin E), ubikinon itd. A izraženi zaštitni učinak na stanične membrane (citoprotektivni učinak) s različitim štetnim učincima na tijelo, prostaglandini E i J2 imaju, "gaseći" aktivaciju oksidacije slobodnih radikala. Prostaglandini štite želučanu sluznicu i hepatocite od kemijskih oštećenja, neurone, neuroglijalne stanice, kardiomiocite - od hipoksijskih oštećenja, skeletne mišiće - u teškim tjelesna aktivnost. Prostaglandini, vezajući se na specifične receptore na staničnoj membrani, stabiliziraju dvosloj potonjeg, smanjuju gubitak fosfolipida membranama.

Funkcije membranskih receptora

tekstualna_polja

strelica_gore

Kemijski ili mehanički signal prvo percipiraju receptori stanične membrane. Posljedica toga je kemijska modifikacija membranskih proteina, što dovodi do aktivacije "drugih glasnika" koji osiguravaju brzo širenje signala u stanici do njezinog genoma, enzima, kontraktilnih elemenata itd.

Shematski, transmembransko signaliziranje u stanici može se prikazati na sljedeći način:

1) Pobuđen percipiranim signalom, receptor aktivira γ-proteine stanične membrane. To se događa kada vežu guanozin trifosfat (GTP).

2) Interakcija kompleksa "GTP-y-proteini", zauzvrat, aktivira enzim - prekursor sekundarnih glasnika, koji se nalazi na unutarnjoj strani membrane.

Prekursor jednog sekundarnog glasnika - cAMP, nastalog iz ATP-a, je enzim adenilat ciklaza;
Prekursor drugih sekundarnih glasnika - inozitol trifosfata i diacilglicerola, nastalih iz membranskog fosfatidilinozitol-4,5-difosfata, je enzim fosfolipaza C. Osim toga, inozitol trifosfat mobilizira još jedan sekundarni glasnik u stanici - ione kalcija, koji sudjeluju u gotovo sve regulacijske procese u stanici. Na primjer, nastali inozitol trifosfat uzrokuje otpuštanje kalcija iz endoplazmatskog retikuluma i povećanje njegove koncentracije u citoplazmi, čime se uključuju različiti oblici staničnog odgovora. Uz pomoć inozitol trifosfata i diacilglicerola regulira se funkcija glatke muskulature i B-stanica gušterače acetilkolinom, faktorom oslobađanja tiropina prednjeg režnja hipofize, odgovorom limfocita na antigen i dr.
U nekim stanicama ulogu drugog glasnika ima cGMP, koji nastaje iz GTP-a uz pomoć enzima gvanilat ciklaze. Služi, na primjer, kao drugi glasnik za natriuretski hormon u zidovima glatkih mišića krvne žile. cAMP služi kao sekundarni glasnik za mnoge hormone - adrenalin, eritropoetin, itd. (poglavlje 3).

Priroda je stvorila mnogo organizama i stanica, no unatoč tome struktura i većina funkcije bioloških membrana su iste, što nam omogućuje da razmotrimo njihovu strukturu i proučavamo ih ključna svojstva bez vezanja za određenu vrstu stanica.

Što je membrana?

Membrane su zaštitni element koji je sastavni dio stanice svakog živog organizma.

Strukturalne i funkcionalna jedinica od svih živih organizama na planeti je stanica. Njezin je život neraskidivo povezan s okoliš s kojim razmjenjuje energiju, informaciju, materiju. Dakle, nutritivna energija potrebna za funkcioniranje stanice dolazi izvana i troši se na provedbu njezinih različitih funkcija.

Struktura najjednostavnije strukturne jedinice živog organizma: membrana organele, razne inkluzije. Okružen je membranom, unutar koje se nalazi jezgra i sve organele. To su mitohondriji, lizosomi, ribosomi, endoplazmatski retikulum. Svaki strukturni element ima svoju membranu.

Uloga u životu stanice

Biološka membrana ima vrhunsku ulogu u strukturi i funkcioniranju elementarnog živog sustava. Samo kavez okružen zaštitna ljuska s pravom može nazvati organizmom. Proces kao što je metabolizam također se provodi zbog prisutnosti membrane. Ako je njegov strukturni integritet povrijeđen, to dovodi do promjene funkcionalno stanje organizam u cjelini.

Stanična membrana i njezine funkcije

Odvaja citoplazmu stanice od vanjsko okruženje ili iz ljuske. Stanična membrana osigurava pravilno obavljanje specifičnih funkcija, specifičnosti međustaničnih kontakata i imunoloških manifestacija te podupire transmembransku razliku u električnom potencijalu. Sadrži receptore koji mogu percipirati kemijske signale - hormone, medijatore i druge biološki aktivne komponente. Ti mu receptori daju još jednu sposobnost – mijenjanje metaboličke aktivnosti stanice.

Funkcije membrane:

1. Aktivni prijenos tvari.

2. Pasivni prijenos tvari:

2.1. Difuzija je jednostavna.

2.2. transport kroz pore.

2.3. Prijenos koji se provodi difuzijom nosača zajedno s membranskom tvari ili polaganjem tvari duž molekularnog lanca nosača.

3. Prijenos neelektrolita zahvaljujući jednostavnoj i olakšanoj difuziji.

Građa stanične membrane

Komponente stanične membrane su lipidi i proteini.

Lipidi: fosfolipidi, fosfatidiletanolamin, sfingomijelin, fosfatidilinozitol i fosfatidilserin, glikolipidi. Udio lipida je 40-90%.

