Η μεμβράνη πλάσματος είναι ένα περίβλημα λεπτού κυττάρου, κυρίως υπεύθυνο για τη ροή ουσιών στο κύτταρο.
Δείτε τις παρακάτω ερωτήσεις για να ελέγξετε τις γνώσεις σας για το θέμα. Τα σχόλια που σχολιάστηκαν θα σας βοηθήσουν να αποκτήσετε περισσότερες γνώσεις.
ερώτηση 1
Προσδιορίστε στις παρακάτω εναλλακτικές που ΔΕΝ έχουν λειτουργία μεμβράνης πλάσματος.
α) Έλεγχος της εισόδου και εξόδου ουσιών από το κύτταρο.
β) Προστασία των εσωτερικών δομών της κυψέλης.
γ) Οριοθέτηση του ενδοκυτταρικού και εξωκυτταρικού περιεχομένου.
δ) Αναγνώριση ουσιών.
ε) Κυτταρική αναπνοή και παραγωγή ενέργειας.
Απάντηση: ε) Κυτταρική αναπνοή και παραγωγή ενέργειας.
Η κυτταρική αναπνοή και η παραγωγή ενέργειας είναι ευθύνη των μιτοχονδρίων, των οργανιδίων που βρίσκονται μέσα στο κύτταρο.
Η κυτταρική μεμβράνη βρίσκεται στην κυτταρική επιφάνεια, οριοθετώντας την και επιτρέποντας τη διέλευση ή όχι ουσιών. Επομένως, προστατεύει το εσωτερικό του κυττάρου και ελέγχει τι εισέρχεται και φεύγει από το κύτταρο, αναγνωρίζοντας ουσίες.
Ερώτηση 2
Αμερικανοί βιολόγοι Seymour Jonathan Singer και Garth L. Ο Nicolson, το 1972, διαπίστωσε ότι η μεμβράνη του πλάσματος είχε μια δομή που ονόμαζαν ρευστό μωσαϊκό.
Ελέγξτε την εναλλακτική που δικαιολογεί την επιλογή του μοντέλου να αντιπροσωπεύει τη μεμβράνη.
α) Η μεμβράνη έχει ασυνέχειες.
β) Η μεμβράνη έχει εύκαμπτες και ρευστές δομές.
γ) Η μεμβράνη έχει λίγα και ίσα στοιχεία.
δ) Η μεμβράνη έχει υψηλό επίπεδο αποδιοργάνωσης.
ε) Η μεμβράνη έχει άκαμπτες και σταθερές δομές.
Απάντηση: β) Η μεμβράνη έχει εύκαμπτες και ρευστές δομές.
Η μεμβράνη πλάσματος αναγνωρίζεται από το ρευστό μωσαϊκό μοντέλο που έχει εύκαμπτες δομές και σε συνεχή κίνηση.
Βασικά, η κυτταρική μεμβράνη σχηματίζεται από μια λιπιδική διπλή στιβάδα με πρωτεΐνες κατανεμημένες στην οργάνωση του φιλμ γύρω από το κύτταρο.
ερώτηση 3
Στο σχήμα μεμβράνης πλάσματος παρακάτω, η ακολουθία που συμπληρώνει σωστά τα διαστήματα αριθμών 1 έως 5 είναι:
α) 1 - διπλής στιβάδας πρωτεΐνης · 2 - ολόκληρη πρωτεΐνη 3 - διαμεμβρανική πρωτεΐνη. 4 - κανάλια πρωτεΐνη και 5 - υδατάνθρακες.
β) 1 - διπλή στιβάδα λιπιδίων. 2 - διαμεμβρανική πρωτεΐνη. 3 - ολόκληρη πρωτεΐνη Πρωτεΐνη 4 καναλιών και 5 - αμινοξέα.
γ) 1 - διπλή στιβάδα λιπιδίων. 2 - περιφερική πρωτεΐνη 3 - ολόκληρη πρωτεΐνη 4 - κανάλια πρωτεΐνη και 5 - υδατάνθρακες.
