უჯრედშორისი მატრიქსი და უჯრედის კედელი

უჯრედშორისი მატრიქსი და უჯრედის კედელი. კოლაგენი, ინტერგრინები, ფიბრონექტინი, ცელულოზა და პექტინი.

შესავალი

უკვე კარგა ხანია, რაც უჯრედის შიგთავსს განვიხილავთ. აბა, მის გარეთ რაღა ხდება? გააჩნია, რა ტიპის უჯრედზეა საუბარი.

მცენარეებსა და სოკოებს მყარი უჯრედის კედელი აქვთ, რომელიც იცავს და საყრდენს უქმნის მათ. ცხოველურ უჯრედებს კი შეუძლიათ, ნივთიერებები გარემოში გამოყონ მაკრომოლეკულების ქსელის, სახელად უჯრედგარე მატრიქსის, მეშვეობით. ამ სტატიაში უფრო ახლოს გავიცნობთ ამ გარე სტრუქტურებსა და მათ ფუნქციას სხვადასხვა ტიპის უჯრედის ცხოველმყოფელობაში.

ცხოველური უჯრედების უჯრედგარე მატრიქსი

ცხოველური უჯრედების უმრავლესობა უჯრედგარე სივრცეში ნივთიერებებს გამოყოფს და ქმნის ცილებისა და ნახშირწყლების რთულ ქსელს, უჯრედგარე მატრიქსს (უგმ). უჯრედგარე მატრიქსის მთავარი შემადგენელი ნაწილი ცილა კოლაგენია. კოლაგენის მოლეკულებს ნახშირწყლები ემაგრება, გადაკეთდება და უჯრედიდან გამოთავისუფლების მერე ისინი გრძელ კოლაგენის ბოჭკოებად ჩალაგდება

^{1}

კოლაგენი უმთავრეს როლს ასრულებს ქსოვილებისთვის სიმტკიცისა და სტრუქტურული ერთიანობის შენარჩუნებაში. ადამიანის გენეტიკური დაავადებები, რომელთა დროსაც დეფექტური კოლაგენი წარმოიქმნება, მაგალითად, ელერს-დანლოსის სინდრომი, ძალიან ნაზი და გაჭიმვისას ადვილად დაზიანებადი ქსოვილების ჩამოყალიბებას იწვევს.

უჯრედგარე მატრიქსში კოლაგენის ბოჭკოები ჩაწნულია ნახშირწყლოვანი ჯგუფის მქონე პროტეოგლიკანებთან, რომლებიც შესაძლოა გრძელ, პოლისაქარიდულ ხერხემალზე იყოს ასხმული, როგორც სურათზე ჩანს. უჯრედგარე მატრიქსი მრავალი სხვა სახის ცილასა და ნახშირწყალსაც შეიცავს.

პროტეოგლიკანები გლიკოპროტეინების სპეციალური სახეა განსაკუთრებული თავისებურებებით. პირველ ყოვლისა, ისინი ძლიერ გლიკოზილებულია, ანუ, ცილასთან შედარებით ბევრად დიდი რაოდენობის ნახშირწყლებს შეიცავს. ამასთანავე, პროტეოგლიკანების ნახშირწყლოვანი ჯაჭვები სპეციფიკურ, სულფატის ჯგუფებით მოდიფიცირებულ შაქრებს შეიცავენ, რომლებიც ერთმანეთს წრფივ ჯაჭვებად უკავშირდებიან

^{1}

პროტეოგლიკანების ბიოქიმიასა და სტრუქტურაზე მეტის გასაგებად შეგიძლიათ, შესაბამის წყაროს გაეცნოთ (გამოყენებული ლიტერატურა და დამატებითი წყაროები იხილეთ სტატიის ბოლოს).

სურათის წყარო: OpenStax Biology.

