Sejt membrán. A sejtmembrán szerkezete
A sejtmembrán (plazmamembrán) egy vékony, félig áteresztő membrán, amely körülveszi a sejteket.
A sejtmembrán funkciója és szerepe
Feladata a belső tér épségének védelme azáltal, hogy egyes alapvető anyagokat beenged a sejtbe, mások bejutását pedig megakadályozza.
Egyes szervezetekhez és más szervezetekhez való kötődés alapjául is szolgál. Így a plazmamembrán adja a sejt formáját is. A membrán másik funkciója a sejtnövekedés szabályozása az egyensúly és.
Az endocitózis során a lipidek és a fehérjék eltávolítódnak a sejtmembránból, ahogy az anyagok felszívódnak. Exocitózisban a lipideket és fehérjéket tartalmazó vezikulák egyesülnek a sejtmembránnal, növelve a sejtméretet. , a gombasejtek pedig plazmamembránnal rendelkeznek. A belsőket például védőmembránok is bezárják.
A sejtmembrán szerkezete
A plazmamembrán főként fehérjék és lipidek keverékéből áll. A membrán testben elfoglalt helyétől és szerepétől függően a lipidek a membrán 20-80 százalékát tehetik ki, a többi fehérje. Míg a lipidek elősegítik a membrán rugalmasságát, a fehérjék szabályozzák és fenntartják a sejt kémiáját, és segítik a molekulák membránon való átjutását.
Membrán lipidek
A foszfolipidek a plazmamembránok fő alkotóelemei. Lipid kettős réteget alkotnak, amelyben a hidrofil (víz vonzott) "fej" régiók spontán szerveződnek, hogy ellenálljanak a vizes citoszolnak és az extracelluláris folyadéknak, míg a hidrofób (vízlepergető) "farok" régiók a citoszoltól és az extracelluláris folyadéktól távolabb néznek. A lipid kettős réteg félig áteresztő, így csak néhány molekula diffundál át a membránon.
A koleszterin az állati sejtmembránok másik lipid összetevője. A koleszterin molekulák szelektíven diszpergálódnak a membrán foszfolipidei között. Ez segít megőrizni a sejtmembránok merevségét azáltal, hogy megakadályozza, hogy a foszfolipidek túlságosan szorosan összetömődjenek. A koleszterin hiányzik a növényi sejtmembránokból.
A glikolipidek a sejtmembránok külső felületén helyezkednek el, és szénhidrátláncon keresztül kapcsolódnak hozzájuk. Segítenek a sejtnek felismerni a test más sejtjeit.
Membránfehérjék
A sejtmembrán kétféle kapcsolódó fehérjét tartalmaz. A perifériás membránfehérjék külsőek, és más fehérjékkel való kölcsönhatás révén kapcsolódnak hozzá. Integrált membránfehérjék kerülnek a membránba, és a legtöbb áthalad rajta. Ezeknek a transzmembrán fehérjéknek egy része mindkét oldalán található.
A plazmamembránfehérjék számos különböző funkciót látnak el. A strukturális fehérjék támogatják és formálják a sejteket. A membránreceptor fehérjék hormonok, neurotranszmitterek és más jelzőmolekulák segítségével segítik a sejteket a külső környezetükkel való kommunikációban. A transzportfehérjék, mint például a globuláris fehérjék, megkönnyített diffúzióval szállítanak molekulákat a sejtmembránokon. A glikoproteinekhez szénhidrát lánc kapcsolódik. A sejtmembránba ágyazva segítik a molekulák cseréjét és szállítását.
Organellu membránok
Egyes sejtorganellumokat védőmembránok is körülvesznek. Mag,
Állati sejtek külső sejtmembránja (plazmalemma, citolemma, plazmamembrán). kívülről (azaz a citoplazmával nem érintkező oldalon) membránfehérjékhez (glikoproteinekhez) és kisebb mértékben lipidekhez (glikolipidekhez) kovalensen kapcsolódó oligoszacharid láncok rétege borítja. A membránnak ezt a szénhidrát bevonatát ún glikokalix. A glikokalix célja még nem egészen világos; Feltételezhető, hogy ez a struktúra részt vesz az intercelluláris felismerési folyamatokban.
Növényi sejtekben a külső sejtmembrán tetején sűrű cellulózréteg található pórusokkal, amelyeken keresztül a szomszédos sejtek között citoplazmatikus hidakon keresztül történik a kommunikáció.
Sejtek gombát a plasmalemma tetején - sűrű réteg kitin.
Nál nél baktériumok – mureina.
A biológiai membránok tulajdonságai
1. Önálló összeszerelés képessége pusztító hatások után. Ezt a tulajdonságot a foszfolipid molekulák fizikai-kémiai jellemzői határozzák meg, amelyek vizes oldatban úgy állnak össze, hogy a molekulák hidrofil végei kifelé, a hidrofób végei befelé fordulnak. A fehérjék beépíthetők kész foszfolipid rétegekbe. Az önszerelődés képessége elengedhetetlen sejtszinten.
2. Félig áteresztő képesség(szelektivitás az ionok és molekulák átvitelében). Biztosítja az ionos és molekuláris összetétel állandóságának fenntartását a sejtben.
3. A membrán folyékonysága. A membránok nem merev szerkezetek, folyamatosan ingadoznak a lipid- és fehérjemolekulák forgó és oszcilláló mozgása miatt. Ez nagy sebességű enzimatikus és egyéb kémiai folyamatokat biztosít a membránokban.
4. A membrántöredékeknek nincs szabad vége, mivel buborékokba záródnak.
A külső sejtmembrán (plazmalemma) funkciói
A plazmalemma fő funkciói a következők: 1) barrier, 2) receptor, 3) csere, 4) transzport.
1. gát funkció. Ez abban fejeződik ki, hogy a plazmalemma korlátozza a sejt tartalmát, elválasztja azt a külső környezettől, és az intracelluláris membránok a citoplazmát külön reakciós sejtekre osztják. rekeszek.
