Ћелијске мембране

дефиниција

Ћелије су најмање, кохерентне јединице које чине органе и ткива. Свака ћелија је окружена ћелијском мембраном, баријером која се састоји од посебног двоструког слоја честица масти, такозваног двоструког слоја липида. Липидни двослојеви се могу замислити као два масна филма сложена један на други, који се због својих хемијских својстава не могу међусобно одвојити и тако чине врло стабилну јединицу. Ћелијске мембране испуњавају много различитих функција: Користе се за комуникацију, заштиту и као контролна станица за ћелије.

Које су различите ћелијске мембране?

Не само да је ћелија окружена мембраном, већ и органеле ћелије. Ћелијске органеле су мала подручја унутар ћелије, одвојена мембранама, од којих свака има свој задатак. Они се разликују по својим протеинима који су уграђени у мембране и делују као транспортери за супстанце које се транспортују преко мембране.

Унутрашња митохондријска мембрана је посебан облик ћелијске мембране.Митохондрији су органеле које су важне да ћелија генерише енергију. Они су тек накнадно апсорбовани у људску ћелију током еволуције. Због тога имају две липидне двослојне мембране. Спољни је класични људски, унутрашњи мембрана специфична за митохондриј. Садржи кардиолипин, масну киселину која је уграђена у масни филм и може се наћи само у унутрашњој мембрани, а не у другој.

Људско тело садржи само ћелије које су окружене ћелијском мембраном. Међутим, постоје и ћелије, попут бактерија, које су такође окружене ћелијским зидом. Изрази ћелијски зид и ћелијска мембрана стога се не могу користити синонимно. Ћелијски зидови су знатно дебљи и додатно стабилизују ћелијску мембрану. Ћелијски зидови нису потребни у људском телу, јер се многе појединачне ћелије могу удружити и створити јаке асоцијације. С друге стране, бактерије су једноћелијске ћелије, тј. Састоје се само од једне ћелије, која би била знатно слабија без ћелијског зида.

Прочитајте више о томе на: бактерија

Структура ћелијске мембране

Ћелијске мембране раздвајају различита подручја једна од друге. Да би то учинили, морају да испуне много различитих захтева: Пре свега, ћелијске мембране су сачињене од двоструког слоја од два масна филма, који су пак састављени од појединачних масних киселина. Масне киселине се састоје од растворљивих у води, хидрофилни Глава и од воде нерастворљиве, хидрофобни Реп. Главе се прикаче једна за другу у једној равни, тако да маса репова буде усмерена у једном правцу. С друге стране, друга серија масних киселина се акумулира на исти начин. Ово ствара двоструки слој, који је споља омеђен главама, а на тај начин једним унутра хидрофобни Ствара подручје, односно подручје у које не може продрети вода.

У зависности од молекула који чине главу масне киселине, они имају различита имена и различита својства, али они имају само подређену улогу. Масне киселине могу бити незасићене или засићене, у зависности од репа и његове хемијске структуре. Незасићене масне киселине су знатно крутије и узрокују смањење флуидности мембране, док засићене масне киселине повећавају флуидност. Течност је мера покретљивости и деформабилности двослоја липида. У зависности од задатка и стања ћелије, потребни су различити степени покретљивости и ригидности, што се може постићи додатним уградњом једне или друге врсте масних киселина.

Поред тога, холестерол се може уградити у мембрану, што масовно смањује флуидност и на тај начин стабилизује мембрану. Због ове структуре, само врло мале, у води нерастворљиве супстанце могу лако да савладају мембрану.

Међутим, пошто знатно веће супстанце које нису растворљиве у води морају да прођу мембрану да би се транспортовале у или из ћелије, неопходни су транспортни протеини и канали. Они се чувају у мембрани између масних киселина. Будући да су ови канали проходни за неке молекуле, а за друге не, говори се о једном Полупропусност ћелијска мембрана, тј. делимична пропустљивост.

Последњи градивни елемент ћелијских мембрана су рецептори. Рецептори су такође велики протеини који се углавном производе у самој ћелији, а затим уграђују у мембрану. Можете их у потпуности обухватити или бити подржани само споља. Због своје хемијске структуре, транспортери, канали и рецептори остају чврсто у мембрани и на њој и не могу се лако одвојити од ње. Међутим, могу се бочно преместити на различита места унутар мембране, у зависности од тога где су потребни.

Коначно, још увек могу да постоје ланци шећера на спољној страни ћелијских мембрана, у техничкој терминологији Гликокаликс позвао. На пример, они су основа система крвних група. Будући да се ћелијска мембрана састоји од толико различитих грађевинских блокова који такође могу да разликују тачно своје место, познат је и као модел течног мозаика.

Прочитајте више о томе на: Крвне групе

Дебљина ћелијске мембране

Ћелијске мембране су дебљине око 7 нм, тј. Изузетно танке, али и даље робусне и непремостиве за већину супстанци. Свака површина главе је око 2 нм током хидрофобни Површина репа мери 3 нм. Ова вредност тешко варира између различитих врста ћелија у људском телу.

Које су компоненте ћелијске мембране?

У основи, ћелијска мембрана се састоји од двоструког слоја фосфолипида. Фосфолипиди су грађевински блокови који се састоје од воде која воли воду, тј. Хидрофилне, главе и репа, који чине две масне киселине. Део који се састоји од масних киселина је хидрофобан, што значи да одбија воду.
У двоструком слоју фосфолипида, хидрофобне компоненте су усмерене једна према другој. Хидрофилни делови указују на споља и изнутра ћелије. Оваква структура мембране омогућава раздвајање два водена окружења.