Proteini: periferni, integralni (glikoproteini), spektrin, aktin, citoskelet.

Glavni strukturni element je dvostruki sloj fosfolipidnih molekula.

Krovna membrana: definicija i tipologija

Malo statistike. Unutar teritorija Ruska Federacija membrana kao krovni materijal korištena je ne tako davno. Udio membranskih krovova izrađenih od ukupni broj meki krovni stropovi je samo 1,5%. Više široku upotrebu u Rusiji dobio bitumenske i mastiks krovove. Ali u Zapadna Europa Membranski krovovi čine 87%. Razlika je opipljiva.

U pravilu, membrana kao glavni materijal u krovnom preklopu idealna je za ravne krovove. Za one s velikom pristranošću, manje je prikladan.

Obujam proizvodnje i prodaje membranskih krovova na domaćem tržištu ima pozitivan trend rasta. Zašto? Razlozi su više nego jasni:

Vijek trajanja je oko 60 godina. Zamislite, samo jamstveno razdoblje korištenja, koje je postavio proizvođač, doseže 20 godina.
Jednostavnost postavljanja. Za usporedbu: ugradnja bitumenskog krova traje 1,5 puta više vremena od ugradnje membranskog poda.
Lakoća održavanja i popravka.

Debljina krovnih membrana može biti 0,8-2 mm, i prosjek Težina jednog kvadratnog metra je 1,3 kg.

Svojstva krovnih membrana:

elastičnost;
snaga;
otpornost na udarce ultraljubičaste zrake i druga agresorska okruženja;
otpornost na mraz;
otpornost na vatru.

Postoje tri vrste krovnih membrana. Glavna značajka klasifikacije je vrsta polimernog materijala koji čini osnovu platna. Dakle, krovne membrane su:

pripadnost grupi EPDM, izrađen na bazi polimeriziranog etilen-propilen-dien-monomera, drugim riječima, Prednosti: visoka čvrstoća, elastičnost, otpornost na vodu, prihvatljivost za okoliš, niska cijena. Nedostaci: ljepljiva tehnologija za spajanje platna pomoću posebne trake, spojevi niske čvrstoće. Područje primjene: koristi se kao hidroizolacijski materijal za stropove tunela, izvore vode, skladišta otpada, umjetne i prirodne rezervoare itd.
PVC membrane. To su školjke, u čijoj se proizvodnji kao glavni materijal koristi polivinil klorid. Prednosti: otpornost na UV zračenje, otpornost na vatru, širok raspon boja membranskih ploča. Nedostaci: niska otpornost na bitumenske materijale, ulja, otapala; ispušta u atmosferu štetne tvari; boja platna s vremenom blijedi.
TPO. Izrađen od termoplastičnih olefina. Mogu biti armirane i nearmirane. Prvi su opremljeni poliesterskom mrežom ili tkaninom od stakloplastike. Prednosti: ekološka prihvatljivost, izdržljivost, visoka elastičnost, otpornost na temperaturu (i na visokoj i na niske temperature), zavareni spojevi šavova platna. Nedostaci: visoka cjenovna kategorija, nedostatak proizvođača na domaćem tržištu.

Profilirana membrana: karakteristike, funkcije i prednosti

Profilirane membrane su inovacija na građevinskom tržištu. Takva se membrana koristi kao hidroizolacijski materijal.

Materijal korišten u izradi je polietilen. Potonji je dvije vrste: visokotlačni polietilen (LDPE) i polietilen niski pritisak(PND).

Tehničke karakteristike membrane od LDPE i HDPE

Indeks
Vlačna čvrstoća (MPa)
Vlačno istezanje (%)
Gustoća (kg / m3)
Čvrstoća na pritisak (MPa)
Čvrstoća na udar (narezana) (KJ/sqm)
Modul savijanja (MPa)
Tvrdoća (MPa)
Radna temperatura (˚S)	-60 do +80	-60 do +80
Dnevna stopa apsorpcije vode (%)

Profilirana membrana od visokotlačnog polietilena ima posebnu površinu - šuplje bubuljice. Visina ovih formacija može varirati od 7 do 20 mm. Unutarnja površina membrane su glatke. To omogućuje nesmetano savijanje građevinskih materijala.

Promjena oblika pojedinih dijelova membrane je isključena, jer je pritisak ravnomjerno raspoređen po cijelom području zbog prisutnosti svih istih izbočina. Geomembrana se može koristiti kao ventilacijska izolacija. U tom slučaju osigurana je besplatna izmjena topline unutar zgrade.

Prednosti profiliranih membrana:

povećana snaga;
otpornost na toplinu;
stabilnost kemijskog i biološkog utjecaja;
dug radni vijek (više od 50 godina);
jednostavnost ugradnje i održavanja;
pristupačan trošak.

Profilirane membrane su tri vrste:

s jednim slojem;
s dvoslojnim platnom = geotekstil + drenažna membrana;
s troslojnim platnom = skliska podloga + geotekstil + drenažna membrana.

Jednoslojna profilirana membrana koristi se za zaštitu glavne hidroizolacije, ugradnje i demontaže betonske pripreme zidova s visokom vlagom. Dvoslojna zaštitna se koristi kod opreme.Troslojna se koristi na tlu koje je podložno dizanju od mraza i dubokom tlu.