2. receptor funkció. A plazmalemma egyik legfontosabb funkciója a sejt kommunikációjának (kapcsolatának) biztosítása a külső környezettel a membránokban található receptor apparátuson keresztül, amely fehérje vagy glikoprotein jellegű. A plazmalemma receptorképződményeinek fő funkciója a külső jelek felismerése, melynek köszönhetően a sejtek helyesen orientálódnak és szöveteket képeznek a differenciálódás folyamatában. A különböző szabályozó rendszerek tevékenysége, valamint az immunválasz kialakulása a receptor működéséhez kapcsolódik.
csere funkció a biológiai membránokban lévő enzimfehérjék tartalma határozza meg, amelyek biológiai katalizátorok. Aktivitásuk a közeg pH-jától, hőmérsékletétől, nyomásától, mind a szubsztrát, mind pedig magának az enzimnek a koncentrációjától függően változik. Az enzimek határozzák meg a kulcsreakciók intenzitását anyagcsere, valamint irányultság.
A membránok szállítási funkciója. A membrán szelektíven behatol a sejtbe és a sejtből a környezetbe különféle vegyi anyagokat. Az anyagok szállítása szükséges a megfelelő pH-érték, a megfelelő ionkoncentráció fenntartásához a sejtben, amely biztosítja a sejtenzimek hatékonyságát. A Transport tápanyagokkal látja el, amelyek energiaforrásként szolgálnak, valamint anyagokat a különféle sejtösszetevők kialakulásához. Meghatározza a mérgező salakanyagok sejtből történő eltávolítását, a különböző hasznos anyagok kiválasztását, valamint az ideg- és izomműködéshez szükséges ionos gradiensek létrehozását Az anyagok átviteli sebességének változása a bioenergetikai folyamatok, a víz-só anyagcsere zavaraihoz vezethet. , ingerlékenység és egyéb folyamatok. Ezeknek a változásoknak a korrekciója sok gyógyszer hatásának hátterében áll.
Két fő módja van annak, ahogyan az anyagok bejutnak a sejtbe, illetve kijutnak a sejtből a külső környezetbe;
passzív szállítás,
aktiv szállitás.
Passzív szállítás A kémiai vagy elektrokémiai koncentráció gradiense mentén halad ATP energia felhasználása nélkül. Ha a szállított anyag molekulájában nincs töltés, akkor a passzív transzport irányát csak ennek az anyagnak a membrán két oldalán lévő koncentrációjának különbsége határozza meg (kémiai koncentráció gradiens). Ha a molekula feltöltött, akkor a szállítását a kémiai koncentráció gradiens és az elektromos gradiens (membránpotenciál) egyaránt befolyásolja.
Mindkét gradiens együtt elektrokémiai gradienst alkot. Az anyagok passzív transzportja kétféleképpen valósítható meg: egyszerű diffúzióval és megkönnyített diffúzióval.
Egyszerű diffúzióval a sóionok és a víz behatolhatnak a szelektív csatornákon. Ezeket a csatornákat egyes transzmembrán fehérjék képezik, amelyek végpontok közötti transzportpályákat alkotnak, amelyek tartósan vagy csak rövid ideig nyílnak meg. A szelektív csatornákon keresztül különböző molekulák hatolnak be, amelyek a csatornáknak megfelelő mérettel és töltéssel rendelkeznek.
Van egy másik módja az egyszerű diffúziónak - ez az anyagok diffúziója a lipid kettős rétegen keresztül, amelyen a zsírban oldódó anyagok és a víz könnyen áthaladnak. A lipid kettősréteg a töltött molekulák (ionok) számára átjárhatatlan, ugyanakkor a töltés nélküli kis molekulák szabadon diffundálhatnak, és minél kisebb a molekula, annál gyorsabban szállítódik. A lipid kettősrétegen keresztüli víz diffúzió meglehetősen nagy sebessége pontosan a molekulák kis méretének és a töltés hiányának köszönhető.
Könnyített diffúzióval a fehérjék részt vesznek az anyagok szállításában - hordozók, amelyek a „ping-pong” elvén működnek. Ebben az esetben a fehérje két konformációs állapotban létezik: „pong” állapotban a transzportált anyag kötőhelyei nyitottak a kettősréteg külső oldalán, „ping” állapotban pedig ugyanezek a helyek nyílnak meg a másikon. oldal. Ez a folyamat visszafordítható. Az, hogy egy adott időpontban egy anyag kötőhelye melyik oldalról lesz nyitva, az anyag koncentráció-gradiensétől függ.
Ily módon a cukrok és az aminosavak átjutnak a membránon.
A megkönnyített diffúzióval az anyagok transzportjának sebessége jelentősen megnő az egyszerű diffúzióhoz képest.
A hordozófehérjéken kívül egyes antibiotikumok, például a gramicidin és a valinomycin részt vesznek a megkönnyített diffúzióban.
Mivel iontranszportot biztosítanak, ún ionofórok.
Az anyagok aktív szállítása a sejtben. Ez a fajta szállítás mindig energiaköltséggel jár. Az aktív transzporthoz szükséges energiaforrás az ATP. Az ilyen típusú szállítás jellegzetessége, hogy kétféleképpen hajtják végre:
az ATPázoknak nevezett enzimek segítségével;
szállítás membráncsomagolásban (endocitózis).
NÁL NÉL a külső sejtmembrán enzimfehérjéket, például ATPázokat tartalmaz, amelynek feladata az aktív szállítás biztosítása ionok koncentrációgradiens ellen. Mivel ezek biztosítják az ionok szállítását, ezt a folyamatot ionpumpának nevezik.
Az állati sejtben négy fő iontranszport rendszer van. Ezek közül három a biológiai membránokon keresztül történik: Na + és K +, Ca +, H +, a negyedik pedig a protonok átvitele a mitokondriális légzési lánc működése során.
Az aktív iontranszport mechanizmusra példa az nátrium-kálium pumpa állati sejtekben. A nátrium- és káliumionok állandó koncentrációját tartja fenn a sejtben, ami eltér ezen anyagok környezeti koncentrációjától: normál esetben kevesebb nátriumion van a sejtben, mint a környezetben, és több kálium.
Ennek eredményeként az egyszerű diffúzió törvényei szerint a kálium hajlamos elhagyni a sejtet, és a nátrium bediffundál a sejtbe. Az egyszerű diffúzióval ellentétben a nátrium-kálium pumpa folyamatosan kiszivattyúzza a nátriumot a sejtből, és káliumot fecskendez be: három kidobott nátriummolekula esetén két káliummolekula jut a sejtbe.
A nátrium-kálium ionoknak ezt a transzportját az ATP-függő enzim biztosítja, amely a membránban úgy lokalizálódik, hogy annak teljes vastagságába behatol, ebbe az enzimbe a nátrium és az ATP a membrán belsejéből, a kálium a membránból jut be. kívül.
