N'ime ọmụmụ ihe gbasara mkpụrụ ndụ ihe ndụ, ịghọta nhazi na ọrụ nke akpụkpọ ahụ cell dị oke mkpa. N'ime akụkọ ihe mere eme niile, atụpụtala ụdị dị iche iche nke na-anwa ịkọwa nke ọma ka esi etinye ihe mgbochi nhọrọ a. Site na mbọ mbụ iji kọwapụta ọdịdị ya ruo na ọganihu teknụzụ nke taa, akụkọ ihe mere eme nke ụdị akpụkpọ anụ ahụ bụ njem na-adọrọ adọrọ nke mere ka anyị bịaruo nso na nghọta zuru oke nke akụkụ cellular a dị oke mkpa. N'isiokwu a, anyị ga-enyocha mgbanwe nke ụdị ndị a na-atụ anya ka oge na-aga, na-akọwapụta onyinye ndị ọkà mmụta sayensị bụ isi nke mebere ihe ọmụma anyị ugbu a. N'iji usoro nka na ụzụ na ụda na-anọpụ iche, anyị ga-abanye n'ime akụkọ ihe mere eme nke ụdị akpụkpọ anụ cell, na-akọwapụta isi echiche na arụmụka sayensị ndị gbara gburugburu mpaghara nyocha a.
Okwu mmalite nke akụkọ ihe mere eme nke cell akpụkpọ ahụ ụdị
Ụdị akpụkpọ ahụ cell bụ isiokwu nke ọmụmụ na nyocha ruo ọtụtụ iri afọ. Ụdị ndị a na-enye anyị ohere ịghọta nhazi na ọrụ nke akpụkpọ ahụ cell, nke dị mkpa maka ịrụ ọrụ ziri ezi nke sel. N'ime akụkọ ihe mere eme, echiche na ụdị dị iche iche apụtala iji kọwaa otú e si hazie akpụkpọ ahụ na otú o si emekọrịta ihe na gburugburu ya.
Otu n'ime ụdị mbụ a tụrụ aro bụ mmiri mmiri mosaic, nke onye ọbụ abụ na Nicolson tụpụtara na 1972. Ihe nlereanya a na-akọwa membrane dị ka ihe na-egbu egbu egbugbere ọnụ nke protein dị n'ime ya. A na-ekwupụta na ndị na-edozi ahụ nwere mmegharị ahụ ma nwee ike ịkwaga n'akụkụ n'ime akpụkpọ ahụ, nke na-enye ya mmiri mmiri na mgbakwunye, ihe nlereanya a na-agụnyekwa ọnụnọ nke carbohydrates na-ejikọta na protein ma ọ bụ lipids nke akpụkpọ ahụ, na-eme ihe a maara dị ka glycocalyx. .
Ihe nlereanya ọzọ dị mkpa bụ ụdị asymmetric lipid bilayer model. Ihe nlereanya a na-egosi na akpụkpọ ahụ bụ nke abụọ nke lipids, nke phospholipids na oyi akwa ọ bụla nwere ntụgharị ihu na-abụghị. Ya bụ, isi hydrophilic nke phospholipids na-adabere na mmiri mmiri ma n'èzí ma n'ime cell, ebe ọdụ hydrophobic na-adabere n'ime akpụkpọ ahụ. Nke a asymmetry na nghazi nke phospholipids na-enye ohere ịmepụta ngalaba na-arụ ọrụ, ọ dịkwa mkpa maka ibufe ihe na ntụgharị mgbaàmà na akpụkpọ ahụ cell.
Nchọpụta nke akpụkpọ ahụ cell: nzọụkwụ mbụ
N'ime ụwa na-adọrọ mmasị nke usoro ihe ọmụmụ mkpụrụ ndụ, otu n'ime ọganihu sayensị kasị ukwuu bụ nchọpụta nke akpụkpọ ahụ cell na nzọụkwụ mbụ nke mere ka ọ ghọta ya. N'akụkọ ihe mere eme nile, ọtụtụ ndị ọkà mmụta sayensị keere òkè dị mkpa n'ọchịchọ a na-ekpughe ihe nke gbanwere echiche anyị na ndabere nke ndụ.
Otu n’ime ihe ndị mbụ dị ịrịba ama n’ụzọ a bụ ọrụ ịsụ ụzọ nke Robert Hooke rụrụ na narị afọ nke 17. N'iji microscope ochie, Hooke hụrụ oge mbụ mkpụrụ ndụ osisi wee kọwapụta ihe owuwu ha, jiri ha tụnyere obere sel nke a mmanụ aṅụ. Nlebanya a tọrọ ntọala maka nyocha n'ọdịnihu.