Područja primjene drenažnih membrana

Profilirana membrana nalazi svoju primjenu u sljedećim područjima:

Osnovna hidroizolacija temelja. Pruža pouzdana zaštita od destruktivnog utjecaja podzemnih voda, korijenskih sustava biljaka, slijeganja tla, mehaničkih oštećenja.
Drenaža temeljnog zida. Neutralizira utjecaj podzemnih voda, oborina prenoseći ih u sustave odvodnje.
Horizontalni tip - zaštita od deformacije zbog strukturnih značajki.
Analog betonske pripreme. Koristi se kod građevinskih radova na izgradnji objekata u zoni niskih podzemnih voda, u slučajevima kada se horizontalna hidroizolacija koristi za zaštitu od kapilarne vlage. Također, funkcije profilirane membrane uključuju nepropusnost cementnog mlijeka u tlo.
Ventilacija zidnih površina s visokom razinom vlage. Može se postaviti i na unutarnju i na vanjsku stranu prostorije. U prvom slučaju se aktivira cirkulacija zraka, a drugi osigurava optimalnu vlažnost i temperaturu.
Rabljeni obrnuti krov.

Super difuzijska membrana

Superdifuzijska membrana je materijal nove generacije, čija je glavna svrha zaštititi elemente krovne konstrukcije od vjetra, padalina i pare.

Proizvodnja zaštitnog materijala temelji se na upotrebi netkanih, gustih vlakana Visoka kvaliteta. Na domaćem tržištu popularna je troslojna i četveroslojna membrana. Recenzije stručnjaka i potrošača potvrđuju da što je više slojeva u osnovi dizajna, to su jače njegove zaštitne funkcije, a time i veća energetska učinkovitost prostorije u cjelini.

Ovisno o vrsti krova, značajkama njegovog dizajna, klimatskim uvjetima, proizvođači preporučuju davanje prednosti jednoj ili drugoj vrsti difuzijskih membrana. Dakle, postoje za kose krovove složenih i jednostavnih konstrukcija, za kose krovove s minimalnim nagibom, za sklopljene krovove itd.

Superdifuzijska membrana postavlja se izravno na toplinski izolacijski sloj, pod od dasaka. Nema potrebe za ventilacijskim otvorom. Materijal je pričvršćen posebnim nosačima ili čeličnim čavlima. Rubovi difuznih ploča su spojeni.Radovi se mogu izvoditi i sa ekstremnim uvjetima: u at jaki udari vjetra vjetar itd.

Osim toga, predmetni premaz može se koristiti kao privremeni krovni pokrov.

PVC membrane: suština i svrha

PVC membrane su krovni materijal izrađen od polivinil klorida i imaju elastična svojstva. Takav moderni krovni materijal potpuno je zamijenio bitumenske analoge u rolama, koji imaju značajan nedostatak - potrebu za sustavnim održavanjem i popravkom. Do danas karakteristike PVC membrane omogućuju im korištenje pri izvođenju popravaka na starim krovovima ravni tip. Koriste se i kod postavljanja novih krovova.

Krov izrađen od takvog materijala je jednostavan za korištenje, a njegova ugradnja je moguća na bilo kojoj vrsti površine, u bilo koje doba godine iu svim vremenskim uvjetima. PVC membrana ima sljedeća svojstva:

snaga;
stabilnost pri izlaganju UV zrakama, raznim vrstama oborina, točkastim i površinskim opterećenjima.

To je zahvaljujući njihovoj jedinstvena svojstva PVC membrane služit će vam vjerno dugi niz godina. Razdoblje korištenja takvog krova jednako je razdoblju rada same zgrade, dok su valjani krovni materijali potrebni redoviti popravci, au nekim slučajevima čak i demontaža i postavljanje novog poda.

Listovi PVC membrane međusobno su povezani zavarivanjem vrućim dahom, čija je temperatura u rasponu od 400-600 stupnjeva Celzijusa. Ova veza je potpuno zapečaćena.

Prednosti PVC membrana

Njihove prednosti su očite:

fleksibilnost krovnog sustava, što je najviše u skladu s građevinskim projektom;
izdržljiv, hermetički spojni šav između listova membrane;
savršena tolerancija na klimatske promjene, vremenski uvjeti, temperatura, vlažnost;
povećana propusnost pare, što doprinosi isparavanju vlage nakupljene u prostoru ispod krova;
mnogo opcija boja;
protupožarna svojstva;
sposobnost održavanja izvornih svojstava i izgleda dugo vremena;
PVC membrana je apsolutno ekološki prihvatljiv materijal, što potvrđuju relevantni certifikati;
postupak instalacije je mehaniziran, tako da neće trebati puno vremena;
radna pravila dopuštaju ugradnju raznih arhitektonskih dodataka izravno na sam krov od PVC membrane;
jednoslojni styling će vam uštedjeti novac;
jednostavnost održavanja i popravka.

Membranska tkanina

Membranska tkanina već je dugo poznata tekstilnoj industriji. Od ovog materijala izrađuju se obuća i odjeća: za odrasle i djecu. Membrana - osnova membranske tkanine, predstavljena u obliku tankog polimernog filma i ima karakteristike kao što su vodootpornost i paropropusnost. Za proizvodnju ovaj materijal ovaj film je prekriven vanjskim i unutarnjim zaštitni slojevi. Njihovu strukturu određuje sama membrana. Ovo je učinjeno kako bi se spasili svi korisna svojstvačak i ako je oštećen. Drugim riječima, membranska odjeća se ne smoči kada je izložena padalinama u obliku snijega ili kiše, ali istovremeno savršeno propušta paru iz tijela u vanjski okoliš. Ova propusnost omogućuje koži da diše.