A nátrium és a kálium membránon való átjutása a nátrium-kálium-függő ATPáz konformációs változásainak eredményeként megy végbe, amely akkor aktiválódik, amikor a nátrium koncentrációja a sejtben vagy a kálium a környezetben megnő.
A szivattyú működtetéséhez ATP-hidrolízis szükséges. Ezt a folyamatot ugyanaz a nátrium-kálium-függő ATP-áz enzim biztosítja. Ugyanakkor az állati sejt nyugalmi állapotban elfogyasztott ATP-jének több mint egyharmada a nátrium-kálium-szivattyú munkájára fordítódik.
A nátrium-kálium-szivattyú megfelelő működésének megsértése különféle súlyos betegségekhez vezet.
Ennek a szivattyúnak a hatásfoka meghaladja az 50%-ot, amit az ember által alkotott legfejlettebb gépekkel nem érnek el.
Sok aktív transzportrendszert az ionos gradiensekben tárolt energia hajt, nem pedig az ATP közvetlen hidrolízise. Mindegyik kotranszportrendszerként működik (könnyíti a kis molekulatömegű vegyületek szállítását). Például bizonyos cukrok és aminosavak aktív transzportját az állati sejtekbe a nátriumion gradiens határozza meg, és minél nagyobb a nátriumion gradiens, annál nagyobb a glükóz felszívódása. Ezzel szemben, ha a nátrium koncentrációja az intercelluláris térben jelentősen csökken, a glükóz transzport leáll. Ebben az esetben a nátriumnak csatlakoznia kell a nátrium-függő glükóz hordozó fehérjéhez, amelynek két kötőhelye van: az egyik a glükózé, a másik a nátriumé. A sejtbe behatoló nátriumionok hozzájárulnak ahhoz, hogy a hordozó fehérje a glükózzal együtt a sejtbe kerüljön. A glükózzal együtt a sejtbe bejutott nátriumionokat a nátrium-kálium-függő ATPáz pumpálja vissza, amely a nátriumkoncentráció gradiens fenntartásával közvetve szabályozza a glükóz transzportot.
Anyagok szállítása membrán csomagolásban. A biopolimerek nagy molekulái gyakorlatilag nem tudnak áthatolni a plazmalemmán az anyagok sejtbe történő szállításának egyik fentebb leírt mechanizmusával sem. A sejt felfogja őket és felszívja őket a membráncsomagban, amelyet ún endocitózis. Ez utóbbi formálisan fagocitózisra és pinocitózisra oszlik. A szilárd részecskék sejt általi befogása az fagocitózisés folyékony - pinocytosis. Az endocitózis során a következő szakaszok figyelhetők meg:
a felszívódott anyag befogadása a sejtmembrán receptorai miatt;
a membrán invaginációja buborék (vezikulák) képződésével;
az endocitikus vezikula leválasztása a membránról energiafelhasználással - fagoszóma képződésés a membrán integritásának helyreállítása;
Fagoszóma fúziója lizoszómával és kialakulása fagolizoszómák (emésztési vakuólum), amelyben az abszorbeált részecskék emésztése megtörténik;
a fagolizoszómában lévő emésztetlen anyagok eltávolítása a sejtből ( exocitózis).
Az állatvilágban endocitózis számos egysejtű élőlény táplálásának jellegzetes módja (például amőbákban), és a többsejtű élőlényeknél a táplálékrészecskék ilyen típusú emésztése a coelenterátumok endodermális sejtjeiben található meg. Ami az emlősöket és az embereket illeti, ezek retikulo-hisztio-endotheliális sejtrendszerrel rendelkeznek, amely képes endocitózisra. Ilyenek például a vér leukociták és a máj Kupffer-sejtek. Utóbbiak a máj úgynevezett szinuszos kapillárisait szegélyezik, és megragadják a vérben szuszpendált különféle idegen részecskéket. Exocitózis- ez is egy módja annak, hogy egy többsejtű szervezet sejtjéből eltávolítsák az általa kiválasztott szubsztrátot, amely más sejtek, szövetek, szervek működéséhez szükséges.
Senkinek sem titok, hogy bolygónkon minden élőlény sejtjeiből áll, ezekből a számtalan "" szerves anyagból. A sejteket pedig egy speciális védőburok veszi körül - egy membrán, amely nagyon fontos szerepet játszik a sejt életében, és a sejtmembrán funkciói nem korlátozódnak a sejt védelmére, hanem a legösszetettebb mechanizmust képviselik. a sejtszaporodásban, táplálkozásban és regenerációban.
Mi az a sejtmembrán
Magát a „membrán” szót latinul „filmnek” fordítják, bár a membrán nem csak egyfajta film, amelybe a sejtet becsomagolják, hanem két, egymással összekapcsolt és eltérő tulajdonságokkal rendelkező film kombinációja. Valójában a sejtmembrán egy háromrétegű lipoprotein (zsír-protein) héj, amely elválaszt minden sejtet a szomszédos sejtektől és a környezettől, és szabályozott cserét hajt végre a sejtek és a környezet között, ez a sejt tudományos meghatározása. membrán az.
A membrán értéke egyszerűen óriási, mert nem csak az egyik sejtet választja el a másiktól, hanem biztosítja a sejt kölcsönhatását, mind a többi sejttel, mind a környezettel.
A sejtmembránkutatás története
A sejtmembrán vizsgálatához két német tudós, Gorter és Grendel is jelentős mértékben hozzájárult 1925-ben. Ekkor sikerült egy komplex biológiai kísérletet végrehajtaniuk a vörösvértesteken - eritrocitákon, amelynek során a tudósok megkapták az úgynevezett "árnyékokat", üres eritrocitahéjakat, amelyeket egy kupacba hajtogattak és megmérték a felületet, valamint kiszámolta a bennük lévő lipidek mennyiségét. A kapott lipidek mennyisége alapján a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy ezek éppen a sejtmembrán kettős rétegéhez elegendőek.
1935-ben egy másik sejtmembrán-kutató pár, ezúttal az amerikai Daniel és Dawson, hosszú kísérletek sorozata után meghatározta a sejtmembrán fehérjetartalmát. Ellenkező esetben lehetetlen volt megmagyarázni, hogy a membránnak miért olyan nagy a felületi feszültsége. A tudósok okosan mutatták be a sejtmembrán modelljét szendvics formájában, amelyben a kenyér szerepét homogén lipid-fehérje rétegek töltik be, köztük vaj helyett az üresség.