უჯრედგარე მატრიქსი მასში მყოფ უჯრედებთან პირდაპირაა დაკავშირებული. მთავარი დამაკავშირებელი მოლეკულებიდან აღსანიშნავია ცილა ინტეგრინები, რომლებიც პლაზმურ მემბრანაშია ჩაშენებული. უჯრედგარე მატრიქსის ცილები, როგორიცაა ფიბრონექტინი, ზედა დიაგრამზე მწვანედ შეფერილი მოლეკულები, ხიდივითაა ინტეგრინებსა და უჯრედგარე მატრიქსის სხვა მოლეკულებს, მაგალითად კოლაგენს, შორის. მემბრანის შიგნითა მხარეს ინტეგრინები ციტოჩონჩხს უკავშირდება.

ინტეგრინები უჯრედების ღუზებივითაა უჯრედგარე მატრიქსში ჩაშენებული. ამასთანავე, ისინი უჯრედის მიერ გარემოს შეგრძნებაშიც მონაწილეობენ, აღიქვამენ რა უჯრედგარე მატრიქსის ქიმიურ და მექანიკურ სიგნალებს და რთავენ სასიგნალო გზებს საპასუხოდ

^{4, 5}

სისხლის შედედება უჯრედებსა და უჯრედგარე მატრიქსის ურთიერთკავშირის ერთ-ერთი მაგალითია. სისხლძარღვის ამომფენი უჯრედების დაზიანებისას მათ ზედაპირზე ჩნდება რეცეპტორი - ქსოვილოვანი ფაქტორი. ქსოვილოვანი ფაქტორი უჯრედგარე მატრიქსის ერთ-ერთ მოლეკულას უკავშირდება და იწვევს საპასუხო რეაქციებს, რომელთა მიზანიც სისხლის დაკარგის შემცირებაა. ამ რეაქციებში შედის: თრომბოციტების მიწებება დაზიანებული სისხლძარღვის კედელზე და მათი სტიმულირება შედედების ფაქტორების დიდი რაოდენობით წარმოსაქმნელად.

უჯრედის კედელი

მცენარეები კოლაგენს არ წარმოქმნიან, მაგრამ მათ თავიანთი უჯრედგარე სტრუქტურა აქვთ საყრდენად: უჯრედის კედელი. უჯრედის კედელი მყარი გარსია, რომელიც უჯრედს აკრავს, იცავს, საყრდენს უქმნის და ფორმას ანიჭებს მას. შეგიმჩნევიათ, როგორ ხრამუნებს უმი ბოსტნეული, მაგალითად ნიახური, მოკბეჩისას? ამ ხრამუნის მიზეზი დიდწილად სწორედ ნიახურის უჯრედების კედლის სიხისტეა.

უჯრედის კედელი ასევე აქვთ სოკოებს, ზოგ პროტისტს (ძირითადად ერთუჯრედიან ეუკარიოტთა ჯგუფი) და პროკარიოტების უმეტესობას - თუმცა, არ გირჩევდით რომელიმე მათგანის ჩაკბეჩას იმის გასაგებად, ხრამუნებს თუ არა იგი!

ცხოველური უჯრედგარე მატრიქსის მსგავსად, მცენარეული უჯრედის კედელიც ძირითადად უჯრედის მიერ გამოყოფილი მოლეკულებისგანაა აგებული. მისი ძირითადი ორგანული მოლეკულა ცელულოზაა, გლუკოზას ერთეულებისგან შემდგარი პოლისაქარიდი. ცელულოზა ბოჭკოებად, მიკროფიბრილებად, ლაგდება, რაც ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაზეა ნაჩვენები.

სურათის წყარო: „მცენარის უჯრედის კედლის დიაგრამა" ავტორი Mariana Ruiz Villareal, საჯარო დომენი

მცენარეული უჯრედის კედელი უმეტესწილად სხვადასხვანაირი პოლისაქარიდებისა და ცილებისგან შედგება. ცელულოზას გარდა, მასში ხშირად გვხვდება ჰემიცელულოზა და პექტინი, რაც ზედა დიაგრამაზეც ჩანს. დიაგრამის ზედა ნაწილში მდებარე უჯრედშორისი ფირფიტა წებოვანი ფენაა, რომელიც მეზობელი უჯრედების კედლებს ერთმანეთთან აფიქსირებს

