I le suʻesuʻega o le Cell Biology, o le malamalama i le fausaga ma le gaioiga o le sela sela e taua tele. I le tala faasolopito atoa, o fa'ata'ita'iga 'ese'ese na tu'uina mai e taumafai e fa'amatala sa'o pe fa'apefea ona faia lenei pa pupuni. Mai le ulua'i taumafaiga e fa'amalamalama lona natura e o'o atu i le fa'agasologa fa'atekonolosi i aso nei, o le tala fa'asolopito o fa'ata'ita'iga o le membrane cell o se malaga mata'ina lea na fa'alatalata atili ai i tatou i le malamalama atoatoa i lenei vaega taua tele. I totonu o lenei tusiga, o le a tatou suʻesuʻeina le faʻaleleia o faʻataʻitaʻiga faʻatulagaina i le aluga o taimi, faʻamaonia ai sao faʻasaienisi autu na faʻaogaina ai lo tatou malamalama i le taimi nei. I le faʻaaogaina o se auala faʻapitoa ma se leo le faʻaituau, o le a tatou suʻesuʻeina le talaʻaga o faʻataʻitaʻiga o sela sela, faʻamalamalamaina manatu autu ma felafolafoaiga faasaienisi na siomia ai lenei vaega o suʻesuʻega.
Folasaga i le talaʻaga o faʻataʻitaʻiga o sela sela
O faʻataʻitaʻiga o le membrane cell ua avea ma autu o suʻesuʻega ma suʻesuʻega mo le tele o tausaga. O nei faʻataʻitaʻiga e mafai ai ona tatou malamalama i le fausaga ma le gaioiga o le membrane cell, lea e taua mo le faʻaogaina saʻo o sela. I le tala faasolopito atoa, ua aliaʻe mai aʻoaʻoga eseese ma faʻataʻitaʻiga e faʻamatalaina pe faʻafefea ona faʻatulagaina le membrane ma pe faʻafefea ona fegalegaleai ma lona siosiomaga.
O se tasi o fa'ata'ita'iga muamua na fa'ata'ita'iina o le fa'ata'ita'iga mosaic vai, na fa'atūina e Singer ma Nicolson i le 1972. O lenei fa'ata'ita'iga o lo'o fa'amatalaina ai le membrane e pei o le lipid bilayer o lo'o fa'apipi'i ai polotini. O loʻo faʻapea o polotini e feaveaʻi ma e mafai ona gaoioi i totonu o le membrane, lea e maua ai le suavai E le gata i lea, o lenei faʻataʻitaʻiga e aofia ai foʻi le iai o gaʻo e fusifusia i polotini poʻo lipids o le membrane, e fai ai le mea e taʻua o le glycocalyx. .
O le isi faʻataʻitaʻiga taua o le asymmetric lipid bilayer model. O lenei faʻataʻitaʻiga o loʻo faʻaalia ai o le membrane e faia i ni laupepa se lua o lipids, lea e iai le faʻafeagai o le phospholipids i vaega taʻitasi. O lona uiga, o le ulu hydrophilic o le phospholipids e faʻatatau i le ala vai i fafo ma totonu o le sela, ae o siʻusiʻu hydrophobic e faʻatatau i totonu o le membrane. O lenei asymmetry i le faʻatonuga o phospholipids e faʻatagaina ai le faʻatulagaina o vaega galue, ma e taua mo le felauaiga o vailaʻau ma le faʻaliliuina o faʻailoga i totonu o le membrane cell.
Su'esu'ega o le sela sela: o laasaga muamua
I le lalolagi mataʻina o le biology cell, o se tasi o faʻasaienisi sili ona alualu i luma o le mauaina o le sela sela ma laasaga muamua na taʻitaʻia ai lona malamalama. I le talafaasolopito atoa, o nisi o saienitisi na faia se sao taua i lenei sailiga faʻaalia na suia ai la tatou vaaiga i le faavae o le olaga.
O se tasi o mataʻina muamua i lenei ala o le galuega paeonia na faia e Robert Hooke i le senituri lona 17. I le faʻaaogaina o se microscope muamua, na matauina ai e Hooke taimi muamua sela laau ma faamatalaina o latou fausaga, faatusatusa i sela laiti o se atigi meli. O lenei matauga na faataatia ai le faavae mo suesuega i le lumanai.