1950-ben, Daniel és Dawson elektronikus elméletének megjelenésével, már meg lehetett erősíteni a gyakorlati megfigyeléseket - a sejtmembrán mikroképein jól láthatóak voltak a lipid- és fehérjefejek rétegei, valamint egy üres tér közöttük.
1960-ban J. Robertson amerikai biológus kidolgozott egy elméletet a sejtmembránok háromrétegű szerkezetéről, amelyet sokáig az egyetlen igaznak tartottak, de a tudomány további fejlődésével kétségek kezdtek megjelenni tévedhetetlenségével kapcsolatban. Így például a sejtek szempontjából nehéz és munkaigényes lenne a szükséges hasznos anyagokat a teljes „szendvicsen” keresztül szállítani.
S. Singer és G. Nicholson amerikai biológusok csak 1972-ben tudták megmagyarázni Robertson elméletének következetlenségeit a sejtmembrán új, folyadék-mozaik modelljének segítségével. Konkrétan azt találták, hogy a sejtmembrán összetételében nem homogén, ráadásul aszimmetrikus és folyadékkal teli. Ezenkívül a sejtek állandó mozgásban vannak. A sejtmembránt alkotó hírhedt fehérjék pedig eltérő szerkezettel és funkcióval rendelkeznek.
A sejtmembrán tulajdonságai és funkciói
Most nézzük meg, milyen funkciókat lát el a sejtmembrán:
A sejtmembrán barrier funkciója - a membrán valódi határőrként őrködik a sejt határain, késlelteti, nem engedi át a káros vagy egyszerűen nem megfelelő molekulákat.
A sejtmembrán szállító funkciója - a membrán nemcsak határőr a sejt kapujában, hanem egyfajta vámellenőrző pont is, amelyen keresztül folyamatosan áthalad a hasznos anyagok cseréje más sejtekkel és a környezettel.
Mátrix funkció - ez a sejtmembrán, amely meghatározza a helyét egymáshoz képest, szabályozza a köztük lévő kölcsönhatást.
Mechanikai funkció - felelős az egyik sejt visszaszorításáért a másiktól, és ezzel párhuzamosan a sejtek egymáshoz való helyes összekapcsolásáért, homogén szövetté való képződéséért.
A sejtmembrán védő funkciója a sejt védőpajzsának felépítésének alapja. A természetben ezt a funkciót példázza a kemény fa, a sűrű héj, a védőburok, mindez a membrán védő funkciójának köszönhetően.
Az enzimatikus funkció egy másik fontos funkció, amelyet egyes sejtfehérjék látnak el. Például ennek a funkciónak köszönhetően az emésztőenzimek szintézise a bélhámban megy végbe.
Mindezek mellett a sejtmembránon keresztül megy végbe a sejtanyagcsere, amely három különböző reakcióval mehet végbe:
- A fagocitózis olyan sejtcsere, amelyben a membránba ágyazott fagocita sejtek különféle tápanyagokat rögzítenek és megemésztenek.
- Pinocytosis - a sejtmembrán, a vele érintkező folyadékmolekulák általi elfogási folyamat. Ennek érdekében a membrán felületén speciális indák képződnek, amelyek mintha egy csepp folyadékot vesznek körül, buborékot képezve, amit ezt követően a membrán „lenyel”.
- Exocitózis - fordított folyamat, amikor a sejt szekréciós funkcionális folyadékot bocsát ki a membránon keresztül a felszínre.
A sejtmembrán szerkezete
A sejtmembránban a lipidek három osztálya van:
- foszfolipidek (zsírok és foszfor kombinációi),
- glikolipidek (zsírok és szénhidrátok kombinációja),
- koleszterin.
A foszfolipidek és a glikolipidek pedig egy hidrofil fejből állnak, amelybe két hosszú hidrofób farok nyúlik bele. A koleszterin viszont elfoglalja e farok közötti teret, meggátolva azok meggörbülését, mindez bizonyos esetekben nagyon merevvé teszi bizonyos sejtek membránját. Mindezek mellett a koleszterin molekulák szabályozzák a sejtmembrán szerkezetét.
De akárhogy is legyen, a sejtmembrán szerkezetének legfontosabb része a fehérje, vagy inkább különböző fehérjék, amelyek különböző fontos szerepet töltenek be. A membránban található fehérjék sokfélesége ellenére van valami, ami egyesíti őket - a gyűrűs lipidek minden membránfehérje körül találhatók. A gyűrűs lipidek speciális szerkezetű zsírok, amelyek egyfajta védőburokként szolgálnak a fehérjék számára, amelyek nélkül egyszerűen nem működnének.
A sejtmembrán szerkezete három rétegből áll: a sejtmembrán alapja egy homogén folyékony lipidréteg. A fehérjék mozaikszerűen fedik be mindkét oldalát. A fehérjék azok, amelyek a fent leírt funkciókon túl sajátos csatornák szerepét is betöltik, amelyeken keresztül olyan anyagok jutnak át a membránon, amelyek nem képesek áthatolni a membrán folyékony rétegén. Ilyenek például a kálium- és nátriumionok, a membránon való áthatolásukhoz a természet a sejtmembránok speciális ioncsatornáit biztosítja. Más szóval, a fehérjék biztosítják a sejtmembránok permeabilitását.
Ha mikroszkóppal nézzük a sejtmembránt, kis gömb alakú molekulákból álló lipidréteget látunk, amelyen fehérjék úsznak, mint a tengeren. Most már tudja, milyen anyagok részei a sejtmembránnak.
Sejtmembrán, videó
És végül egy oktatóvideó a sejtmembránról.
Sejt— a szövetek és szervek önszabályozó szerkezeti és funkcionális egysége. A szervek és szövetek szerkezetének sejtelméletét Schleiden és Schwann dolgozta ki 1839-ben. Ezt követően elektronmikroszkóppal és ultracentrifugálással sikerült tisztázni az állati és növényi sejtek összes fő organellumának szerkezetét (1. ábra).
Rizs. 1. Az állati szervezetek sejtjeinek felépítésének vázlata
A sejt fő részei a citoplazma és a sejtmag. Minden sejtet egy nagyon vékony membrán vesz körül, amely korlátozza a tartalmát.