δ) 1 - διπλής στιβάδας πρωτεΐνης. 2 - περιφερική πρωτεΐνη 3 - ολόκληρη πρωτεΐνη 4 - κανάλια πρωτεΐνη και 5 - λιπίδια.
ε) 1 - διπλή στιβάδα λιπιδίων. 2 - περιφερική πρωτεΐνη 3 - διαμεμβρανική πρωτεΐνη. Πρωτεΐνη 4 καναλιών και 5 - αμινοξύ.
Απάντηση: γ) 1 - διπλοστιβάδα λιπιδίων. 2 - περιφερική πρωτεΐνη 3 - ολόκληρη πρωτεΐνη 4 - κανάλια πρωτεΐνη και 5 - υδατάνθρακες.
1 - Διπλή στιβάδα λιπιδίων: βασική δομή της μεμβράνης που σχηματίζεται από φωσφολιπίδια, χοληστερόλη και γλυκολιπίδια.
2 - Περιφερική πρωτεΐνη: βρίσκεται μόνο στη μία πλευρά της μεμβράνης.
3 - Ολοκληρωμένη πρωτεΐνη: διασχίζει τη μεμβράνη δίπλα-δίπλα.
4 - Κανάλι πρωτεΐνης: επιτρέπει τη διάχυση ορισμένων μορίων ή ιόντων.
5 - υδατάνθρακες: συστατικά γλυκοπρωτεϊνών που προεξέχουν στο εξωτερικό του κυττάρου.
ερώτηση 4
Μία από τις κύριες λειτουργίες της μεμβράνης πλάσματος είναι ο έλεγχος της εισόδου και της εξόδου ουσιών από το κύτταρο. Μέσω της επιλεκτικής διαπερατότητάς του, ο φάκελος κυττάρων εκτελεί το __________ και μεταφέρει υλικά από την πιο συμπυκνωμένη στην λιγότερο συγκεντρωμένη περιοχή χωρίς να σπαταλά ενέργεια. Όταν το ATP χρησιμοποιείται για τη μεταφορά ουσιών από το λιγότερο συμπυκνωμένο στο πιο συμπυκνωμένο μέσο, εμφανίζεται __________.
Τα κενά κενά συμπληρώνονται σωστά από:
α) απλή διάχυση και ενεργή διάχυση.
β) απλή διάχυση και διευκόλυνση της διάχυσης.
γ) μεταφορά χύδην και παθητική μεταφορά.
δ) παθητικές μεταφορές και ενεργές μεταφορές.
ε) μαζικές μεταφορές και ενεργές μεταφορές.
Απάντηση: δ) παθητική μεταφορά και ενεργή μεταφορά.
Μία από τις κύριες λειτουργίες της μεμβράνης πλάσματος είναι ο έλεγχος της εισόδου και της εξόδου ουσιών από το κύτταρο. Μέσω της επιλεκτικής διαπερατότητάς του, ο φάκελος κυττάρων εκτελεί το παθητική μεταφορά και μεταφέρει υλικά από την πιο συμπυκνωμένη στην λιγότερο συγκεντρωμένη περιοχή χωρίς σπατάλη ενέργειας. Όταν το ATP χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση ουσιών από το λιγότερο συμπυκνωμένο στο πιο συμπυκνωμένο μέσο, το ενεργή μεταφορά.
Η ενεργή μεταφορά και η παθητική μεταφορά είναι μηχανισμοί για τη μεταφορά ουσιών μέσω της μεμβράνης.
Τα υλικά εισέρχονται και εξέρχονται από το κελί με παθητική μεταφορά, όπως απλή διάχυση και διευκόλυνση της διάχυσης, χωρίς σπατάλη ενέργειας καθώς η μετατόπιση συμβαίνει φυσικά από το πιο συμπυκνωμένο μέσο έως το λιγότερο επικεντρωμένος.
Στην ενεργή μεταφορά, όπως και στη μεταφορά χύδην, η μεταφορά της ουσίας από μια περιοχή σε άλλη πραγματοποιείται σε σχέση με μια βαθμίδα συγκέντρωσης. Επειδή η μεταφορά πραγματοποιείται από τη λιγότερο συγκεντρωμένη περιοχή έως την πιο συγκεντρωμένη, είναι απαραίτητο να ξοδεύουμε ενέργεια (ATP) για να πραγματοποιήσουμε τη μετατόπιση.