Mgbe e mesịrị, na narị afọ nke 19, ọganihu na optics na mmepe nke microscopes ndị dị ike karị mere ka ndị ọkà mmụta sayensị ndị ọzọ nwee ike nyochaa ụwa cellular. Matthäus Schleiden na Theodor Schwann, ndị a maara dị ka ndị nna nke ozizi cell, tụrụ aro na ihe ọkụkụ na anụmanụ niile nwere akụkụ ndị bụ isi a na-akpọ "sel." Ọ bụ n'ọnọdụ a ka e mere nzọụkwụ dị oke mkpa na nghọta nke akpụkpọ ahụ cell: echiche nke nhụsianya nke nhọrọ.
Ụdị mosaic nke mmiri mmiri: nkọwa zuru ezu
Ụdị mosaic nke mmiri mmiri bụ echiche a nabatara nke ọma iji kọwaa nhazi nke akpụkpọ ahụ dị ndụ. N'ile anya nke ọma a, anyị ga-enyocha ihe ndị bụ isi nke ihe nlereanya a na-adọrọ adọrọ yana mkpa ya na usoro ihe ọmụmụ cellular na molecular.
1. Akụkụ nke ụdị mosaic mmiri mmiri:
- Phospholipids: lipids ndị a na-emejupụta lipid bilayer, na-akpụ ihe mgbochi semipermeable nke na-achịkwa eruba ụmụ irighiri ihe dị n'ime na n'èzí cell.
- Ndị na-edozi ahụ nke membrane: protein na-arụ ọrụ dị mkpa na nhazi na ọrụ nke akpụkpọ ahụ Ha nwere ike ịgafe na bilayer, arịlịka na ya ma ọ bụ dị n'elu elu.
Carbohydrates: nke dị na mpụga elu nke akpụkpọ ahụ, ha na-etolite glycocalyx, nke na-enye nchebe, nnabata cell na adhesion.
2. Ntughari na akpụkpọ ahụ:
- mgbasa:
- Mgbasa dị mfe: na-eme mgbe ụmụ irighiri ihe na-agagharị n'efu site na bilayer lipid.
- Mgbasa ngwa ngwa: gụnyere ibufe ụmụ irighiri ihe site na protein ndị njem pụrụ iche.
- Ntughari na agba nke phospholipids:
Phospholipids nwere ike ịtụgharị n'ime bilayer, na-enye aka na mmiri mmiri nke akpụkpọ ahụ.
3. mkpa ndu:
- Compartmentalization: akpụkpọ ahụ cell na-ekewa ọdịnaya cellular n'ime akụkụ arụ ọrụ, na-enye usoro pụrụ iche.
- Ngosipụta ekwentị: protein akpụkpọ anụ na-arụ ọrụ dị oke mkpa na nzikọrịta ozi na ntugharị mgbaàmà site na gburugburu extracellular.
Endocytosis na exocytosis: usoro ndị a na-enye ohere ntinye na ọpụpụ nke nnukwu ụmụ irighiri ihe n'ime akpụkpọ ahụ.
Dị ka a pụrụ ịhụ, ụdị mosaic nke mmiri na-enye nghọta miri emi nke nhazi na ọrụ nke membranes ndu. Usoro a na-enyere anyị aka ịghọta ka mkpụrụ ndụ si emekọrịta ihe na gburugburu ebe obibi ha yana otu esi eme usoro dị mkpa maka nlanarị nke ihe ndị dị ndụ. Nnyocha na-aga n'ihu na mpaghara a na-emepe echiche ọhụrụ na bayoloji na ọgwụ. Chọpụtakwuo banyere ihe nlereanya a na-adọrọ mmasị!
The "transcendence" nke Singer na Nicolson nlereanya
Ụdị onye ọbụ abụ na Nicolson, nke a makwaara dị ka ihe ngosi mosaic mmiri, dị oke oke n'ọhịa nke usoro ihe ọmụmụ cell na nhazi nke membranes cell. Ihe nlereanya a, nke a tụrụ aro na 1972, gbanwere nghọta anyị banyere ka akpụkpọ ahụ si arụ ọrụ yana otu esi ahazi ihe mejupụtara lipid na protein n'ime ha.
Otu n'ime isi onyinye nke ihe nlereanya a bụ nkọwa ya nke mmiri mmiri nke membranes cell. Dị ka onye na-agụ egwú na Nicolson si kwuo, akpụkpọ ahụ bụ ihe mejupụtara lipid bilayer nke a na-etinye protein dị iche iche. Protein ndị a nwere ike ịkwaga n'akụkụ n'ime bilayer, nke na-enye ohere mmiri mmiri.