A sejtmembrán az ún plazma membránés szelektív permeabilitás jellemzi. Ez a tulajdonság lehetővé teszi a szükséges tápanyagok és kémiai elemek bejutását a sejtbe, és a felesleges termékek távozását. A plazmamembrán két lipidmolekula rétegből áll, benne specifikus fehérjékkel. A fő membránlipidek a foszfolipidek. Foszfort, egy poláris fejet és két nem poláris hosszú láncú zsírsavfarkot tartalmaznak. A membránlipidek közé tartoznak a koleszterin és a koleszterin-észterek. A szerkezet folyadékmozaik modelljének megfelelően a membránok fehérje- és lipidmolekulák zárványait tartalmazzák, amelyek a kettős réteghez képest keveredhetnek. Minden állati sejt membrántípusát viszonylag állandó lipidösszetétel jellemzi.
A membránfehérjék szerkezetük szerint két típusra oszthatók: integrált és perifériás. A perifériás fehérjék eltávolíthatók a membránról anélkül, hogy megsemmisítenék azt. A membránfehérjéknek négy típusa van: transzportfehérjék, enzimek, receptorok és szerkezeti fehérjék. Egyes membránfehérjék enzimatikus aktivitással rendelkeznek, míg mások megkötnek bizonyos anyagokat, és megkönnyítik azok bejutását a sejtbe. A fehérjék több útvonalat biztosítanak az anyagok membránokon keresztüli mozgásához: több fehérje alegységből álló nagy pórusokat képeznek, amelyek lehetővé teszik a vízmolekulák és ionok mozgását a sejtek között; ioncsatornákat képeznek, amelyek bizonyos típusú ionok mozgására specializálódtak a membránon bizonyos körülmények között. A strukturális fehérjék a belső lipidréteghez kapcsolódnak, és a sejt citoszkeletonját biztosítják. A citoszkeleton mechanikai szilárdságot ad a sejtmembránnak. A különböző membránokban a fehérjék a tömeg 20-80%-át teszik ki. A membránfehérjék szabadon mozoghatnak az oldalsó síkban.
A membránban szénhidrátok is jelen vannak, amelyek kovalensen kötődhetnek lipidekhez vagy fehérjékhez. A membrán szénhidrátjainak három típusa van: glikolipidek (gangliozidok), glikoproteinek és proteoglikánok. A legtöbb membránlipid folyékony halmazállapotú, és van egy bizonyos folyékonysága, pl. az egyik területről a másikra való mozgás képessége. A membrán külső oldalán receptorhelyek találhatók, amelyek különféle hormonokat kötnek meg. A membrán más specifikus szakaszai nem képesek felismerni és megkötni bizonyos, ezektől a sejtektől idegen fehérjéket és különféle biológiailag aktív vegyületeket.
A sejt belső tere tele van citoplazmával, amelyben a sejtanyagcsere legtöbb enzimkatalizált reakciója játszódik le. A citoplazma két rétegből áll: a belső, az úgynevezett endoplazma és a perifériás, az ektoplazma, amely nagy viszkozitású és szemcséktől mentes. A citoplazma egy sejt vagy organellum összes összetevőjét tartalmazza. A sejtszervecskék közül a legfontosabbak az endoplazmatikus retikulum, a riboszómák, a mitokondriumok, a Golgi-apparátus, a lizoszómák, a mikrofilamentumok és mikrotubulusok, a peroxiszómák.
Endoplazmatikus retikulum egymással összefüggő csatornák és üregek rendszere, amelyek áthatolnak a teljes citoplazmán. Biztosítja az anyagok szállítását a környezetből és a sejtek belsejéből. Az endoplazmatikus retikulum az intracelluláris Ca 2+ -ionok depójaként is szolgál, és a sejtben a lipidszintézis fő helyeként szolgál.
Riboszómák - 10-25 nm átmérőjű mikroszkopikus gömb alakú részecskék. A riboszómák szabadon helyezkednek el a citoplazmában, vagy az endoplazmatikus retikulum és a nukleáris membrán membránjainak külső felületéhez kapcsolódnak. Kölcsönhatásba lépnek az információs és transzport RNS-sel, és fehérjeszintézis zajlik bennük. Olyan fehérjéket szintetizálnak, amelyek bejutnak a ciszternákba vagy a Golgi-készülékbe, majd kiszabadulnak. A citoplazmában szabadon lévő riboszómák fehérjéket szintetizálnak, amelyeket a sejt maga használ fel, az endoplazmatikus retikulumhoz kapcsolódó riboszómák pedig fehérjét termelnek, amely kiválasztódik a sejtből. A riboszómákban különféle funkcionális fehérjék szintetizálódnak: hordozófehérjék, enzimek, receptorok, citoszkeletális fehérjék.
golgi készülék tubulusok, ciszternák és hólyagok rendszere alkotja. Az endoplazmatikus retikulummal van kapcsolatban, és az ide bekerült biológiailag aktív anyagok tömörített formában szekréciós vezikulákban tárolódnak. Ez utóbbiak folyamatosan elkülönülnek a Golgi-apparátustól, a sejtmembránra szállítják és összeolvadnak vele, és az exocitózis során a vezikulákban lévő anyagok kikerülnek a sejtből.
Lizoszómák - 0,25-0,8 mikron méretű membránnal körülvett részecskék. Számos enzimet tartalmaznak, amelyek részt vesznek a fehérjék, poliszacharidok, zsírok, nukleinsavak, baktériumok és sejtek lebontásában.
Peroxiszómák sima endoplazmatikus retikulumból képződnek, lizoszómákra hasonlítanak, és olyan enzimeket tartalmaznak, amelyek a peroxidázok és katalázok hatására hasadó hidrogén-peroxid bomlását katalizálják.
Mitokondriumok külső és belső membránokat tartalmaznak, és a sejt "energia-állomása". A mitokondriumok kerek vagy hosszúkás szerkezetek, kettős membránnal. A belső membrán a mitokondriumokba benyúló redőket képez - cristae. Az ATP szintetizálódik bennük, a Krebs-ciklus szubsztrátjai oxidálódnak, és számos biokémiai reakció megy végbe. A mitokondriumokban képződött ATP-molekulák a sejt minden részébe diffundálnak. A mitokondriumok kis mennyiségben tartalmaznak DNS-t, RNS-t, riboszómákat, és ezek részvételével új mitokondriumok megújulása és szintézise megy végbe.