Mulimuli ane, i le seneturi lona 19, o le alualu i luma i mea mata ma le atinaʻeina o microscopes sili atu ona malosi na mafai ai e isi saienitisi ona suʻesuʻe atili le lalolagi feaveaʻi. O Matthäus Schleiden ma Theodor Schwann, ua taʻua o tamā o le cell theory, na fautua mai o laau uma ma manu e faia aʻe i iunite faavae e taʻua o "selau." O le tulaga lea na faia ai se laasaga taua i le malamalama o le sela sela: o le talitonuga o le filifilia o le permeability.
Le faʻataʻitaʻiga mosaic fluid: o se faʻamatalaga auiliili
O le faʻataʻitaʻiga mosaic vai o se talitonuga lautele talia e faʻamatala ai le faʻatulagaina o le paʻu olaola. I lenei va'aiga au'ili'ili, o le a tatou su'esu'eina vaega taua o lenei fa'ata'ita'iga mata'ina ma lona fa'atatau i le cellular ma molecular biology.
1. Vaega o le fa'ata'ita'iga mosaic vai:
– Phospholipids: o ga'o nei e fai ai le lipid bilayer, fai se pa puipui semipermeable e pulea le tafega o molelaula i totonu ma fafo o le sela.
- Polotini membrane: o polotini e taua tele i le fausaga ma le aoga o le membrane e mafai ona latou ui atu i le lapisi, taula i totonu pe i ai i fafo.
– Carbohydrates: o loʻo i luga o le pito i fafo o le membrane, latou te fausia glycocalyx, e maua ai le puipuiga, cell iloa ma pipii.
2. Gaioiga i totonu o le membrane:
- fa'asalalauga:
- Fa'ase'e faigofie: e tupu pe a fealua'i sa'oloto mole mole i totonu o le lipid bilayer.
- Fa'afaigofie le fa'asalalauina: e aofia ai le felauaiga o molela'au e ala i polotini felauaiga fa'apitoa.
- Taamilomilo ma punou o phospholipids:
- Phospholipids e mafai ona feliuliuaʻi ma feminiaʻi i totonu o le lapisi, e fesoasoani i le sua o le membrane.
3. Fa'atatauga o meaola:
- Fa'avasegaina: o le sela sela e vaevaeina ai mea feavea'i i ni vaega fa'atino, fa'atagaina faiga fa'apitoa.
- Fa'ailoga telefoni: o polotini o le membrane e taua tele i le feso'ota'iga ma le fa'aliliuina o fa'ailo mai le si'osi'omaga extracellular.
- Endocytosis ma exocytosis: o nei faiga e faʻatagaina ai le faʻatonutonuina o le ulufale ma le alu ese o molelaʻau tetele poʻo ni vaega i totonu o le membrane.
E pei ona mafai ona vaʻaia, o le faʻataʻitaʻiga o le mosaic fluid e maua ai se malamalamaga loloto i le fausaga ma le gaioiga o meaola olaola. O lenei faiga e fesoasoani ia i tatou e malamalama ai pe fa'afefea ona fegalegaleai sela ma lo latou si'osi'omaga ma pe fa'afefea ona fa'atinoina gaioiga mo le olaola o meaola. O su'esu'ega fa'aauau i lenei matā'upu e tatala ai ni manatu fou ile biology ma vaila'au. Su'esu'e atili e uiga i lenei fa'ata'ita'iga mata'ina!
Le "transcendence" o le faʻataʻitaʻiga Pese ma Nicolson
O le fa'ata'ita'iga a le Singer ma le Nicolson, e ta'ua fo'i o le fa'ata'ita'iga mosaic vai, e matua'i fa'asilisili i le tulaga o le biology cell ma le fa'atulagaina o sela sela. O lenei faʻataʻitaʻiga, na tuʻuina mai i le 1972, na faʻafouina ai lo matou malamalama i le auala e galue ai membrane ma le faʻaogaina o vaega o le lipid ma le porotini i totonu.
O se tasi o sao taua o lenei faʻataʻitaʻiga o lona faʻamatalaga lea o le suavai o membranes cell. E tusa ai ma Singer ma Nicolson, o membranes e aofia ai se lipid bilayer lea e faʻapipiʻi ai polotini eseese. O nei polotini e mafai ona fealua'i pito i tua i le lapisi, lea e mafai ai ona fa'amama le membrane.
O le isi faʻamatalaga taua o le faʻataʻitaʻiga Singer ma Nicolson o le i ai lea o polotini transmembrane. O nei polotini e sopoia atoa le lipid bilayer ma e taua tele i le felauaiga o mea ma fesootaiga i le va o sela. O lona i ai e taua mo le faʻaogaina lelei o le sela sela.
