Lapisan luar sel. Biologi: struktur sel tumbuhan, skema

Daftar Isi:

Lapisan luar sel. Biologi: struktur sel tumbuhan, skema
Lapisan luar sel. Biologi: struktur sel tumbuhan, skema
Anonim

Sel yang membentuk jaringan perwakilan flora dan fauna memiliki perbedaan ukuran, bentuk, dan unsur penyusun yang cukup signifikan. Namun, semuanya menunjukkan kesamaan dalam fitur utama pertumbuhan, metabolisme, aktivitas vital, lekas marah, kemampuan untuk berubah, dan perkembangan. Selanjutnya, mari kita lihat lebih dekat struktur sel tumbuhan (tabel komponen utama akan diberikan di akhir artikel).

lapisan luar sel
lapisan luar sel

Latar belakang sejarah singkat

Dengan bantuan kejutan osmotik pada tahun 1925, Grendel dan Gorter memperoleh cangkang eritrosit kosong, yang disebut "bayangan". Mereka ditumpuk dalam tumpukan, menentukan luas permukaannya. Lipid diisolasi menggunakan aseton. Jumlah mereka per satuan luas eritrosit juga ditentukan. Meskipun ada kesalahan dalam perhitungan, hasil yang benar secara acak disimpulkan dan lapisan ganda lipid ditemukan.

Informasi umum

Biologi adalah studi tentang perkembangan dan pertumbuhan elemen jaringan perwakilan flora dan fauna. Struktur sel tumbuhan adalah komplekstiga komponen yang terkait erat:

  • Intinya. Ini dipisahkan dari sitoplasma oleh membran berpori. Ini berisi nukleolus, getah inti dan kromatin.
  • Sitoplasma dan kompleks struktur khusus - organel. Yang terakhir, khususnya, termasuk plastida, mitokondria, lisosom dan kompleks Golgi, pusat sel. Organel selalu ada. Selain mereka, ada juga formasi sementara yang disebut inklusi.
  • Struktur yang membentuk permukaan adalah cangkang sel tumbuhan.

Fitur peralatan permukaan

Pada leukosit dan organisme uniseluler, membran sel memberikan penetrasi air, ion, molekul kecil senyawa lain. Proses di mana penetrasi partikel padat terjadi disebut fagositosis. Jika tetes senyawa cair jatuh, maka mereka berbicara tentang pinositosis.

fungsi membran sel
fungsi membran sel

Organoids

Mereka hadir dalam sel eukariotik. Transformasi biologis yang terjadi di dalam sel berhubungan dengan organel. Mereka ditutupi oleh membran ganda - plastida dan mitokondria. Mereka mengandung DNA mereka sendiri, serta alat sintesis protein. Reproduksi adalah dengan pembagian. Di mitokondria, selain ATP, protein disintesis dalam jumlah kecil. Plastida terdapat pada sel tumbuhan. Reproduksi mereka dilakukan dengan pembagian.

Membran

Adalah kesalahan untuk menganggap bahwa lapisan luar sel adalah sitoplasma. Membran adalah struktur molekul elastis. Lapisan terluar sel disebutperalatan permukaan, di mana pemisahan konten dari lingkungan eksternal dilakukan. Ada berbagai fungsi membran sel. Salah satu tugas utama adalah memastikan integritas seluruh elemen. Di dalam, ada juga struktur yang membagi sel menjadi apa yang disebut kompartemen. Zona tertutup ini disebut organel atau kompartemen. Di dalamnya, kondisi tertentu dipertahankan. Fungsi membran sel adalah untuk mengatur pertukaran antara lingkungan dan sel.

Membran

Bagaimana struktur membran sel? Membran sel adalah bilayer (ganda) dari molekul kelas lipid. Kebanyakan dari mereka adalah lipid dari tipe kompleks - fosfolipid. Molekul mengandung bagian hidrofobik (ekor) dan hidrofilik (kepala). Ketika dinding sel terbentuk, ekornya berputar ke dalam, dan kepala-kepalanya berputar ke arah yang berlawanan. Membran adalah struktur yang tidak berubah. Cangkang sel hewan memiliki banyak kesamaan dengan elemen perwakilan flora. Ketebalan membran sekitar 7-8 nm. Lapisan luar biologis sel mencakup berbagai senyawa protein: semi-integral (di salah satu ujungnya terbenam di lapisan lipid luar atau dalam), integral (menembus menembus), permukaan (berdekatan dengan sisi dalam atau terletak di sisi luar). Sejumlah protein adalah titik persimpangan membran dan sitoskeleton di dalam sel dan dinding luar (jika ada). Beberapa senyawa integral bertindak sebagai saluran ion, berbagai reseptor dan transporter.

lapisan terluar sel adalah sitoplasma
lapisan terluar sel adalah sitoplasma

Tugas bertahan

Struktur membran sel sangat menentukan aktivitasnya. Secara khusus, membran memiliki permeabilitas selektif. Ini berarti bahwa tingkat permeabilitas molekul melalui membran tergantung pada ukuran, sifat kimia, dan muatan listriknya. Fungsi utama yang dilakukan lapisan luar sel disebut penghalang. Karena itu, pertukaran senyawa yang selektif, teregulasi, aktif dan pasif dengan lingkungan dipastikan. Misalnya, membran peroksisom melindungi sitoplasma dari peroksida yang berbahaya.