S obzirom na sve navedeno, možemo zaključiti da je od takve tkanine napravljena idealna zimska odjeća. Membrana, koja se nalazi u osnovi tkanine, može biti:

s porama;
bez pora;
kombinirani.

Teflon je uključen u sastav membrana s mnogo mikropora. Dimenzije takvih pora ne dosežu niti veličinu kapi vode, već su veće od molekule vode, što ukazuje na vodootpornost i sposobnost uklanjanja znoja.

Membrane koje nemaju pore obično se izrađuju od poliuretana. Njihov unutarnji sloj koncentrira sve znojno-masne izlučevine ljudskog tijela i istiskuje ih van.

Struktura kombinirane membrane podrazumijeva prisutnost dva sloja: poroznog i glatkog. Ova tkanina ima visoke karakteristike kvalitete i trajat će dugi niz godina.

Zahvaljujući ovim prednostima, odjeća i obuća izrađena od membranskih tkanina namijenjena za nošenje u zimskoj sezoni je izdržljiva, ali lagana i savršeno štiti od mraza, vlage i prašine. Mnogima su jednostavno neizostavni aktivne vrste zimska rekreacija, planinarenje.

vanjski stanična membrana(plazmalema, citolema, plazma membrana) životinjskih stanica prekriven izvana (tj. na strani koja nije u dodiru s citoplazmom) slojem oligosaharidnih lanaca kovalentno vezanih za membranske proteine (glikoproteine) i, u manjoj mjeri, za lipide (glikolipidi). Ova ugljikohidratna prevlaka membrane naziva se glikokaliks. Svrha glikokaliksa još nije sasvim jasna; postoji pretpostavka da ova struktura sudjeluje u procesima međustaničnog prepoznavanja.

U biljnim stanicama na vrhu vanjske stanične membrane nalazi se gusti celulozni sloj s porama kroz koje se citoplazmatskim mostovima odvija komunikacija između susjednih stanica.

Stanice gljive na vrhu plazmaleme – gusti sloj hitin.

Na bakterije – mureina.

Svojstva bioloških membrana

1. Sposobnost samosastavljanja nakon razornih utjecaja. Ovo svojstvo određeno je fizikalno-kemijskim karakteristikama molekula fosfolipida, koje se u vodenoj otopini spajaju tako da su hidrofilni krajevi molekula okrenuti prema van, a hidrofobni prema unutra. Proteini se mogu ugraditi u gotove fosfolipidne slojeve. Sposobnost samosastavljanja bitna je na staničnoj razini.

2. Polupropusnost(selektivnost u prijenosu iona i molekula). Osigurava održavanje postojanosti ionskog i molekularnog sastava u stanici.

3. Fluidnost membrane. Membrane nisu krute strukture, one stalno fluktuiraju zbog rotacijskih i oscilatornih kretanja molekula lipida i proteina. To osigurava visoku stopu enzimskih i drugih kemijskih procesa u membranama.

4. Fragmenti membrana nemaju slobodne krajeve, jer su zatvoreni u mjehurićima.

Funkcije vanjske stanične membrane (plazmaleme)

Glavne funkcije plazmaleme su sljedeće: 1) barijera, 2) receptor, 3) izmjena, 4) transport.

1. barijerna funkcija. Izražava se u činjenici da plazmalema ograničava sadržaj stanice, odvajajući je od vanjskog okruženja, a unutarstanične membrane dijele citoplazmu na zasebne reakcione odjeljci.

2. funkcija receptora. Jedna od najvažnijih funkcija plazmaleme je osigurati komunikaciju (vezu) stanice s vanjskim okolišem preko receptorskog aparata prisutnog u membranama, koji ima proteinsku ili glikoproteinsku prirodu. Glavna funkcija receptorskih formacija plazmaleme je prepoznavanje vanjskih signala, zbog čega su stanice pravilno usmjerene i tvore tkiva u procesu diferencijacije. Aktivnost različitih regulatornih sustava, kao i formiranje imunološkog odgovora, povezani su s funkcijom receptora.

funkcija razmjene je određen sadržajem enzimskih proteina u biološkim membranama, koji su biološki katalizatori. Njihova aktivnost varira ovisno o pH medija, temperaturi, tlaku, koncentraciji kako supstrata tako i samog enzima. Enzimi određuju intenzitet ključnih reakcija metabolizam, kao i orijentacija.

Transportna funkcija membrana. Membrana osigurava selektivno prodiranje raznih kemikalija u stanicu i iz stanice u okolinu. Prijenos tvari nužan je za održavanje odgovarajućeg pH u stanici, pravilne koncentracije iona, što osigurava učinkovitost staničnih enzima. Transportom se dobivaju hranjive tvari koje služe kao izvor energije, ali i materijal za stvaranje raznih staničnih komponenti. Određuje uklanjanje toksičnog otpada iz stanice, izlučivanje raznih korisnih tvari i stvaranje ionskih gradijenata potrebnih za živčanu i mišićnu aktivnost.Promjene u brzini prijenosa tvari mogu dovesti do poremećaja u bioenergetskim procesima, metabolizmu vode i soli. , ekscitabilnost i drugi procesi. Korekcija ovih promjena je u osnovi djelovanja mnogih lijekova.

Postoje dva glavna načina na koje tvari ulaze u stanicu i izlaze iz stanice u vanjski okoliš;

pasivni transport,

aktivni transport.