ερώτηση 5
Σε ορισμένους οργανισμούς υπάρχει ένα κυτταρικό τοίχωμα, ένας φάκελος που βρίσκεται εξωτερικά μετά τη μεμβράνη του πλάσματος. Η κύρια διαφορά στη σύνθεση του προκαρυωτικού κυτταρικού τοιχώματος και της κυτταρικής μεμβράνης είναι:
α) Το προκαρυωτικό κυτταρικό τοίχωμα σχηματίζεται από τη σύνδεση υδατανθράκων με πρωτεΐνες, ενώ η κυτταρική μεμβράνη αποτελείται από λιπίδια και πρωτεΐνες.
β) Το προκαρυωτικό κυτταρικό τοίχωμα σχηματίζεται από τη σύνδεση αμινοξέος με πρωτεΐνη, ενώ η κυτταρική μεμβράνη αποτελείται από λιπίδια και υδατάνθρακες.
γ) Το προκαρυωτικό κυτταρικό τοίχωμα σχηματίζεται από τη σύνδεση λιπιδίων με πρωτεΐνη, ενώ η κυτταρική μεμβράνη αποτελείται από υδατάνθρακες και πρωτεΐνες.
δ) Το προκαρυωτικό κυτταρικό τοίχωμα σχηματίζεται από τη σύνδεση υδατανθράκων με αμινοξύ, ενώ η κυτταρική μεμβράνη αποτελείται από λιπίδια και πρωτεΐνες.
ε) Το προκαρυωτικό κυτταρικό τοίχωμα σχηματίζεται από τη σύνδεση υδατανθράκων με λιπίδια, ενώ η κυτταρική μεμβράνη αποτελείται από λιπίδια και αμινοξέα.
Απάντηση: α) το προκαρυωτικό κυτταρικό τοίχωμα σχηματίζεται από τη σύνδεση υδατανθράκων με πρωτεΐνη, ενώ η κυτταρική μεμβράνη αποτελείται από λιπίδια και πρωτεΐνες.
Στα προκαρυωτικά όντα, τα κύτταρα έχουν κυτταρικό τοίχωμα, του οποίου η κύρια ουσία στη σύνθεση είναι η πεπτιδογλυκάνη, η οποία σχηματίζεται από τη σύνδεση υδατανθράκων με πρωτεΐνη.
Σε αντίθεση με το κυτταρικό τοίχωμα, η μεμβράνη του πλάσματος είναι σύνθεση λιποπρωτεϊνών, δηλαδή, συμβαίνει η σύνδεση των λιπιδίων με πρωτεΐνες.
ερώτηση 6
Η μεμβράνη πλάσματος, που ονομάζεται επίσης μεμβράνη λιποπρωτεΐνης, είναι μία από τις βασικές δομές του κυττάρου. Προσδιορίστε ποια από τα παρακάτω συστατικά ΔΕΝ αποτελούν τη μεμβράνη του πλάσματος.
α) Αντιγόνα
β) Φωσφολιπίδια
γ) Κυτοσόλη
δ) Ένζυμα
ε) Χοληστερόλη
Απάντηση: γ) Κυτοσόλη.
Τα αντιγόνα και τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που καταλαμβάνουν τη μεμβράνη του πλάσματος. Τα φωσφολιπίδια και η χοληστερόλη είναι λιπίδια που αποτελούν μέρος της σύνθεσής της.
Επομένως, το μόνο συστατικό των εναλλακτικών που δεν αποτελεί μέρος της μεμβράνης του πλάσματος είναι το κυτοσόλιο. Αυτό το υλικό, που ονομάζεται επίσης υαλόπλασμα, υπάρχει στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων, ως ιξώδες και ημιδιαφανές πλέγμα όπου διασπείρονται μόρια και κυτταρικά οργανίδια.