Fa'atekinolosi aga'i i luma na fa'aalia ai vaega fou o le membrane sela
O le alualu i luma faatekinolosi ua mafai ai ona matou faʻaalia ni mea fou faʻateʻia o le membrane cell, o se fausaga faavae i le biology cell. O lo'o i lalo ni fa'atekonolosi fa'atekonolosi e tolu na tele sona sao i lo tatou malamalama i le sela sela:
1. Fa'ata'ita'iga o le fluorescence microscopy: Fluorescencemicroscopy ua suia le auala matou te suʻesuʻeina ai le sela sela. I le faʻaaogaina o fluorophores faʻapitoa, o le malosi o vaega eseese o le membrane cell e mafai ona vaʻaia ma mulimuli ai. i le taimi moni. O lenei metotia ua faʻaalia ai faʻamatalaga ofoofogia e uiga i le tufatufaina o polotini, lipids ma carbohydrates i totonu o le membrane, faʻapea foʻi ma le auala latou te fegalegaleai ai le tasi ma le isi.
2. Su'esu'e fa'aeletonika microscopy: O le su'esu'eina o le microscopy eletonika ua maua mai ai ia i matou se vaaiga maualuga maualuga o le membrane sela. E mafai ai ona tatou vaʻavaʻai i luga o le paʻu ma se faʻalauteleina faʻapitoa, faʻaalia faʻamatalaga microscopic ma fausaga i totonu o le membrane Faʻafetai i lenei metotia, ua matou iloa ai le i ai o lipid microdomains, ua taʻua o lipid rafts, lea e taua tele i le tele o telefoni feaveaʻi. galuega tauave.
3. Su'ega fa'amaneta faaniukilia (NMR) spectroscopy: NMR spectroscopy ua tuʻuina atu faʻamatalaga auʻiliʻili i luga o le fausaga ma le faʻamalosi o le sela sela O lenei auala e le faʻafefeteina e mafai ai ona suʻesuʻeina le lipids ma polotini o loʻo fausia ai le membrane i lo latou tulaga masani ma fuafua lona tolu-dimensional conformation. Ua fa'ailoa mai fo'i e le NMR pe fa'afefea ona a'afia mea fa'aletino o le membrane, e pei o le sua ma le fa'asologa o mole, i itu eseese, e aofia ai le vevela ma le fa'aogaina o le lipid.
Le lipid bilayer faʻataʻitaʻiga: fausaga ma galuega
O le lipid bilayer o se fausaga faavae i le biology cell. E aofia ai le lua laulau tutusa o lipids, lea e fai ai se pa puipui faataamilo i le sela ma vavae ese ai mea o loʻo i totonu mai le siosiomaga i fafo. O lenei fausaga e taua tele mo le faʻaogaina lelei o sela, aua e faʻatonutonuina le felauaiga o mea i totonu ma fafo atu o le sela, ma maua ai le mautu ma le fetuutuunai.
O le lipid bilayer o lo'o fa'avaeina i phospholipids, lea e aofia ai le ulu polar ma le si'usi'u hydrophobic. O lenei tuufaatasiga e le mafai ai e le lipid bilayer ona faʻafefe i mea polar, e pei o ions ma mole mole vai, aʻo faʻatagaina le felauaiga o mea gaʻo, e pei o le okesene ma le carbon dioxide. E le gata i lea, o nisi o lipids faʻapitoa, e pei o le cholesterol, o loʻo i ai i le lipid bilayer e faʻatonutonu ai lona suavai ma tausia le saʻo o le membrane.
O le lipid bilayer e faia foi ni galuega taua i totonu o le sela. E galue o se pa pupuni filifilia e puipuia ma vavaeeseina le sela mai le siosiomaga i fafo. E le gata i lea, e taua tele mo fesoʻotaʻiga feaveaʻi, aua o loʻo i ai ni palatini o le membrane e taua tele i le faʻailoga ma le felauaiga o mea. Ma le mea mulimuli, o le lipid bilayer e fesoasoani i le fuafuaina o foliga ma fausaga o sela, lea e taua mo a latou galuega lelei ma le faʻatulagaina.
Le aʻafiaga o faʻataʻitaʻiga o le membrane i suʻesuʻega faʻaola o loʻo iai nei
O faʻataʻitaʻiga o le membrane e iai sona sao taua i suʻesuʻega faʻaola o loʻo iai nei, talu ai latou te faʻatagaina i tatou e faʻataʻitaʻi ma suʻesuʻe mea faʻapitoa ma faʻagasologa o loʻo tutupu i sela ola ma asu. O nei faʻataʻitaʻiga e faʻaaogaina e malamalama ai i le fausaga ma le galuega o sela olaola, faʻapea foʻi ma le suʻesuʻeina o fegalegaleaiga a molelaʻau ma i latou.