Pasivni transport ide uz gradijent kemijske ili elektrokemijske koncentracije bez utroška ATP energije. Ako molekula transportirane tvari nema naboja, tada je smjer pasivnog transporta određen samo razlikom u koncentraciji te tvari s obje strane membrane (kemijski koncentracijski gradijent). Ako je molekula nabijena, tada na njezin transport utječu i kemijski koncentracijski gradijent i električni gradijent (membranski potencijal).

Oba gradijenta zajedno čine elektrokemijski gradijent. Pasivni transport tvari može se odvijati na dva načina: jednostavnom difuzijom i olakšanom difuzijom.

S jednostavnom difuzijom ioni soli i voda mogu prodrijeti kroz selektivne kanale. Te kanale tvore neki transmembranski proteini koji tvore transportne putove od kraja do kraja koji su otvoreni trajno ili samo kratko vrijeme. Kroz selektivne kanale prodiru različite molekule veličine i naboja koji odgovaraju kanalima.

Postoji još jedan način jednostavne difuzije - to je difuzija tvari kroz lipidni dvosloj, kroz koji lako prolaze tvari topive u mastima i voda. Lipidni dvosloj je nepropusan za nabijene molekule (ione), a istovremeno nenabijene male molekule mogu slobodno difundirati, a što je molekula manja to se brže transportira. Prilično velika brzina difuzije vode kroz lipidni dvosloj je upravo zbog male veličine njegovih molekula i odsutnosti naboja.

Uz olakšanu difuziju proteini sudjeluju u transportu tvari – prijenosnici koji rade na principu “ping-ponga”. U ovom slučaju, protein postoji u dva konformacijska stanja: u "pong" stanju, mjesta vezivanja transportirane tvari otvorena su s vanjske strane dvosloja, a u "ping" stanju, ista mjesta se otvaraju na drugoj strani dvosloja. strana. Ovaj proces je reverzibilan. S koje strane će vezno mjesto neke tvari biti otvoreno u određenom trenutku ovisi o koncentracijskom gradijentu te tvari.

Na taj način šećeri i aminokiseline prolaze kroz membranu.

Uz olakšanu difuziju, brzina transporta tvari značajno se povećava u usporedbi s jednostavnom difuzijom.

Osim proteina nosača, neki antibiotici, poput gramicidina i valinomicina, sudjeluju u olakšanoj difuziji.

Budući da osiguravaju transport iona, nazivaju se ionofori.

Aktivni transport tvari u stanici. Ova vrsta prijevoza uvijek dolazi s troškom energije. Izvor energije potrebne za aktivni transport je ATP. Karakteristična karakteristika ove vrste transporta je da se odvija na dva načina:

uz pomoć enzima koji se nazivaju ATPaze;

transport u membranskoj ambalaži (endocitoza).

NA vanjska stanična membrana sadrži enzimske proteine kao što su ATPaze,čija je funkcija osigurati aktivan transport iona naspram koncentracijskog gradijenta. Budući da osiguravaju transport iona, ovaj se proces naziva ionska pumpa.

Postoje četiri glavna transportna sustava iona u životinjskoj stanici. Tri od njih osiguravaju prijenos kroz biološke membrane Na + i K +, Ca +, H +, a četvrti - prijenos protona tijekom rada dišnog lanca mitohondrija.

Primjer mehanizma aktivnog transporta iona je natrij-kalijeva pumpa u životinjskim stanicama. Održava stalnu koncentraciju iona natrija i kalija u stanici, koja se razlikuje od koncentracije tih tvari u okolišu: normalno je u stanici manje iona natrija nego u okolišu, a više kalija.

Kao rezultat toga, prema zakonima jednostavne difuzije, kalij nastoji napustiti stanicu, a natrij difundira u stanicu. Za razliku od jednostavne difuzije, natrij-kalijeva pumpa stalno izbacuje natrij iz stanice i ubrizgava kalij: za tri izbačene molekule natrija dolaze dvije molekule kalija unesene u stanicu.

Ovaj transport natrij-kalijevih iona osigurava enzim ovisan o ATP-u, koji je lokaliziran u membrani na način da prodire kroz cijelu njezinu debljinu.Natrij i ATP ulaze u ovaj enzim s unutarnje strane membrane, a kalij iz vani.

Prijenos natrija i kalija kroz membranu događa se kao rezultat konformacijskih promjena kojima prolazi natrij-kalij-ovisna ATPaza, koja se aktivira kada se poveća koncentracija natrija unutar stanice ili kalija u okolini.

Za napajanje ove pumpe potrebna je hidroliza ATP-a. Ovaj proces osigurava isti enzim ATP-aza ovisna o natriju i kaliju. Istodobno, više od jedne trećine ATP-a koji životinjska stanica troši u mirovanju troši se na rad natrija - kalijeva pumpa.

Kršenje pravilnog rada natrij-kalijeve pumpe dovodi do raznih ozbiljnih bolesti.

Učinkovitost ove pumpe prelazi 50%, što ne postižu najnapredniji strojevi koje je stvorio čovjek.