ερώτηση 7
Η λιπιδική διπλή στιβάδα είναι η βασική δομή της μεμβράνης πλάσματος, που σχηματίζεται από φωσφολιπίδια, χοληστερόλη και γλυκολιπίδια. Καθώς είναι αμφιπαθητικά μόρια, τα λιπίδια έχουν πολικά και μη πολικά τμήματα.
Στα φωσφολιπίδια, τα υδρόφιλα και υδρόφοβα τμήματα αντιστοιχούν αντίστοιχα σε:
α) υδρόφιλο, μερικό πολικό, με φωσφόρο και υδρόφοβο, μέρος μη πολικό, με λιπίδια.
β) υδρόφιλο, μέρος πολικό, με την ομάδα φωσφίτη και υδρόφοβο, μέρος μη πολικό, με αμινοξέα.
γ) υδρόφιλο, μέρος μη πολικό, με την ρίζα υδροξυλίου και υδρόφοβο, μερικό πολικό, με ενσωματωμένους υδατάνθρακες.
δ) υδρόφιλο, μέρος μη πολικό, με τη φωσφορική ομάδα και υδρόφοβο, μερικό πολικό, με αλυσίδες υδρογονανθράκων.
ε) υδρόφιλο, μέρος πολικό, με την ομάδα φωσφορικών και υδρόφοβο, μέρος μη πολικό, με τις μακριές «ουρές» λιπαρών οξέων.
Απάντηση: ε) υδρόφιλο, μέρος πολικό, με την ομάδα φωσφορικών και υδρόφοβο, μέρος μη πολικό, με τις μακριές ουρές λιπαρών οξέων.
Τα φωσφολιπίδια αποτελούνται από «πολικές κεφαλές» και τις «ουρές» τους.
Οι φωσφορικές ομάδες βρίσκονται στο πολικό τμήμα και, επομένως, αυτά τα άκρα είναι υδρόφιλα, δηλαδή ικανά να αλληλεπιδρούν με το νερό. Οι ουρές είναι μεγάλες αλυσίδες υδρογονανθράκων που, επειδή είναι υδρόφοβες, δεν αλληλεπιδρούν με το νερό.
ερώτηση 8
Στην λιπιδική διπλή στιβάδα, η πολική "κεφαλή" φωσφολιπιδίων βρίσκεται σε κάθε όψη της μεμβράνης, σε επαφή με το κυτοσόλιο και το εξωκυτταρικό υγρό. Οι «ουρές» των λιπαρών οξέων είναι προσανατολισμένες μέσα στη μεμβράνη.
Μία από τις κύριες ιδιότητες της μεμβράνης πλάσματος είναι η επιλεκτική διαπερατότητα. Υλικά, όπως νερό, θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο, εισέρχονται στο κύτταρο και άλλα, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, αφήνουν την κυτταρική δομή μέσω της μεμβράνης.
Η μεταφορά ουσιών μέσω της μεμβράνης πλάσματος μπορεί να πραγματοποιηθεί με ή χωρίς δαπάνη ενέργειας. Επιλέξτε την εναλλακτική λύση που παρουσιάζει μεταφορά υπέρ της βαθμίδας συγκέντρωσης.
α) Αντλία νατρίου
β) Αντλία καλίου
γ) Συνδεδεμένες μεταφορές
δ) Διευκόλυνση διάχυσης
ε) Μαζικές μεταφορές
Απάντηση: δ) Διευκόλυνση της διάχυσης.
Η παθητική μεταφορά χαρακτηρίζεται από τη διέλευση ουσιών χωρίς δαπάνη ενέργειας, καθώς η ροή του υλικού ακολουθεί μια βαθμίδα συγκέντρωσης, από την πιο συγκεντρωμένη στην λιγότερο συγκεντρωμένη περιοχή.
Μεταξύ των εναλλακτικών λύσεων, μόνο η διευκόλυνση της διάχυσης είναι ένας τύπος παθητικής μεταφοράς. Σε αυτό, οι πρωτεΐνες που υπάρχουν στη μεμβράνη του πλάσματος βοηθούν τη διέλευση μέσω της λιπιδικής διπλής στιβάδας.
Οι άλλες εναλλακτικές είναι η ενεργή μεταφορά κυττάρων, η οποία πραγματοποιείται με ενεργειακές δαπάνες.