Ihe ọzọ dị mkpa nke ụdị onye na-agụ egwú na Nicolson bụ ọnụnọ nke protein transmembrane. Protein ndị a na-agafe kpam kpam na lipid bilayer ma na-arụ ọrụ dị mkpa na mbufe ihe na nzikọrịta ozi n'etiti sel. Ọnụnọ ya dị mkpa maka ịrụ ọrụ kwesịrị ekwesị nke akpụkpọ ahụ cell.
Ọganihu teknụzụ nke kpughere akụkụ ọhụrụ nke akpụkpọ ahụ cell
Ọganihu nkà na ụzụ enyela anyị ohere ikpughe akụkụ ọhụrụ dị ịtụnanya nke akpụkpọ ahụ cell, nke bụ ntọala dị mkpa na usoro ihe ọmụmụ cell. N'okpuru bụ ọganihu nkà na ụzụ atọ nke nyeworo aka na nghọta anyị banyere akpụkpọ ahụ cell:
1. Nyocha fluorescence: Fluorescence microscope agbanweela ka anyị si amụ akpụkpọ ahụ. Site n'iji fluorophores a kapịrị ọnụ, enwere ike iji anya nke uche hụ ma soro usoro ike nke akụkụ dị iche iche nke akpụkpọ ahụ cell. n'oge ahụ n'ezie. Usoro a ekpughere nkọwa dị ịtụnanya gbasara nkesa protein, lipids na carbohydrates na akpụkpọ ahụ, yana otu ha si emekọrịta ihe.
2. Na-enyocha microscopy eletrọn: Nyochaa microscope eletrọn enyela anyị nleba anya dị elu maka akpụkpọ ahụ cell. Ọ na-enye anyị ohere ịhụ n'elu akpụkpọ ahụ na-ebuwanye ibu, na-ekpughe nkọwa microscopic na ihe owuwu dị na akpụkpọ ahụ N'ihi usoro a, anyị achọpụtala ịdị adị nke microdomains lipid, nke a maara dị ka lipid rafts, nke na-arụ ọrụ dị mkpa n'ọtụtụ cellular. ọrụ.
3. Ihe nleba anya nlebanya magnetik (NMR): NMR spectroscopy enyela ozi zuru ezu na nhazi na ike nke akpụkpọ ahụ cell a na-eme ka o kwe omume ịmụ lipids na protein ndị na-eme ka akpụkpọ ahụ dị n'ụdị ọdịdị ha ma chọpụta nhazi nke akụkụ atọ. NMR ekpugherela ka ihe dị iche iche si emetụta akụrụngwa anụ ahụ akpụkpọ ahụ, dị ka fluidity na molecular nghazi, gụnyere ọnọdụ okpomọkụ na lipid.
Ụdị bilayer lipid: nhazi na ọrụ
The lipid bilayer bụ ntọala dị mkpa na usoro ihe ọmụmụ sel. Ọ nwere lipids abụọ yiri ya, nke na-eme ihe mgbochi gburugburu cell ma kewapụ ọdịnaya ya na gburugburu mpụta. Nhazi a dị mkpa maka ịrụ ọrụ nke ọma nke mkpụrụ ndụ, ebe ọ na-achịkwa ntinye nke ihe n'ime na n'ime cell, ma na-enye nkwụsi ike na mgbanwe.
Ihe mejupụtara bilayer lipid bụ isi nke phospholipids, nke nwere isi pola na ọdụ hydrophobic. Ngwakọta a na-eme ka bilayer lipid ghara ime ka ihe ndị pola dị, dị ka ion na mkpụrụ ndụ mmiri, na-enye ohere ịgafe ihe ndị na-agbaze abụba, dị ka oxygen na carbon dioxide. Na mgbakwunye, ụfọdụ lipids pụrụ iche, dị ka kọlestrọl, dị na bilayer lipid iji mezie mmiri ya ma jikwaa iguzosi ike n'ezi ihe nke akpụkpọ ahụ.
Bilayer lipid na-arụkwa ọrụ dị mkpa na cell. Ọ na-arụ ọrụ dị ka ihe mgbochi nhọrọ nke na-echebe ma kewapụ cell na gburugburu mpụta. Na mgbakwunye, ọ dị mkpa maka nkwurịta okwu cellular, ebe ọ nwere protein protein nke na-arụ ọrụ dị mkpa n'igosipụta na ibuga ihe. N'ikpeazụ, lipid bilayer na-enye aka na mkpebi nke ọdịdị na nhazi nke sel, nke dị mkpa maka ọrụ ha na nhazi ha kwesịrị ekwesị.