Transportasi

Melalui lapisan luar sel terjadi transisi zat. Karena transportasi, pengiriman komponen nutrisi, penghapusan produk akhir dari proses metabolisme, sekresi berbagai zat, dan pembentukan bahan ionik dipastikan. Selain itu, pH optimal dan konsentrasi ion yang diperlukan untuk fungsi enzim dipertahankan dalam sel. Jika karena alasan tertentu partikel yang diperlukan tidak dapat melewati lapisan ganda fosfolipid, misalnya, karena sifat hidrofilik, karena membran bersifat hidrofobik di dalam, atau karena ukurannya yang besar, mereka dapat melintasi membran melalui pengangkut khusus (protein pembawa), dengan endositosis atau melalui saluran protein. Dalam proses transpor pasif, senyawa melewati lapisan luar sel tanpa biaya energi melalui difusi sepanjang gradien konsentrasi. Implementasi yang ringan dianggap sebagai salah satu opsi untuk proses ini. Dalam hal ini, molekul tertentu membantu zat untuk melintasi lapisan luar sel. Dia bisaada saluran yang hanya mampu melewatkan zat bertipe 1. Transpor aktif membutuhkan energi. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pergerakan dalam hal ini terjadi berbanding terbalik dengan gradien konsentrasi. Dalam hal ini, membran mengandung protein pompa khusus, termasuk ATPase, yang cukup aktif memompa ion kalium ke dalam sel dan memompa keluar ion natrium.

dinding sel terdiri dari
dinding sel terdiri dari

Tugas lain

Lapisan luar sel melakukan fungsi matriks. Ini memastikan pengaturan timbal balik tertentu dan orientasi senyawa protein membran, serta interaksi optimalnya. Karena fungsi mekanis, otonomi sel dan struktur internal, serta koneksi dengan sel lain, dipastikan. Dalam hal ini, dinding struktur sangat penting dalam perwakilan flora. Pada hewan, penyediaan fungsi mekanis tergantung pada zat antar sel. Membran juga melakukan tugas energi. Dalam proses fotosintesis di kloroplas dan respirasi seluler di mitokondria, sistem transfer energi diaktifkan di dindingnya. Di dalamnya, seperti dalam banyak kasus lain, protein mengambil bagian. Salah satu yang terpenting adalah fungsi reseptor. Beberapa protein yang ditemukan di membran adalah reseptor. Berkat molekul-molekul ini, sel dapat merasakan sinyal-sinyal tertentu. Misalnya, steroid yang bersirkulasi dalam aliran darah hanya mempengaruhi sel-sel target yang memiliki reseptor yang sesuai dengan hormon tertentu. Ada juga neurotransmiter. Bahan kimia inikoneksi menyediakan transmisi impuls. Mereka juga memiliki hubungan dengan protein target spesifik. Komponen membran seringkali merupakan enzim. Oleh karena itu fungsi enzimatik dari membran sel. Senyawa pencernaan hadir dalam membran plasma elemen epitel usus. Biopotensial dihasilkan dan dilakukan di lapisan luar sel.

struktur sel tumbuhan biologi
struktur sel tumbuhan biologi

Konsentrasi ion

Dengan bantuan membran, kandungan internal ion K+ dipertahankan pada tingkat yang lebih tinggi daripada di luar. Pada saat yang sama, konsentrasi Na+ secara signifikan lebih rendah daripada di luar. Ini sangat penting karena memberikan perbedaan potensial melintasi dinding dan menghasilkan impuls saraf.

Menandai

Ada antigen pada membran yang bertindak sebagai semacam "label". Penandaan memungkinkan sel untuk diidentifikasi. Glikoprotein - protein dengan rantai samping bercabang oligosakarida yang melekat padanya - memainkan peran "antena". Karena ada konfigurasi rantai samping yang tak terhitung jumlahnya, dimungkinkan untuk membuat penanda untuk setiap kelompok sel. Dengan bantuan mereka, beberapa elemen dikenali oleh orang lain, yang, pada gilirannya, memungkinkan mereka untuk bertindak bersama. Ini terjadi, misalnya, selama pembentukan jaringan dan organ. Menurut mekanisme yang sama, sistem kekebalan bekerja untuk mengenali antigen asing.