Mikrofilamentumok vékony fehérjeszálak, amelyek miozinból és aktinból állnak, és a sejt kontraktilis apparátusát alkotják. A mikrofilamentumok részt vesznek a sejtmembrán redőinek vagy kitüremkedéseinek kialakításában, valamint a különböző struktúrák sejten belüli mozgásában.
mikrotubulusok képezik a citoszkeleton alapját és biztosítják annak erejét. A citoszkeleton jellegzetes megjelenést és formát kölcsönöz a sejteknek, az intracelluláris organellumok és különféle testek kapcsolódási helyeként szolgál. Az idegsejtekben a mikrotubulusok kötegei vesznek részt az anyagok szállításában a sejttestből az axonok végei felé. Részvételükkel a mitotikus orsó működését a sejtosztódás során hajtják végre. Az eukarióták bolyhjaiban és flagelláiban a motoros elemek szerepét töltik be.
Mag a sejt fő szerkezete, részt vesz az örökletes tulajdonságok átvitelében és a fehérjék szintézisében. A sejtmagot egy magmembrán veszi körül, amely számos nukleáris pórust tartalmaz, amelyeken keresztül különféle anyagok cserélődnek a sejtmag és a citoplazma között. Benne van a nucleolus. Megállapították a nucleolus fontos szerepét a riboszómális RNS és a hiszton fehérjék szintézisében. A mag többi része kromatint tartalmaz, amely DNS-ből, RNS-ből és számos specifikus fehérjéből áll.
A sejtmembrán funkciói
A sejtmembránok fontos szerepet játszanak az intracelluláris és intercelluláris anyagcsere szabályozásában. Szelektívek. Sajátos felépítésük lehetővé teszi a sorompó, szállítás és szabályozási funkciók ellátását.
gát funkció Ez abban nyilvánul meg, hogy korlátozza a vízben oldott vegyületek behatolását a membránon keresztül. A membrán áthatolhatatlan a nagy fehérjemolekulák és szerves anionok számára.
Szabályozó funkció A membrán az intracelluláris anyagcsere szabályozása kémiai, biológiai és mechanikai hatásokra válaszul. Különféle hatásokat érzékelnek a speciális membránreceptorok, és ezt követően megváltozik az enzimek aktivitása.
szállítási funkció biológiai membránokon keresztül passzívan (diffúzió, szűrés, ozmózis) vagy aktív transzport segítségével is végrehajtható.
diffúzió - gáz vagy oldott anyag mozgása koncentráció és elektrokémiai gradiens mentén. A diffúziós sebesség függ a sejtmembrán permeabilitásától, valamint a töltetlen részecskék koncentráció gradiensétől, a töltött részecskék elektromos és koncentráció gradiensétől. egyszerű diffúzió lipid kettősrétegen vagy csatornákon keresztül történik. A töltött részecskék az elektrokémiai gradiens mentén mozognak, míg a töltetlen részecskék a kémiai gradienst követik. Például az oxigén, a szteroid hormonok, a karbamid, az alkohol stb. egyszerű diffúzióval áthatol a membrán lipidrétegén. Különféle ionok és részecskék mozognak a csatornákon. Az ioncsatornákat fehérjék alkotják, és ezek kapuzott és szabályozatlan csatornákra oszthatók. A szelektivitástól függően vannak olyan ion-szelektív kötelek, amelyeken csak egy ion halad át, és vannak olyan csatornák, amelyek nem rendelkeznek szelektivitással. A csatornáknak van egy szája és egy szelektív szűrője, a vezérelt csatornáknak pedig egy kapumechanizmusa van.
Könnyített diffúzió - olyan folyamat, amelyben az anyagokat speciális membránhordozó fehérjék szállítják át a membránon. Ily módon aminosavak és monocukrok jutnak be a sejtbe. Ez a közlekedési mód nagyon gyors.
ozmózis - víz mozgása a membránon keresztül alacsonyabb ozmózisnyomású oldatból magasabb ozmotikus nyomású oldatba.
Aktiv szállitás - anyagok átvitele koncentrációgradiens ellenében transzport-ATPázok (ionpumpák) segítségével. Ez az átvitel energiafelhasználással történik.
A Na + /K + -, Ca 2+ - és H + szivattyúkat nagyobb mértékben tanulmányozták. A szivattyúk a sejtmembránokon helyezkednek el.
Az aktív szállítás egyik fajtája endocitózisés exocitózis. Ezen mechanizmusok segítségével a csatornákon át nem szállítható nagyobb anyagok (fehérjék, poliszacharidok, nukleinsavak) szállítódnak. Ez a transzport gyakrabban fordul elő a bél hámsejtjeiben, a vesetubulusokban és a vaszkuláris endotéliumban.
Nál nél Az endocitózis során a sejtmembránok invaginációkat képeznek a sejtbe, amelyek összefűzve hólyagokká alakulnak. Az exocitózis során a tartalommal rendelkező vezikulák a sejtmembránra kerülnek, és azzal egyesülnek, és a vezikulák tartalma az extracelluláris környezetbe kerül.
A sejtmembrán szerkezete és funkciói
Az élő sejtekben az elektromos potenciálok létezését biztosító folyamatok megértéséhez mindenekelőtt meg kell érteni a sejtmembrán szerkezetét és tulajdonságait.
Jelenleg a legnagyobb elismerésnek örvend S. Singer és G. Nicholson 1972-ben javasolt folyadék-mozaik modellje, amely a molekula hidrofób fragmentumai, a foszfolipidek kettős rétege (kettős réteg). amelyek közül a membrán vastagságába merülnek, és a poláris hidrofil csoportok kifelé irányulnak, azok. a környező vízi környezetbe (2. ábra).
A membránfehérjék a membrán felszínén lokalizálódnak, vagy különböző mélységben beágyazhatók a hidrofób zónába. Egyes fehérjék áthatolnak a membránon, és ugyanannak a fehérjének különböző hidrofil csoportjai találhatók a sejtmembrán mindkét oldalán. A plazmamembránban található fehérjék nagyon fontos szerepet töltenek be: részt vesznek az ioncsatornák kialakításában, membránpumpaként és különféle anyagok hordozóiként játszanak szerepet, valamint receptor funkciót is elláthatnak.
A sejtmembrán fő funkciói: gát, transzport, szabályozó, katalitikus.
A barrier funkció a vízben oldódó vegyületek membránon keresztüli diffúziójának korlátozása, ami szükséges a sejtek idegen, mérgező anyagoktól való megvédéséhez és a sejtek belsejében a különböző anyagok viszonylag állandó tartalmának fenntartásához. Tehát a sejtmembrán 100 000-10 000 000-szer le tudja lassítani a különféle anyagok diffúzióját.