Ћелијска мембрана такође садржи сфинголипиде и холестерол. Ове супстанце регулишу структуру и флуидност ћелијске мембране. Течност је мера колико се добро протеини могу кретати у ћелијској мембрани. Што је флуидност ћелијске мембране већа, протеини се лакше крећу у њој.

Поред тога, у ћелијској мембрани постоји много различитих протеина. Ови протеини се користе за транспорт супстанци кроз мембрану или за интеракцију са околином. Ова интеракција се може постићи директном везом између суседних ћелија или посредством супстанци које се вежу за протеине мембране.

Следећа тема такође може да вас занима: Ћелијска плазма у људском телу

Фосфолипиди у ћелијској мембрани

Фосфолипиди су главна компонента ћелијске мембране. Фосфолипиди су амфифилни. То значи да се састоје од хидрофилног и хидрофобног дела. Ово својство фосфолипида омогућава да се унутрашњост ћелије одвоји од околине.

Постоје различити облици фосфолипида. Хидрофилна окосница фосфолипида састоји се или од глицерина или сфингозина. Оба облика имају заједничко то што су два хидрофобна ланца угљоводоника везана за основну структуру.

Холестерол у ћелијској мембрани

Холестерол је садржан у ћелијској мембрани ради регулације течности. Стална флуидност је веома важна за одржавање транспортних процеса ћелијске мембране. На високим температурама, ћелијска мембрана тежи да постане превише течна. Везе између фосфолипида, које су ионако слабе у нормалним околностима, још су слабије на високим температурама. Због своје круте структуре, холестерол помаже у одржавању одређене снаге.

Изгледа другачије на ниским температурама. Овде мембрана може постати претесна. Фосфолипиди, који имају засићене масне киселине као хидрофобну компоненту, постају нарочито чврсти. То значи да се фосфолипиди могу чувати врло близу један другог. У овом случају, холестерол ускладиштен у ћелијској мембрани узрокује повећану флуидност, јер холестерол садржи круту прстенасту структуру и тако делује као одстојник.

Детаљне информације о теми „холестерол“ можете пронаћи на:

• ЛДЛ - „липопротеин мале густине“
• ХДЛ - „липопротеин велике густине“
• Естераза холестерола - за то је важно

Функције ћелијске мембране

Као што сугерише сложена структура ћелијских мембрана, оне морају да испуњавају много различитих функција које се могу у великој мери разликовати у зависности од врсте и локације ћелије. С једне стране, мембране опћенито представљају баријеру, а то је функција коју не треба подцјењивати. Небројене реакције се одвијају паралелно у нашем телу у било ком тренутку. Да су се сви одвијали у истој соби, снажно би утицали и чак поништавали једни друге. Регулисани метаболизам не би био могућ, а људи какви постоје и функционишу у целини били би незамисливи.

Истовремено, они служе као транспортни медиј за широк спектар супстанци које се транспортују преко мембране. Да би могле да раде заједно као орган, појединачне ћелије морају бити у контакту преко својих мембрана. То се постиже различитим везивним протеинима и рецепторима. Ћелије могу користити рецепторе да се идентификују, међусобно комуницирају и размењују информације. На пример, гликокаликс служи као једна од многих дистинктивних карактеристика између сопствених и страних ћелија тела. Рецептори су протеини који хватају сигнале изван ћелије и преносе их у ћелијско језгро, а тиме и у „мозак“ ћелије. У зависности од хемијских својстава хемијске честице која је пристала на рецептор, она се налази или на спољној страни ћелије, у ћелији или у ћелијској мембрани.

Али ћелије саме могу такође да преносе информације. Најпознатија наша тела су нервне ћелије. Да би могле да обављају своју функцију, њихове мембране морају бити способне да проводе електричне сигнале. Електрични сигнали настају услед различитих наелектрисања унутар и изван ћелија. Ова разлика у наелектрисању, позната и као градијент, мора се одржати. У овом контексту, говори се о мембранском потенцијалу. Ћелијске мембране раздвајају различито наелектрисана подручја једна од друге, али истовремено садрже канале који омогућавају кратко преокретање односа наелектрисања тако да стварна струја и самим тим информације које треба проследити могу да теку. Ова појава се назива и акционим потенцијалом.

Прочитајте више о томе на: Нервних ћелија

Транспортни процеси у ћелијској мембрани

Ћелијска мембрана као таква је непропусна за веће молекуле и јоне. Да би се одвијала размена између унутрашњости ћелије и околине, у ћелијској мембрани постоје протеини који транспортују различите молекуле у ћелију и из ње.

Са овим протеинима се прави разлика између канала кроз које супстанца пасивно пролази у или из ћелије дуж разлике у концентрацији. Остали протеини морају да генеришу енергију за активни транспорт супстанци кроз ћелијску мембрану.

Други важан облик транспорта су везикуле. Мехурићи су мали мехурићи који се одлепљују од ћелијске мембране. Супстанце које се производе у ћелији могу се ослободити у околину кроз ове везикуле. Поред тога, супстанце из ћелијске околине такође се могу уклонити на овај начин.

Разлике у ћелијској мембрани бактерија - пеницилину

Ћелијска мембрана од бактерија тешко се разликује од људског тела. Велика разлика између ћелија лежи у додатни ћелијски зид бактерија. Ћелијски зид се причвршћује за спољну страну ћелијске мембране и на тај начин стабилизује и штити бактерију, која би без ње била рањива. она је кренула Муреин, посебна честица шећера у коју се могу уградити и други протеини, попут Локомоција и репродукција служити. пеницилин може пореметити синтезу ћелијског зида и тако делује бактерицидно, односно убија бактерију. Ово омогућава циљано деловање против бактерија које узрокују болести, а да истовремено не уништава сопствене ћелије тела.