I su'esu'ega feavea'i ma mole, o membrane fa'afuafua ose meafaigaluega fa'avae e su'esu'e ai le fa'aogaina ma le felauaiga o mea 'ese'ese e ala ile pa'u olaola. E mafai ona fa'ata'ita'iina nei pa'u fa'akomepiuta e fa'ata'ita'i ai le fatuga o le lipid o pa'u olaola, e fa'atagaina ai i tatou e su'esu'e pe fa'afefea ona fegalegaleai mole mole ma le ga'o ga'o ma polotini.
E le gata i lea, o faʻataʻitaʻiga o le membrane e faʻaaogaina e suʻesuʻe ai le gaioiga o alalaupapa ion transmembrane ma polotini. E ala i le tuʻufaʻatasia o alalaupapa ion i membranes faʻapitoa, o auala o felauaiga ion e ala i nei auala e mafai ona suʻesuʻeina, faʻapea foʻi ma a latou tulafono faatonutonu ma sootaga ma faʻamaʻi. E faʻapea foʻi, o le tuʻufaʻatasia o palatini transmembrane i totonu o faʻataʻitaʻiga membrane e mafai ai ona tatou suʻesuʻeina lo latou fausaga ma galuega, faʻapea foʻi ma a latou fegalegaleaiga ma isi mole.
Va'aiga i le lumana'i ile su'esu'ega o fa'ata'ita'iga o sela sela
I le matā'upu o le cellular ma molecular biology, o su'esu'ega i fa'ata'ita'iga o le membrane cell sa fa'avae i le malamalama i faiga fa'aola ma feso'ota'iga feavea'i A'o aga'i i luma le tekonolosi, ua alia'e mai ai manatu ma auala fou i lenei matā'upu, e tatala ai le tele o avanoa mo le lumana'i su'esu'ega.
O se tasi o va'aiga i le lumana'i o le su'esu'ega au'ili'ili lea o le malosi o le sela sela. O metotia fa'apitoa fa'apitoa, e pei ole microscopy maualuga ma le super-resolution microscopy, o le a mafai ai ona su'esu'eina au'ili'iliga o suiga fa'aletino ma le tino ole sela sela. O lenei mea o le a fesoasoani e malamalama atili ai i le faagasologa o le endocytosis ma le exocytosis, faʻapea foʻi ma auala o felauaiga o molelaʻau ma polotini i luga o le membrane.
O le isi manatu fa'amoemoeina o le atina'eina lea o fa'ata'ita'iga fou fa'ata'ita'iga o sela sela i vitro. O nei faʻataʻitaʻiga e mafai ona aofia ai le faʻatupuina o faiga faʻapipiʻi e sili atu i le physiologically talafeagai, e faʻaaoga ai ituaiga eseese o lipids ma proteins membrane faapitoa. E le gata i lea, o le tu'ufa'atasia o nei membranes fa'atasi ai ma faiga fa'aolaola fa'aolaola ma meaola fa'aola o le a mafai ai ona fa'ata'ita'i sa'o le fa'agasologa o telefoni feavea'i ma su'esu'e le fegalegaleai o vaega o le membrane ma isi fausaga feavea'i.
Fesili ma Tali
Fesili: O le a le taua o le malamalama i le talafaasolopito o mamanu sela sela?
Tali: O le malamalama i le fa'atupuina o mamanu sela e taua tele ina ia malamalama atili ai i lona fausaga ma lona fa'atinoga, fa'apea fo'i ma le fa'afetaia o le aga'i i luma fa'asaienisi i le tulaga o le biology cell. E le gata i lea, o lenei malamalamaaga faʻasolopito e mafai foi ona maua ai se faavae mautu mo suʻesuʻega ma suʻesuʻega i le lumanaʻi i lenei matata.
Fesili: O a faʻataʻitaʻiga muamua na faʻatulagaina mo le sela sela?
Tali: O faʻataʻitaʻiga muamua na tuʻuina atu mo le membrane cell e aofia ai le faʻataʻitaʻiga "lipidoidal membrane" na fuafuaina e Gorter ma Grendel i le 1925, ma le faʻataʻitaʻiga o le "lipid bilayer" na faʻatulagaina e Danielli ma Davson i le 1935. O nei faʻataʻitaʻiga muamua na faʻavaeina ai le faavae mo le suʻesuʻega ma malamalama i le sela sela.