Rizs. 2. A Singer-Nicolson membrán folyadék-mozaik modelljének háromdimenziós sémája
A lipid kettős rétegbe ágyazott globuláris integrál fehérjék láthatók. Egyes fehérjék ioncsatornák, mások (glikoproteinek) oligoszacharid oldalláncokat tartalmaznak, amelyek részt vesznek egymás sejtek általi felismerésében és az intercelluláris szövetben. A koleszterinmolekulák szorosan szomszédosak a foszfolipidfejekkel, és rögzítik a "farok" szomszédos területeit. A foszfolipid molekula farkának belső régiói nem korlátozottak mozgásukban, és felelősek a membrán folyékonyságáért (Bretscher, 1985).
A membránban csatornák vannak, amelyeken keresztül az ionok behatolnak. A csatornák potenciálfüggőek és potenciálfüggetlenek. Potenciális zárt csatornák nyitott, ha a potenciálkülönbség megváltozik, és potenciálfüggetlen(hormonszabályozott) akkor nyílik meg, amikor a receptorok kölcsönhatásba lépnek az anyagokkal. A csatornák a kapuknak köszönhetően nyithatók vagy zárhatók. A membránba kétféle kapu van beépítve: aktiválás(a csatorna mélyén) és inaktiválás(a csatorna felületén). A kapu három állapotú lehet:
- nyitott állapot (mindkét típusú kapu nyitott);
- zárt állapot (aktiváló kapu zárva);
- inaktivációs állapot (az inaktiváló kapuk zárva vannak).
A membránok másik jellegzetessége a szervetlen ionok, tápanyagok és különféle anyagcseretermékek szelektív átvitelének képessége. Léteznek az anyagok passzív és aktív átvitelének (szállításának) rendszerei. Passzív a transzport ioncsatornákon keresztül történik hordozófehérjék segítségével vagy anélkül, hajtóereje az ionok elektrokémiai potenciáljának különbsége az intra- és extracelluláris tér között. Az ioncsatornák szelektivitását geometriai paraméterei, valamint a csatorna falát és száját bélelő csoportok kémiai természete határozzák meg.
Jelenleg a Na +, K +, Ca 2+ ionok és a víz számára szelektív permeabilitású csatornák (az ún. akvaporinok) a leginkább tanulmányozottak. Az ioncsatornák átmérője különböző vizsgálatok szerint 0,5-0,7 nm. A csatornák áteresztőképessége változtatható, egy ioncsatornán másodpercenként 10 7 - 10 8 ion tud áthaladni.
Aktív A transzport energiafelhasználással történik, és az úgynevezett ionszivattyúk végzik. Az ionpumpák a membránba ágyazott molekuláris fehérjeszerkezetek, amelyek az ionokat magasabb elektrokémiai potenciál felé továbbítják.
A szivattyúk működése az ATP hidrolízis energiája miatt történik. Jelenleg a Na + / K + - ATPáz, Ca 2+ - ATPáz, H + - ATPáz, H + / K + - ATPáz, Mg 2+ - ATPáz, amelyek biztosítják a Na +, K +, Ca 2+ mozgását. ionok, H+, Mg2+ izolált vagy konjugált (Na+ és K+; H+ és K+). Az aktív transzport molekuláris mechanizmusa nem teljesen tisztázott.
sejt membrán plazma (vagy citoplazmatikus) membránnak és plazmalemmának is nevezik. Ez a szerkezet nemcsak a sejt belső tartalmát választja el a külső környezettől, hanem bekerül a legtöbb sejtorganellum és a sejtmag összetételébe is, viszont elválasztja őket a hialoplazmától (citoszol) - a citoplazma viszkózus-folyékony részétől. Egyezzünk meg, hogy telefonálunk citoplazmatikus membrán amely elválasztja a sejt tartalmát a külső környezettől. A többi kifejezés az összes membránra vonatkozik.
A sejt (biológiai) membrán szerkezetének alapja a lipidek (zsírok) kettős rétege. Egy ilyen réteg kialakulása molekuláik jellemzőivel függ össze. A lipidek nem oldódnak vízben, hanem a maguk módján kondenzálódnak benne. Egyetlen lipidmolekula egyik része egy poláris fej (a víz vonzza, azaz hidrofil), a másik pedig egy pár hosszú, nem poláris farok (a molekulának ezt a részét a víz taszítja, azaz hidrofób) . A molekulák ezen szerkezete arra készteti őket, hogy "elrejtsenek" a farkukat a víz elől, és sarki fejüket a víz felé fordítsák.
Ennek eredményeként lipid kettős réteg képződik, amelyben a nem poláris farok belül (egymással szemben), a poláris fejek pedig kifelé (a külső környezet és a citoplazma felé) helyezkednek el. Egy ilyen membrán felülete hidrofil, de belül hidrofób.
A sejtmembránokban a foszfolipidek dominálnak a lipidek között (ezek összetett lipidek). A fejük foszforsav-maradványt tartalmaz. A foszfolipidek mellett vannak glikolipidek (lipidek + szénhidrátok) és koleszterin (a szterolokhoz tartozik). Ez utóbbi adja a membrán merevségét, vastagságában a megmaradt lipidek farka között helyezkedik el (a koleszterin teljesen hidrofób).
Az elektrosztatikus kölcsönhatás következtében bizonyos fehérjemolekulák kötődnek a lipidek töltött fejéhez, amelyek felületi membránfehérjékké válnak. Más fehérjék kölcsönhatásba lépnek a nem poláris farokkal, részben besüllyednek a kettős rétegbe, vagy át- és áthatolnak rajta.
Így a sejtmembrán kétrétegű lipidekből, felszíni (perifériás), merített (félig integrált) és behatoló (integrális) fehérjékből áll. Ezenkívül a membránon kívül egyes fehérjék és lipidek szénhidrátláncokhoz kapcsolódnak.
Ez A membrán szerkezetének folyadékmozaik modellje század 70-es éveiben terjesztették elő. Ezt megelőzően a szerkezet szendvicsmodelljét feltételezték, amely szerint a lipid kettős réteg belül helyezkedik el, a membránon belül és kívül pedig folyamatos felületi fehérjerétegek borítják. A kísérleti adatok felhalmozódása azonban megcáfolta ezt a hipotézist.