Mnoge aktivne transportne sustave pokreće energija pohranjena u ionskim gradijentima, a ne izravna hidroliza ATP-a. Svi oni rade kao kotransportni sustavi (olakšavajući transport spojeva niske molekularne težine). Na primjer, aktivni transport određenih šećera i aminokiselina u životinjske stanice određen je gradijentom iona natrija, a što je gradijent iona natrija veći, to je veća stopa apsorpcije glukoze. Nasuprot tome, ako se koncentracija natrija u međustaničnom prostoru znatno smanji, transport glukoze prestaje. U tom slučaju, natrij se mora pridružiti proteinu nosaču glukoze ovisnom o natriju, koji ima dva vezna mjesta: jedno za glukozu, drugo za natrij. Ioni natrija koji prodiru u stanicu doprinose uvođenju proteina nosača u stanicu zajedno s glukozom. Ione natrija koji su ušli u stanicu zajedno s glukozom ispumpava natrag ATP-aza ovisna o natriju i kaliju, koja, održavajući gradijent koncentracije natrija, posredno kontrolira transport glukoze.

Transport tvari u membranskoj ambalaži. Velike molekule biopolimera praktički ne mogu prodrijeti kroz plazmalemu niti jednim od gore opisanih mehanizama transporta tvari u stanicu. Stanica ih hvata i apsorbira u omotač membrane, tzv endocitoza. Potonji se formalno dijeli na fagocitozu i pinocitozu. Hvatanje čvrstih čestica od strane stanice je fagocitoza, i tekućina - pinocitoza. Tijekom endocitoze opažaju se sljedeće faze:

primanje apsorbirane tvari zahvaljujući receptorima u staničnoj membrani;

invaginacija membrane s stvaranjem mjehurića (vezikule);

odvajanje endocitnog mjehurića od membrane uz utrošak energije - stvaranje fagosoma i vraćanje cjelovitosti membrane;

Fuzija fagosoma s lizosomom i nastanak fagolizosomi (probavna vakuola) u kojem dolazi do probave apsorbiranih čestica;

uklanjanje neprobavljenog materijala u fagolizosomu iz stanice ( egzocitoza).

U životinjskom svijetu endocitoza je karakterističan način prehrane mnogih jednostaničnih organizama (npr. kod ameba), a kod višestaničnih organizama ovakav način probave čestica hrane nalazimo u endodermalnim stanicama u koelenteratima. Što se tiče sisavaca i ljudi, oni imaju retikulo-histio-endotelni sustav stanica sa sposobnošću endocitoze. Primjeri su leukociti u krvi i Kupfferove stanice jetre. Potonji oblažu takozvane sinusoidne kapilare jetre i hvataju različite strane čestice suspendirane u krvi. Egzocitoza- ovo je također način uklanjanja iz stanice višestaničnog organizma supstrata koji ona izlučuje, a koji je neophodan za funkcioniranje drugih stanica, tkiva i organa.

Nikome nije tajna da su sva živa bića na našem planetu sastavljena od svojih stanica, tih bezbrojnih "" organskih tvari. Stanice su pak obavijene posebnom zaštitnom membranom - membranom koja igra vrlo važnu ulogu u životu stanice, a funkcije stanične membrane nisu ograničene samo na zaštitu stanice, već predstavljaju najsloženiji mehanizam uključen u staničnoj reprodukciji, prehrani i regeneraciji.

Što je stanična membrana

Sama riječ "membrana" s latinskog se prevodi kao "film", iako membrana nije samo vrsta filma u koji je omotana stanica, već kombinacija dva filma koja su međusobno povezana i imaju različita svojstva. Zapravo, stanična membrana je troslojna lipoproteinska (masno-proteinska) ljuska koja odvaja svaku stanicu od susjednih stanica i okoline, te vrši kontroliranu razmjenu između stanica i okoline, to je akademska definicija stanice membrana je.

Vrijednost membrane je jednostavno ogromna, jer ona ne samo da odvaja jednu stanicu od druge, već također osigurava interakciju stanice, kako s drugim stanicama, tako i s okolinom.

Povijest istraživanja stanične membrane

Važan doprinos proučavanju stanične membrane dala su dva njemačka znanstvenika Gorter i Grendel još 1925. godine. Tada su uspjeli provesti složeni biološki eksperiment na crvenim krvnim stanicama - eritrocitima, tijekom kojeg su znanstvenici dobili takozvane "sjene", prazne ljuske eritrocita, koje su presavijali u jednu hrpu i mjerili površinu, a također izračunali količinu lipida u njima. Na temelju količine dobivenih lipida znanstvenici su došli do zaključka da su oni dovoljni taman za dvostruki sloj stanične membrane.

Godine 1935. još jedan par istraživača stanične membrane, ovaj put Amerikanci Daniel i Dawson, nakon niza dugih eksperimenata odredili su sadržaj proteina u staničnoj membrani. Inače je bilo nemoguće objasniti zašto membrana ima tako visoku površinsku napetost. Znanstvenici su domišljato predstavili model stanične membrane u obliku sendviča, u kojem ulogu kruha igraju homogeni lipidno-proteinski slojevi, a između njih je umjesto maslaca praznina.

Godine 1950., s pojavom elektronske teorije Daniela i Dawsona, već je bilo moguće potvrditi praktična zapažanja - na mikrofotografijama stanične membrane jasno su vidljivi slojevi lipidnih i proteinskih glava kao i prazan prostor između njih.

Godine 1960. američki biolog J. Robertson razvio je teoriju o troslojnoj strukturi staničnih membrana, koja se dugo vremena smatrala jedinom istinitom, no daljnjim razvojem znanosti počele su se javljati sumnje u njezinu nepogrešivost. Tako bi, primjerice, sa stajališta stanica bilo teško i naporno transportirati potrebne korisne tvari kroz cijeli "sendvič"

I tek 1972. američki biolozi S. Singer i G. Nicholson uspjeli su objasniti nedosljednosti Robertsonove teorije uz pomoć novog fluidno-mozaičnog modela stanične membrane. Konkretno, otkrili su da stanična membrana nije homogenog sastava, štoviše, asimetrična je i ispunjena tekućinom. Štoviše, stanice su u stalnom pokretu. A ozloglašeni proteini koji čine stanične membrane imaju različite strukture i funkcije.