Mmetụta ụdị akpụkpọ ahụ na nyocha nke ndu ugbu a
Modelsdị Membrane na-arụ ọrụ dị oke mkpa na nyocha ihe ndụ ugbu a, ebe ọ bụ na ha na-enye anyị ohere ịmegharị na ịmụ ihe na usoro na-eme na sel na anụ ahụ dị ndụ. A na-eji ụdị ndị a iji ghọta nhazi na ọrụ nke membranes ndu, yana nyocha mmekọrịta nke ụmụ irighiri ihe na ha.
N'ime nyocha nke cellular na molecular, membranes artificial bụ ngwá ọrụ dị mkpa iji mụọ ikike na ibufe ihe dị iche iche site na akpụkpọ anụ. Enwere ike ịmepụta membranes ndị a na-emepụta ihe iji ṅomie ngwakọta lipid nke akpụkpọ anụ dị ndụ, na-enye anyị ohere inyocha ka ụmụ irighiri ihe na-emekọrịta ihe na lipids na protein.
Na mgbakwunye, a na-eji ụdị akpụkpọ anụ amụ ọrụ nke ọwa transmembrane ion na protein. Site n'itinye ọwa ion na membranes artificial, a pụrụ ịmụ usoro nke njem ion site na ọwa ndị a, yana usoro ha na mmekọrịta ha na ọrịa. N'otu aka ahụ, ntinye nke protein transmembrane n'ime ụdị akpụkpọ anụ na-enye anyị ohere inyocha nhazi na ọrụ ha, yana mmekọrịta ha na ụmụ irighiri ihe ndị ọzọ.
Echiche n'ọdịnihu na ọmụmụ nke ụdị akpụkpọ anụ cell
N'ihe gbasara ihe gbasara mkpụrụ ndụ ihe nketa na mkpụrụ ndụ ihe nketa, nyocha na ụdị akpụkpọ ahụ bụ ihe dị mkpa iji ghọta usoro ndu na mmekọrịta cellular ka teknụzụ na-aga n'ihu, echiche na ụzọ ọhụrụ na-apụta na mpaghara a, nke na-emepe ọtụtụ ohere maka ọdịnihu nyocha.
Otu n'ime echiche ndị ga-eme n'ọdịnihu bụ nyocha zuru ezu nke ike nke akpụkpọ ahụ cell. Usoro microscopy dị elu, dị ka microscopy dị elu na microscopy nke dị elu, ga-ekwe ka enyocha mgbanwe oghere na nwa oge nke akpụkpọ ahụ cell n'ụzọ zuru ezu. Nke a ga-enyere aka ịghọta nke ọma usoro nke endocytosis na exocytosis, yana usoro nke ibufe ụmụ irighiri ihe na protein n'ofe akpụkpọ ahụ.
Echiche ọzọ na-ekwe nkwa bụ mmepe nke ụdị nnwale ọhụrụ nke membranes cell in vitro. Modelsdị ndị a nwere ike ịgụnye imepụta sistemu akpụkpọ ahụ dị mkpa karịa physiological, na-eji ụdị lipids dị iche iche na protein akpụkpọ ahụ akọwapụtara. Ọzọkwa, nchikota nke membranes ndị a na sistemu biochemical na biochemical dị mgbagwoju anya ga-eme ka o kwe omume ịmegharị usoro cellular n'ụzọ ziri ezi ma mụọ mmekọrịta nke akụkụ akpụkpọ ahụ na akụkụ cellular ndị ọzọ.
Ajụjụ na Azịza
Ajụjụ: Gịnị bụ mkpa ịghọta akụkọ ihe mere eme nke cell akpụkpọ ụkpụrụ?
Azịza: Ịghọta mgbanwe nke usoro akpụkpọ ahụ cell dị mkpa iji ghọta nke ọma nhazi ya na ọrụ ya, yana ịghọta ọganihu sayensị na ngalaba nke usoro ihe ọmụmụ cell. Na mgbakwunye, nghọta akụkọ ihe mere eme a nwekwara ike inye ntọala siri ike maka nyocha na nchọpụta n'ọdịnihu na ngalaba a.
Ajụjụ: Gịnị bụ ụdị mbụ a tụrụ aro maka akpụkpọ ahụ cell?
Azịza: Ụdị mbụ a tụrụ aro maka akpụkpọ ahụ cell gụnyere ụdị "lipidoidal membrane" nke Gorter na Grendel tụpụtara na 1925, na ụdị "lipid bilayer" nke Danielli na Davson tụpụtara na 1935. Ụdị mbụ ndị a tọrọ ntọala maka ọmụmụ ihe na nghọta nke akpụkpọ ahụ cell.