A membránok vastagsága a különböző sejtekben körülbelül 8 nm. A membránok (akár az egyik oldala is) különböznek egymástól a különböző típusú lipidek, fehérjék százalékos arányában, az enzimaktivitásban stb. Egyes membránok folyékonyabbak és áteresztőbbek, mások sűrűbbek.
A sejtmembrán törései könnyen összeolvadnak a lipid kettősréteg fizikai-kémiai jellemzői miatt. A membrán síkjában a lipidek és a fehérjék (kivéve, ha a citoszkeleton rögzíti) mozognak.
A sejtmembrán funkciói
A sejtmembránba merült fehérjék többsége enzimatikus funkciót lát el (enzimek). Gyakran (különösen a sejtszervecskék membránjaiban) az enzimek egy meghatározott sorrendbe rendeződnek úgy, hogy az egyik enzim által katalizált reakciótermékek átjutnak a másodikba, majd a harmadikba stb. Kialakul egy szállítószalag, amely stabilizálja a felszíni fehérjéket, mert nem. lehetővé teszi az enzimek úszását a lipid kettősrétegen.
A sejtmembrán a környezettől elhatároló (barrier) funkciót és egyben szállító funkciót lát el. Elmondható, hogy ez a legfontosabb célja. A citoplazmatikus membrán erős és szelektív permeabilitása megőrzi a sejt belső összetételének (homeosztázisának és integritásának) állandóságát.
Ebben az esetben az anyagok szállítása többféleképpen történik. A koncentráció gradiens mentén történő szállítás az anyagok mozgását jelenti egy magasabb koncentrációjú területről egy alacsonyabb koncentrációjú területre (diffúzió). Így például a gázok diffundálnak (CO 2, O 2).
A koncentráció gradiens ellen is van transzport, de energiaráfordítással.
A szállítás passzív és könnyű (ha valamilyen szállító segít neki). A zsírban oldódó anyagok passzív diffúziója a sejtmembránon keresztül lehetséges.
Vannak speciális fehérjék, amelyek a membránokat áteresztővé teszik a cukrok és más vízben oldódó anyagok számára. Ezek a hordozók a szállított molekulákhoz kötődnek, és áthúzzák azokat a membránon. Így kerül a glükóz a vörösvérsejtekbe.
Az átívelő fehérjék, ha kombinálódnak, pórusokat képezhetnek bizonyos anyagok membránon keresztüli mozgásához. Az ilyen hordozók nem mozognak, hanem csatornát képeznek a membránban, és az enzimekhez hasonlóan működnek, megkötve egy adott anyagot. Az átvitel a fehérje konformációjának megváltozása miatt történik, aminek következtében csatornák képződnek a membránban. Ilyen például a nátrium-kálium szivattyú.
Az eukarióta sejtmembrán transzport funkciója szintén endocitózison (és exocitózison) keresztül valósul meg. Ezeken a mechanizmusokon keresztül biopolimerek nagy molekulái, akár egész sejtek is bejutnak a sejtbe (és onnan is). Az endo- és exocitózis nem minden eukarióta sejtre jellemző (a prokariótákban egyáltalán nincs). Tehát endocitózis figyelhető meg a protozoonokban és az alacsonyabb rendű gerincteleneknél; emlősökben a leukociták és a makrofágok felszívják a káros anyagokat és baktériumokat, azaz az endocitózis védő funkciót lát el a szervezet számára.
Az endocitózis a következőkre oszlik fagocitózis(a citoplazma nagy részecskéket burkol be) és pinocytosis(folyékony cseppek befogása a benne oldott anyagokkal). Ezeknek a folyamatoknak a mechanizmusa megközelítőleg azonos. A sejtfelszínen felszívódott anyagokat membrán veszi körül. Hólyag (fagocita vagy pinocita) képződik, amely azután beköltözik a sejtbe.
Az exocitózis az anyagok (hormonok, poliszacharidok, fehérjék, zsírok stb.) általi eltávolítása a sejtből. Ezek az anyagok membránvezikulákba vannak zárva, amelyek illeszkednek a sejtmembránhoz. Mindkét membrán összeolvad, és a tartalom a sejten kívül van.
A citoplazmatikus membrán receptor funkciót lát el. Ehhez a külső oldalán olyan szerkezetek találhatók, amelyek képesek felismerni a kémiai vagy fizikai ingereket. A plazmalemmán áthatoló fehérjék egy része kívülről poliszacharid láncokhoz kapcsolódik (glikoproteineket képezve). Ezek sajátos molekuláris receptorok, amelyek megragadják a hormonokat. Amikor egy bizonyos hormon a receptorához kötődik, megváltoztatja annak szerkezetét. Ez viszont beindítja a sejtes válaszmechanizmust. Ugyanakkor megnyílhatnak a csatornák, és bizonyos anyagok elkezdhetnek bejutni a sejtbe, vagy eltávolíthatók onnan.
A sejtmembránok receptor funkcióját jól tanulmányozták az inzulin hormon hatása alapján. Amikor az inzulin a glikoprotein receptorához kötődik, a fehérje katalitikus intracelluláris része (az adenilát-cikláz enzim) aktiválódik. Az enzim ciklikus AMP-t szintetizál az ATP-ből. Már aktiválja vagy gátolja a sejtanyagcsere különféle enzimeit.
A citoplazma membrán receptor funkciója magában foglalja az azonos típusú szomszédos sejtek felismerését is. Az ilyen sejtek különféle intercelluláris érintkezésekkel kapcsolódnak egymáshoz.
A szövetekben a sejtek intercelluláris kontaktusok segítségével speciálisan szintetizált kis molekulatömegű anyagok felhasználásával információt cserélhetnek egymással. Az ilyen kölcsönhatások egyik példája az érintkezésgátlás, amikor a sejtek növekedése leáll, miután információt kaptak arról, hogy a szabad hely foglalt.
Az intercelluláris kontaktusok egyszerűek (különböző sejtek membránjai szomszédosak), reteszelő (egy sejt membránjának behatolása egy másikba), dezmoszómák (amikor a membránokat a citoplazmába behatoló keresztirányú rostok kötegei kötik össze). Ezenkívül létezik a közvetítők (közvetítők) - szinapszisok - miatt az intercelluláris kapcsolatok egy változata. Ezekben nemcsak kémiailag, hanem elektromosan is továbbítják a jelet. A szinapszisok jeleket továbbítanak az idegsejtek között, valamint idegről izomra.