ερώτηση 9
Οι πρωτεΐνες που απαρτίζουν τη μεμβράνη του πλάσματος ταξινομούνται βασικά ως αναπόσπαστες και περιφερειακές. Η κύρια διαφορά μεταξύ τους είναι ότι:
α) ενώ οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες παρεμβάλλονται στην διπλή στιβάδα λιπιδίων, οι περιφερειακές πρωτεΐνες διασχίζουν τη μεμβράνη δίπλα-δίπλα.
β) ενώ οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες έχουν την ικανότητα να διασχίζουν τη μεμβράνη, οι περιφερειακές πρωτεΐνες βρίσκονται σε μία μόνο όψη της μεμβράνης.
γ) ενώ οι ακέραιες πρωτεΐνες δεν προσκολλώνται απευθείας στη λιπιδική διπλή στιβάδα, οι περιφερειακές πρωτεΐνες δεσμεύονται έντονα στα λιπίδια της μεμβράνης.
δ) ενώ οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες βρίσκονται στην εσωτερική όψη της μεμβράνης του πλάσματος, οι περιφερειακές πρωτεΐνες αποτελούν μέρος του εξωτερικού του κυττάρου.
ε) ενώ οι αναπόσπαστες πρωτεΐνες προβάλλονται στο κυτταρικό κύτταρο, οι περιφερειακές πρωτεΐνες παρεμβάλλονται στη διπλή στιβάδα των λιπιδίων.
Απάντηση: β) ενώ οι ενσωματωμένες πρωτεΐνες έχουν την ικανότητα να διασχίζουν τη μεμβράνη, οι περιφερειακές πρωτεΐνες βρίσκονται σε μία μόνο όψη της μεμβράνης.
Οι ακέραιες πρωτεΐνες, που ονομάζονται επίσης διαμεμβρανικές πρωτεΐνες, έχουν την ικανότητα να διασχίζουν το μεμβράνη δίπλα-δίπλα, προβάλλοντας τόσο στο κυτοσόλιο, στο εσωτερικό του κυττάρου, όσο και στην περιοχή εξωκυτταρικό.
Οι περιφερειακές πρωτεΐνες βρίσκονται μόνο στη μία πλευρά της μεμβράνης, στην εσωτερική ή εξωτερική επιφάνεια.
ερώτηση 10
Η κυτταρική μεμβράνη είναι μια δυναμική και ρευστή δομή, που αποτελείται από μια λιπιδική διπλή στιβάδα, η οποία αποτελεί μέρος όλων των κυττάρων στα ζωντανά όντα.
Έχει εξειδικεύσεις σε ορισμένα κελιά, οι οποίες είναι σημαντικές τροποποιήσεις για την εκτέλεση των λειτουργιών τους, όπως:
α) μικροβιότοπους, δεσμοσώματα και αλληλοδιασπάσεις.
β) μικροκοιλότητες, μεσοσώματα και διασυνδέσεις.
γ) μικροβίλους, μεσοσώματα και αλληλεπιδράσεις.
δ) μικροκοιλότητες, μεσοσώματα και αλληλεπιδράσεις.
ε) μικροβίβλους, δεσμοσώματα και διασυνδέσεις.
Απάντηση: α) μικροβίλια, δεσμοσώματα και αλληλεπιδράσεις.
Το Microvilli μπορεί να βρεθεί στα κύτταρα για να διευκολύνει την απορρόφηση ουσιών, όπως στο λεπτό έντερο, καθώς αυξάνει την περιοχή απορρόφησης από τις προβολές που δημιουργούνται.
Τα δεσμοσώματα είναι πυκνές πλάκες, μια επικάλυψη που καθιστά δυνατή την προσκόλληση δύο γειτονικών κυττάρων.
Οι συνδυασμοί είναι προεξοχές που επιτρέπουν στα κύτταρα να ταιριάζουν με τα γειτονικά τους κύτταρα για να διευκολύνουν την ανταλλαγή ουσιών.