Ajụjụ: Gịnị bụ ihe nlereanya nke dochie anya lipid bilayer nlereanya?
Azịza: Ejiri ụdị mosaic mmiri nke Singer na Nicolson tụpụtara n'afọ 1972, dochie ụdị lipid bilayer.
Ajụjụ: Kedu ọganihu teknụzụ nyere aka ịghọta ụdị akpụkpọ ahụ cell?
Azịza: Iji ntụpọ dị mkpa na microscopy eletrọn bụ isi ihe na-aga n'ihu na teknụzụ mere ka ndị ọkà mmụta sayensị nwee ike iji anya nke uche hụ ma nyochaa akpụkpọ ahụ cell n'ụzọ zuru ezu. Ọzọkwa, X-ray crystallography na usoro spectroscopy ndị ọzọ rụkwara ọrụ dị mkpa na nchọpụta na nghọta nke akụkụ dị iche iche nke akpụkpọ ahụ cell.
Ajụjụ: Gịnị bụ ihe nlereanya anabatara ugbu a maka akpụkpọ ahụ cell?
Azịza: Ụdị a na-anakwere ugbu a maka akpụkpọ ahụ cell bụ ụdị mosaic mmiri edegharịrị. Ihe nlereanya a na-amata ọnụnọ nke protein integral na peripheral na lipid bilayer, nakwa dị ka mmiri na ike nke akpụkpọ ahụ cell.
Ajụjụ: Olee otú nghọta ụdị akpụkpọ ahụ́ sel si metụta nchọpụta sayensị ugbu a?
Azịza: Ịghọta ụdị akpụkpọ ahụ cell bụ ihe dị mkpa na ngalaba nyocha dị iche iche, dị ka usoro ihe ọmụmụ cellular, biology molecular, na nkà mmụta ọgwụ. Ihe omuma a enyela ohere, dịka ọmụmaatụ, ịmepụta ọgwụ ndị na-elekwasị anya kpọmkwem akụkụ nke akpụkpọ ahụ cell na nghọta nke njem na usoro mgbaàmà na-eme na akpụkpọ ahụ cell.
Ụzọ Ga-aga n'ihu
Na nchịkọta, akụkọ ihe mere eme nke ụdị akpụkpọ anụ cell abụrụla njem na-adọrọ mmasị site na oge na mmalite nke ihe ọmụma sayensị. Site na mbọ mbụ iji ghọta nhazi na ọrụ nke akpụkpọ ahụ, ruo n'ọganihu kachasị ọhụrụ n'ịghọta ihe mejupụtara ya na usoro ya, akụkụ ọmụmụ a egosila na ọ dị oke mkpa na usoro ihe ọmụmụ cell.
Kemgbe ọtụtụ afọ, ndị ọkà mmụta sayensị echepụtala ma tụpụta ụdị dị iche iche iji kọwaa nhazi na omume nke akpụkpọ ahụ cell. Site na ụdị mosaic mmiri nke Singer na Nicolson na 1972, ruo na ụdị mgbagwoju anya na nkọwa zuru ezu nke pụtara n'afọ ndị na-adịbeghị anya maka ọganihu nkà na ụzụ, ụdị ndị a enyela anyị ohere ịkwalite nghọta nke mgbagwoju anya nke cell membrane.
Ọ dị mkpa iburu n'obi na nyocha na mpaghara a na-aga n'ihu na a na-atụ anya na a ga-eme nchọpụta ọhụrụ na ọganihu n'ime afọ ndị na-abịanụ. Ka ndị na-eme nchọpụta na-aga n'ihu na-enyocha nhazi na ọrụ nke akpụkpọ ahụ, ọ ga-abụ na a ga-emepụta ụdị ọhụrụ nke na-enye echiche ziri ezi karị maka akụkụ a dị mkpa nke mkpụrụ ndụ.
N'ikpeazụ, akụkọ ihe mere eme nke ụdị akpụkpọ anụ sel abụrụla ihe akaebe maka ọganihu sayensị na nraranye nke ndị nchọpụta na-achọ azịza ka sayensị na-aga n'ihu, anyị na-aga n'ihu na-enyocha ihe nzuzo nke akpụkpọ ahụ cell na ọrụ ya dị mkpa na usoro ihe ọmụmụ cell.
Abụ m Sebastián Vidal, onye injinia kọmpụta nwere mmasị na teknụzụ na DIY. Ọzọkwa, abụ m onye okike tecnobits.com, ebe m na-ekerịta nkuzi iji mee ka nkà na ụzụ nwetakwuo ohere na nghọta maka onye ọ bụla.