Svojstva i funkcije stanične membrane

Sada pogledajmo koje funkcije obavlja stanična membrana:

Funkcija barijere stanične membrane - membrana, kao pravi granični stražar, čuva granice stanice, zadržava, ne propušta štetne ili jednostavno neprikladne molekule

Transportna funkcija stanične membrane - membrana nije samo granični stražar na vratima stanice, već i svojevrsna carinska kontrolna točka, kroz koju neprestano prolazi izmjena korisnih tvari s drugim stanicama i okolišem.

Funkcija matrice - to je stanična membrana koja određuje položaj jedna u odnosu na drugu, regulira interakciju između njih.

Mehanička funkcija - odgovorna je za odvajanje jedne stanice od druge i paralelno za pravilno povezivanje stanica jedne s drugom, za njihovo formiranje u homogeno tkivo.

Zaštitna funkcija stanične membrane temelj je izgradnje zaštitnog štita stanice. U prirodi se ova funkcija može prikazati tvrdim drvetom, gustom kožom, zaštitnim omotačem, a sve zahvaljujući zaštitnoj funkciji membrane.

Enzimska funkcija je druga važna funkcija provode neki stanični proteini. Na primjer, zbog ove funkcije, sinteza probavnih enzima javlja se u crijevnom epitelu.

Također, uz sve to, preko stanične membrane odvija se i stanični metabolizam koji se može odvijati u tri različite reakcije:

Fagocitoza je stanična izmjena u kojoj fagocitne stanice ugrađene u membranu hvataju i probavljaju različite hranjive tvari.
Pinocitoza - je proces hvatanja stanične membrane, molekule tekućine u kontaktu s njom. Da bi se to postiglo, na površini membrane formiraju se posebne vitice, koje kao da okružuju kap tekućine, tvoreći mjehurić, koji membrana kasnije "proguta".
Egzocitoza - je obrnuti proces, kada stanica oslobađa sekretornu funkcionalnu tekućinu kroz membranu na površinu.

Građa stanične membrane

Tri su klase lipida u staničnoj membrani:

fosfolipidi (kombinacija su masti i fosfora),
glikolipidi (kombinacija masti i ugljikohidrata),
kolesterol.

Fosfolipidi i glikolipidi se pak sastoje od hidrofilne glave, u koju se protežu dva duga hidrofobna repa. Kolesterol, s druge strane, zauzima prostor između ovih repova, sprječava ih da se savijaju, a sve to u nekim slučajevima čini membranu pojedinih stanica vrlo krutom. Uz sve to, molekule kolesterola reguliraju strukturu stanične membrane.

Ali bilo kako bilo, ali većina važan dio struktura stanične membrane je protein, točnije, različiti proteini koji igraju različito važne uloge. Unatoč raznolikosti proteina sadržanih u membrani, postoji nešto što ih ujedinjuje - prstenasti lipidi nalaze se oko svih membranskih proteina. Prstenasti lipidi su posebne strukturirane masti koje služe kao neka vrsta zaštitne ljuske za proteine, bez kojih oni jednostavno ne bi funkcionirali.

Struktura stanične membrane ima tri sloja: osnovu stanične membrane čini homogeni tekući lipidni sloj. Proteini ga prekrivaju s obje strane poput mozaika. Proteini su ti koji, osim gore opisanih funkcija, također imaju ulogu osebujnih kanala kroz koje tvari prolaze kroz membranu koje ne mogu prodrijeti kroz tekući sloj membrane. Tu spadaju, na primjer, ioni kalija i natrija, za njihov prodor kroz membranu priroda osigurava posebne ionske kanale staničnih membrana. Drugim riječima, proteini osiguravaju propusnost staničnih membrana.

Promotrimo li staničnu membranu kroz mikroskop, vidjet ćemo sloj lipida kojeg tvore male kuglaste molekule na kojima kao na moru plutaju proteini. Sada znate koje su tvari dio stanične membrane.

Stanična membrana, video

I zaključno obrazovni video o staničnoj membrani.