ερώτηση 11
(UFESC) Μία από τις θεμελιώδεις ιδιότητες της μεμβράνης πλάσματος είναι η επιλεκτική της διαπερατότητα. Είναι γνωστές διάφορες διαδικασίες για τη διέλευση ουσιών μέσω της μεμβράνης. Μπορούμε να πούμε, για αυτούς, ότι:
01. Η όσμωση είναι η διέλευση του διαλύτη από το πιο συμπυκνωμένο μέσο στο λιγότερο συμπυκνωμένο μέσο.
02. Όλες οι μεταφορές ουσιών μέσω της μεμβράνης συνεπάγονται δαπάνες ενέργειας.
04. Η διάχυση διευκολύνεται όταν περιλαμβάνει την παρουσία συγκεκριμένων μορίων φορέα.
08. Η ενεργή μεταφορά χαρακτηρίζεται από τη διέλευση της διαλυμένης ουσίας ενάντια σε μια βαθμίδα συγκέντρωσης και παρουσία μορίων φορέα.
Απάντηση: 12 (04 + 08).
01. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΟΣ. Η όσμωση είναι η διέλευση του διαλύτη από ένα μέσο με χαμηλότερη συγκέντρωση σε άλλο με υψηλότερη συγκέντρωση.
02. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΟΣ. Οι μεταφορές μπορούν να είναι ενεργές με ενεργειακές δαπάνες και παθητικές μεταφορές χωρίς ενεργειακές δαπάνες.
04. ΣΩΣΤΟΣ Οι πρωτεΐνες που διαπερνούν τη λιπιδική διπλή στιβάδα, που ονομάζονται διαπερατές, βοηθούν στη μεταφορά ουσιών μέσω της διευκόλυνσης της διάχυσης.
08. ΣΩΣΤΟΣ Η μεταφορά ουσιών πραγματοποιείται από την περιοχή με τη χαμηλότερη συγκέντρωση σε αυτήν με την υψηλότερη συγκέντρωση. Σε συνδυασμένη μεταφορά, έναν τύπο ενεργού μεταφοράς, οι πρωτεΐνες μεταφοράς είναι απαραίτητες για τη διέλευση των ουσιών.
ερώτηση 12
(Enem / 2019) Η ρευστότητα της κυτταρικής μεμβράνης χαρακτηρίζεται από την ικανότητα των μορίων που συνθέτουν αυτή τη δομή να κινείται. Τα έμβια όντα διατηρούν αυτήν την ιδιότητα με δύο τρόπους: ελέγχοντας τη θερμοκρασία και / ή αλλάζοντας τη λιπιδική σύνθεση της μεμβράνης. Σε αυτήν την τελευταία άποψη, το μέγεθος και ο βαθμός ακορεσμού των ουρών υδρογονανθράκων των φωσφολιπιδίων, όπως απεικονίζεται στο σχήμα, επηρεάζουν σημαντικά τη ρευστότητα. Αυτό συμβαίνει επειδή όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των φωσφολιπιδίων, τόσο λιγότερο ρευστό θα είναι η μεμβράνη.
Έτσι, υπάρχουν λιπιδικές διπλοστιβάδες με διαφορετικές συνθέσεις φωσφολιπιδίων, όπως αυτές που φαίνονται στα Ι έως V.
Ποιο από τα λιπιδικά διπλά στρώματα που παρουσιάζεται έχει μεγαλύτερη ρευστότητα;
εκεί
β) II
γ) III
δ) IV
ε) V
Απάντηση: β) II.
Η διαμοριακή δύναμη μεταξύ των συστατικών της λιπιδικής διπλής στιβάδας σχετίζεται με τη ρευστότητα της μεμβράνης πλάσματος.
Επομένως, όσο χαμηλότερη είναι η διαμοριακή δύναμη, τόσο μεγαλύτερη είναι η ρευστότητα της μεμβράνης, καθώς μειώνει την αλληλεπίδραση μεταξύ των φωσφολιπιδίων.
Για να αποκτήσετε περισσότερες γνώσεις, τα ακόλουθα κείμενα θα σας βοηθήσουν:
- Μεμβράνη πλάσματος
- Ενεργή μεταφορά
- παθητική μεταφορά