Fesili: O le a le faʻataʻitaʻiga na suia ai le faʻataʻitaʻiga lipid bilayer?
Tali: O le lipid bilayer model na suia i le vai mosaic model na fuafuaina e Singer ma Nicolson i le 1972. O lenei faʻataʻitaʻiga fou na iloa ai le i ai o polotini i le lipid bilayer ma faʻaalia ai o le membrane cell o se malosi ma le suavai.
Fesili: O le a le alualu i luma faatekinolosi na saofagā i le malamalama i faʻataʻitaʻiga o sela sela?
Tali: O le fa'aogaina o stains taua ma electron microscopy o fa'atekonolosi fa'atekonolosi autu na mafai ai e saienitisi ona va'ava'ai ma su'esu'e atili le membrane sela. E le gata i lea, o le X-ray crystallography ma isi auala o spectroscopy sa iai foi se sao taua i le mauaina ma le malamalama i vaega eseese o le membrane cell.
Fesili: O le a le faʻataʻitaʻiga ua talia nei mo le sela sela?
Tali: O le fa'ata'ita'iga ua talia i le taimi nei mo le membrane sela o le fa'ata'ita'iga mosaic vai ua toe fa'aleleia. O lenei faʻataʻitaʻiga e iloa ai le i ai o polotini faʻapitoa ma peripheral i le lipid bilayer, faʻapea foʻi ma le suavai ma le malosi o le membrane cell.
Fesili: Na fa'apefea ona a'afia su'esu'ega fa'asaienisi o lo'o iai nei i le malamalama i fa'ata'ita'iga o sela sela?
Tali: O le malamalama i faʻataʻitaʻiga o le membrane cell e faʻavae i vaega eseese o suʻesuʻega, e pei o le cellular biology, molecular biology, ma vailaʻau. O lenei malamalama ua faʻatagaina, mo se faʻataʻitaʻiga, le atinaʻeina o vailaʻau e faʻatatau i vaega faʻapitoa o le sela sela ma le malamalama o felauaiga ma faʻailoga faʻailoga o loʻo faia i totonu o le sela sela.
O Le Ala i Luma
I se aotelega, o le talaʻaga o faʻataʻitaʻiga o sela sela o se malaga mataʻina i le taimi ma le faʻaleleia o le poto faʻasaienisi. Mai i taumafaiga muamua e malamalama i le fausaga ma le gaioiga o le membrane, i le alualu i luma lata mai i le malamalama i ona vaega ma faiga, o lenei vaega o suʻesuʻega ua faʻamaonia le taua tele i le biology cell.
I le aluga o tausaga, ua faia e saienitisi ni faʻataʻitaʻiga eseese e faʻamatala ai le faʻatulagaina ma le amio o le membrane cell. Mai le faʻataʻitaʻiga mosaic fluid a Singer ma Nicolson i le 1972, i faʻataʻitaʻiga sili atu ona lavelave ma auiliiliga na faʻaalia i tausaga talu ai nei faʻafetai i le alualu i luma o tekinolosi, o nei faʻataʻitaʻiga ua mafai ai ona faʻalauteleina lo tatou malamalama i le lavelave o le sela.
E taua le maitauina o suʻesuʻega i lenei matata o loʻo faʻaauau pea ma o loʻo faʻamoemoe o le a faia ni suʻesuʻega fou ma alualu i luma i tausaga o lumanaʻi. Aʻo faʻaauau pea ona suʻesuʻeina e le au suʻesuʻe le fausaga ma le gaioiga o le membrane, e foliga mai o le a fausia ni faʻataʻitaʻiga fou e maua ai se vaaiga sili atu ona saʻo o lenei vaega taua o sela.
I le fa'ai'uga, o le tala fa'asolopito o fa'ata'ita'iga o le membrane cell ua avea ma molimau i le alualu i luma fa'asaienisi ma le fa'amaoni o tagata su'esu'e su'esu'e mo tali A'o aga'i i luma le fa'asaienisi, o lo'o fa'aauau pea ona matou su'esu'eina mea lilo o le sela sela ma lona sao taua i le biology cell.
O aʻu o Sebastián Vidal, o se inisinia komepiuta e fiafia tele i tekinolosi ma DIY. E le gata i lea, o a'u o le foafoa o tecnobits.com, lea ou te faʻasoa atu ai aʻoaʻoga e faʻafaigofie atili ai tekinolosi ma malamalama mo tagata uma.