Stanična membrana.
Stanična membrana odvaja sadržaj bilo koje stanice od vanjskog okruženja, osiguravajući njenu cjelovitost; regulira razmjenu između stanice i okoline; unutarstanične membrane dijele stanicu u specijalizirane zatvorene odjeljke - odjeljke ili organele, u kojima se održavaju određeni uvjeti okoline.
Struktura.
Stanična membrana je dvoslojna (dvoslojna) molekula iz klase lipida (masti), od kojih većinu čine takozvani složeni lipidi - fosfolipidi. Molekule lipida imaju hidrofilni ("glava") i hidrofobni ("rep") dio. Tijekom formiranja membrana, hidrofobni dijelovi molekula okreću se prema unutra, dok se hidrofilni dijelovi okreću prema van. Membrane su vrlo slične strukture u različitim organizmima. Debljina membrane je 7-8 nm. (10-9 metara)
hidrofilnost- sposobnost tvari da se kvasi vodom.
hidrofobnost- nesposobnost tvari da se kvasi vodom.
Biološka membrana također uključuje različite proteine:
- integralni (prodiru kroz membranu)
- poluintegralni (uronjen jednim krajem u vanjski ili unutarnji lipidni sloj)
- površinski (nalazi se na vanjskoj ili uz unutarnju stranu membrane).
Neki proteini su kontaktne točke stanične membrane s citoskeletom unutar stanice, i staničnom stijenkom (ako postoji) izvana.
citoskelet- stanična skela unutar ćelije.
Funkcije.
1) Zapreka- osigurava reguliran, selektivan, pasivan i aktivan metabolizam s okolinom.
2) Prijevoz- kroz membranu se odvija transport tvari u stanicu i iz nje.matriks - osigurava određeni relativni položaj i orijentaciju membranskih proteina, njihovu optimalnu interakciju.
3) Mehanički- osigurava autonomiju stanice, njezine unutarstanične strukture, kao i povezanost s drugim stanicama (u tkivima).Veliku ulogu u osiguravanju mehaničke funkcije ima međustanična tvar.
4) Receptor- neki proteini u membrani su receptori (molekule pomoću kojih stanica percipira određene signale).
Na primjer, hormoni koji cirkuliraju u krvi djeluju samo na ciljne stanice koje imaju receptore koji odgovaraju tim hormonima. Neurotransmiteri ( kemijske tvari pružanje živčanih impulsa) također se vežu na specifične receptorske proteine na ciljnim stanicama.
Hormoni- biološki aktivne signalne kemikalije.
5) Enzimski Membranski proteini su često enzimi. Na primjer, plazma membrane crijevnih epitelnih stanica sadrže probavne enzime.
6) Provedba generiranja i provođenja biopotencijala.
Uz pomoć membrane održava se stalna koncentracija iona u stanici: koncentracija iona K + unutar stanice mnogo je veća nego izvana, a koncentracija Na + znatno niža, što je vrlo važno, jer ovo održava razliku potencijala preko membrane i stvara živčani impuls.
živčani impuls – val uzbude koji se prenosi duž živčanog vlakna.
7) Označavanje stanica- na membrani postoje antigeni koji djeluju kao markeri - "oznake" koje vam omogućuju prepoznavanje stanice. To su glikoproteini (odnosno proteini na koje su pričvršćeni razgranati oligosaharidni bočni lanci) koji imaju ulogu "antena". Zbog mnoštva konfiguracija bočnog lanca, moguće je izraditi specifičan marker za svaki tip stanice. Uz pomoć markera, stanice mogu prepoznati druge stanice i djelovati usklađeno s njima, na primjer, pri formiranju organa i tkiva. Također omogućuje imunološkom sustavu da prepozna strane antigene.
karakteristike propusnosti.
Stanične membrane imaju selektivnu propusnost: polako prodiru kroz njih na različite načine:
Glukoza je glavni izvor energije.

Aminokiseline su građevni blokovi koji čine sve proteine u tijelu.

Masne kiseline - strukturne, energetske i druge funkcije.

Glicerol - tjera tijelo da zadržava vodu i smanjuje stvaranje urina.

Ioni su enzimi za reakcije.

Štoviše, same membrane u određenoj mjeri aktivno reguliraju taj proces - neke tvari prolaze, a druge ne. Postoje četiri glavna mehanizma za ulazak tvari u stanicu ili njihovo uklanjanje iz stanice prema van:
Mehanizmi pasivne propusnosti:
1) Difuzija.
Varijanta ovog mehanizma je olakšana difuzija, u kojoj određena molekula pomaže tvari da prođe kroz membranu. Ova molekula može imati kanal koji dopušta prolaz samo jednoj vrsti tvari.
Difuzija- proces međusobnog prodiranja molekula jedne tvari između molekula druge.
Osmoza– proces jednosmjerne difuzije kroz polupropusnu membranu molekula otapala prema većoj koncentraciji otopljene tvari.
Membrana koja okružuje normalne krvne stanice propusna je samo za molekule vode, kisik, neke hranjive tvari otopljene u krvi i stanične otpadne proizvode.
Mehanizmi aktivne propusnosti:
1) Aktivni transport.
aktivni transport– prijenos tvari iz područja niske koncentracije u područje visoke koncentracije.
Aktivni transport zahtijeva energiju, jer se kreće od područja niske koncentracije do područja visoke koncentracije. Na membrani postoje posebni proteini pumpe koji aktivno pumpaju ione kalija (K +) u stanicu i pumpaju ione natrija (Na +) iz nje, ATP služi kao energija.
ATP– univerzalni izvor energije za sve biokemijske procese. .(više kasnije)
2) Endocitoza.
Čestice koje iz nekog razloga ne mogu prijeći staničnu membranu, ali su stanici neophodne, mogu prodrijeti kroz membranu endocitozom.
Endocitoza– proces uzimanja vanjskog materijala od strane stanice.
Selektivna propusnost membrane tijekom pasivnog transporta je zbog posebnih kanala - integralnih proteina. Oni prodiru kroz membranu kroz i kroz, tvoreći neku vrstu prolaza. Elementi K, Na i Cl imaju svoje kanale. S obzirom na koncentracijski gradijent, molekule ovih elemenata ulaze i izlaze iz stanice. Kada se nadražuju, kanali natrijevih iona se otvaraju i dolazi do oštrog priljeva natrijevih iona u stanicu. To rezultira neravnotežom u membranskom potencijalu. Zatim membranski potencijal obnavlja se. Uvijek su otvoreni kalijevi kanali kroz koje ioni kalija polako ulaze u stanicu.
Struktura membrane
Propusnost
aktivni transport
Osmoza
Endocitoza