^{6, 7}

ატრიბუცია:

მოდიფიცირებული სტატიის თავდაპირველი ვერსიებია:

„კავშირი უჯრედებსა და უჯრედულ აქტივობებს შორის”, ოპენსტაქსის კოლეჯი, ბიოლოგია (CC BY 3,0). ჩამოტვირთეთ თავდაპირველი სტატია უფასოდ აქ: http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@9,85:21/Biology.
„ეუკარიოტული უჯრედები“, ავტორი ოპენსტაქსის კოლეჯი, ბიოლოგია (CC BY 3,0). ჩამოტვირთეთ ორიგინალი სტატია უფასოდ აქ: http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@9,85:18/Eukaryotic-Cells.

სახეცვლილი სტატია ვრცელდება CC BY-NC-SA 4,0 ლიცენზიით.

ციტირებული შრომები:

Cooper, G.M. (2000). Cell walls and the extracellular matrix. In The cell: a molecular approach (2nd ed.). Sunderland, MA: Sinauer Associates. წყარო: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9874/.
Ehler-Danlos syndrome. (2015). In Genetics home reference. https://ghr.nlm.nih.gov/condition/ehlers-danlos-syndrome.
Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., and Darnell, J. (2000). Noncollagen components of the extracellular matrix. In Molecular cell biology (4th ed., section 22,4). New York, NY: W. H. Freeman. წყარო: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21706/.
Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., and Jackson, R. B. (2011). A tour of the cell. In Campbell biology (10th ed., p. 119). San Francisco, CA: Pearson.
Integrin-mediated signalling pathway. (20 ოქტომბერი, 2014). მოძიების თარიღი და ადგილი: 11 აგვისტო, 2015, MBInfo: http://www.mechanobio.info/modules/go-0007229.
Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., and Jackson, R. B. (2011). A tour of the cell. In Campbell biology (10th ed., p. 118). San Francisco, CA: Pearson.
უჯრედშორისი ფირფიტა. (17 დეკემბერი, 2015). მოძიების თარიღი და ადგილი: 20 ივლისი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Middle_lamella.

დამატებითი ბიბლიოგრაფია:

კოლაგენი. (10 ივლისი, 2016). მოძიების თარიღი და ადგილი: 20 ივლისი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Collagen.

Cooper, G.M. (2000). Cell walls and the extracellular matrix. In The cell: a molecular approach (2nd ed.). Sunderland, MA: Sinauer Associates. წყარო: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9874/.

უჯრედგარე მატრიქსი. (4 აგვისტო, 2015). მოძიების თარიღი და ადგილი: 11 აგვისტო, 2015, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Extracellular_matrix.

Integrin-mediated signalling pathway. (20 ოქტომბერი, 2014). მოძიების თარიღი და ადგილი: 24 აგვისტო, MBInfo: http://www.mechanobio.info/modules/go-0007229.

Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., and Darnell, J. (2000). Noncollagen components of the extracellular matrix. In Molecular cell biology (4th ed., section 22,4). New York, NY: W. H. Freeman. წყარო: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21706/.

McDowall, Jennifer. (n.d.) Tissue factor. In InterPro protein of the month. მოძიების თარიღია 20 ივლისი, 2016. წყარო: https://www.ebi.ac.uk/interpro/potm/2006_3/Page1.htm.

უჯრედშორისი ფირფიტა. (17 დეკემბერი, 2015). მოძიების თარიღი და ადგილი: 20 ივლისი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Middle_lamella.

Raven, P. H., Johnson, G. B., Mason, K. A., Losos, J. B., and Singer, S. R. (2014). Cell structure. In Biology (10th ed., AP ed., pp. 59-87). New York, NY: McGraw-Hill.

Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., and Jackson, R. B. (2011). A tour of the cell. In Campbell biology (10th ed., pp. 92-123). San Francisco, CA: Pearson.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

შესვლა

დავალაგოთ:

პოსტები ჯერ არ არის.

გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.