Komposisi dan struktur

Seperti disebutkan di atas, membran sel terdiri dari fosfolipid. Namun, selain itu, strukturnya mengandungkolesterol dan glikolipid. Yang terakhir adalah lipid dengan karbohidrat terlampir. Gliko- dan fosfolipid, yang terutama membentuk membran sel, terdiri dari 2 "ekor" karbohidrat hidrofobik panjang. Mereka terkait dengan "kepala" yang hidrofilik dan bermuatan. Karena adanya kolesterol, membran memiliki tingkat kekakuan yang diperlukan. Senyawa menempati ruang bebas di antara ekor hidrofobik lipid, sehingga mencegah pembengkokannya. Dalam hal ini, membran di mana kolesterol lebih sedikit lebih fleksibel dan lunak, dan di mana ada lebih banyak, sebaliknya, ada lebih banyak kekakuan dan kerapuhan di dinding. Selain itu, senyawa tersebut bertindak sebagai stopper yang mencegah pergerakan molekul polar dari sel ke sel. Yang paling penting adalah protein yang menembus membran dan bertanggung jawab atas berbagai sifatnya. Satu atau lain cangkang sel tumbuhan memiliki protein yang ditentukan dalam komposisi dan orientasi.

lapisan terluar sel disebut
lapisan terluar sel disebut

lipid berbentuk cincin

Senyawa ini ditemukan di sebelah protein. Namun, lipid annular lebih teratur dan kurang bergerak. Mereka mengandung asam lemak dengan saturasi lebih tinggi. Lipid meninggalkan membran bersama dengan senyawa protein. Tanpa elemen annular, protein membran tidak akan bekerja. Seringkali cangkangnya asimetris. Dengan kata lain, ini berarti bahwa lapisan memiliki komposisi lipid yang berbeda. Eksternal terutama mengandung glikolipid, sphingomyelins, phosphatidylcholine, phosphatidyl nositol. Lapisan dalam mengandung phosphatidyl nositol,phosphatidylethanolamine dan phosphatidylserine. Transisi dari satu tingkat ke molekul spesifik lainnya agak sulit. Namun, itu mungkin terjadi secara spontan. Ini terjadi sekitar sekali setiap enam bulan. Transisi juga dapat dilakukan dengan bantuan protein flippase dan scramblase. Ketika phosphatidylseryl muncul di lapisan luar, makrofag mengambil posisi bertahan dan mengarahkan aktivitasnya untuk menghancurkan sel.

Organel

Area ini bisa tunggal dan tertutup atau terhubung satu sama lain, dipisahkan oleh membran dari hialoplasma. Periksisom, vakuola, lisosom, aparatus Golgi, dan retikulum endoplasma dianggap sebagai organel bermembran tunggal. Membran ganda termasuk plastida, mitokondria, dan nukleus. Adapun struktur membran, dinding organel yang berbeda berbeda dalam komposisi protein dan lipid.

Permeabilitas selektif

Melalui membran sel perlahan-lahan berdifusi asam lemak dan amino, ion dan gliserol, glukosa. Pada saat yang sama, dinding itu sendiri secara aktif mengatur proses ini, melewatkan beberapa dan menahan zat lain. Ada empat mekanisme utama masuknya suatu senyawa ke dalam sel. Ini termasuk endo atau eksositosis, transpor aktif, osmosis dan difusi. Dua yang terakhir bersifat pasif dan tidak memerlukan biaya energi. Tapi dua yang pertama aktif. Mereka membutuhkan energi. Dengan transpor pasif, permeabilitas selektif ditentukan oleh protein integral - saluran khusus. Membran meresap melalui mereka. Saluran ini membentuk semacam bagian. Ada protein sendiri untuk unsur-unsurnyaCl, Na, K. Adapun gradien konsentrasi, molekul unsur bergerak ke dalam sel dari itu. Dengan latar belakang iritasi, saluran ion natrium terbuka. Mereka, pada gilirannya, mulai tiba-tiba memasuki sel. Hal ini disertai dengan ketidakseimbangan potensial membran. Namun, dia pulih setelah itu. Saluran kalium selalu tetap terbuka. Ion memasuki sel secara perlahan melaluinya.

struktur membran sel
struktur membran sel

Kesimpulan

Tugas dan struktur sel tumbuhan disajikan secara singkat di bawah ini. Tabel tersebut juga berisi informasi tentang komposisi unsur biologis.

Jenis elemen Komposisi dan fungsi
Sel tumbuhan Terbuat dari serat. Menyediakan perancah dan perlindungan.
Bioelemen Lapisan yang sangat tipis dan elastis - glikokaliks termasuk protein dan polisakarida. Memberikan perlindungan.

Direkomendasikan: