• Kas yra ląstelės membrana?
• Ląstelių membranos funkcija
• Ląstelių membranos struktūra
• Aktyvus transportas ir pasyvus transportas
• Endocitozė ir egzocitozė

Mes paaiškiname, kas yra ląstelės membrana ir kai kurios jos savybės. Be to, jo funkcija ir šio lipidinio sluoksnio struktūra.

Vidutinis ląstelės membranos storis yra 7,3 nm3.

Kas yra ląstelės membrana?

Dvigubas fosfolipidų sluoksnis, supantis ir ribojantis ląsteles, vadinamas ląstelės membrana, plazmine membrana, plazmolema arba citoplazmine membrana. ląstelės, atskiriantis vidų nuo išorės ir leidžiantis išlaikyti fizinę ir cheminę pusiausvyrą tarp aplinkos ir citoplazma ląstelės. Tai yra tolimiausia ląstelės dalis.

Ši membrana nėra matoma optinis mikroskopas (taip elektroninei), nes jo vidutinis storis yra 8 nm (1 nm = 10–9 m) ir yra daržovių ląstelės ir tose iš grybai, žemiau ląstelės sienelės.

Pagrindinė ląstelės membranos savybė yra jos selektyvus pralaidumas, ty gebėjimas leisti arba atmesti tam tikrų molekules į ląstelę, taip reguliuodamas praėjimą Vanduo, maistinių medžiagų arba joninių druskų, kad citoplazma visada būtų optimaliomis elektrocheminio potencialo sąlygomis (neigiamai įkrauta), pH arba koncentracija.

Ląstelių membranos funkcija

Membrana praleidžia norimas medžiagas, o nepageidaujamas.

Ląstelės membrana atlieka šias funkcijas:

• Delimitacija. Ji apibrėžia ir mechaniškai apsaugo ląstelę, išskirdama išorę nuo vidaus ir vieną ląstelę nuo kitos. Be to, tai pirmoji gynybinė kliūtis nuo kitų įsibrovėlių.
• Valdymas. Jo selektyvumas leidžia užleisti vietą norimoms medžiagoms ląstelėje ir neleisti patekti į nepageidaujamas medžiagas, kurios yra bendravimas tarp išorės ir vidaus reguliuojant minėtą eismą.
• Konservavimas. Keičiant skysčius ir medžiagas, membrana leidžia palaikyti stabilią vandens ir kitų koncentraciją tirpių medžiagų citoplazmoje palaikyti pastovų pH lygį ir elektrocheminį krūvį.
• Bendravimas. Membrana gali reaguoti į dirgiklius iš išorės, perduoti informaciją į ląstelės vidų ir pradėti tam tikrus procesus, tokius kaip ląstelių dalijimasis, judėjimas ląstelių arba biocheminių medžiagų segregacija.

Ląstelių membranos struktūra

Lipidai pirmiausia yra cholesterolis, bet taip pat fosfogliceridai ir sfingolipidai.

Ląstelės membrana sudaryta iš dviejų sluoksnių lipidai amfipatinės, kurių hidrofilinės poliarinės galvutės (afinitetas vandeniui) yra orientuotos į ląstelę ir iš jos, todėl jų hidrofobinės (vandenį atstumiančios) dalys liečiasi, panašiai kaip sumuštinis. Šie lipidai pirmiausia yra cholesterolis, bet taip pat fosfogliceridai ir sfingolipidai.

Jai taip pat priklauso 20 proc baltymas integraliniai ir periferiniai, kurie atlieka ryšio, transportavimo, priėmimo ir katalizės funkcijas. Integruoti membranos baltymai yra įterpti į dvisluoksnį sluoksnį, o jų hidrofiliniai paviršiai yra veikiami vandeninės aplinkos, o jų hidrofobiniai paviršiai liečiasi su hidrofobiniu dvigubo sluoksnio vidumi.

Transmembraniniai baltymai yra vientisi baltymai, kurie visiškai apima membranos storį. Periferiniai membranos baltymai asocijuojasi su dvisluoksnio sluoksnio paviršiumi, paprastai jungiasi prie atvirų integruotų baltymų sričių ir lengvai atsiskiria nepažeidžiant membranos struktūros. Jų dėka taip pat yra ląstelių atpažinimas, biocheminio ryšio forma.

Galiausiai ląstelės membranoje yra angliavandenių komponentų (cukrų), polisacharidų arba oligosacharidų, kurie yra membranos išorėje ir sudaro glikokaliksą. Šie cukrūs sudaro tik 8% sausos membranos masės ir tarnauja kaip pagalbinė medžiaga, kaip identifikatoriai tarpląsteliniam ryšiui ir kaip ląstelės paviršiaus apsauga nuo mechaninės ir cheminės agresijos.

Aktyvus transportas ir pasyvus transportas

Membranos viduje sudaro skyrius eukariotinės ląstelės Jie leidžia atlikti įvairias atskiras funkcijas. Be to, jie tarnauja kaip paviršiai biocheminėms reakcijoms.

Daugelis jonų o mažos molekulės per biologines membranas juda pasyviuoju transportu (be energijos sąnaudų) ir aktyviuoju transportu (su energijos sąnaudomis).

Difuzija yra grynasis medžiagos judėjimas žemyn jos koncentracijos gradientu iš didesnės koncentracijos srities į mažesnės koncentracijos sritį.

Pasyvus pernešimas per lipidų dvisluoksnį sluoksnį vadinamas paprasta difuzija, o vykstantis per jonų kanalus ir membranos baltymus vadinamas palengvinta difuzija.

The osmosas Tai difuzijos tipas, kai vandens molekulės pereina per pusiau pralaidžią membraną iš regiono, kuriame yra didesnė efektyvi vandens koncentracija, į regioną, kuriame jų efektyvi koncentracija yra mažesnė.

Aktyviai transportuodama ląstelė eikvoja medžiagų apykaitos energiją, kad judėtų jonus ar molekules per membraną, priešingai koncentracijos gradientui.

Pirminis aktyvusis transportas, dar vadinamas tiesioginiu aktyviuoju transportu, naudoja metabolinę energiją tiesiogiai molekulėms pernešti per membraną. Pavyzdžiui, natrio-kalio siurblys naudoja ATP, kad išpumpuotų natrio jonus iš ląstelės ir kalio jonus į ląstelę.

Bendrajame transporte, dar vadinamame netiesioginiu aktyviuoju transportu, vienu metu perduodamos dvi tirpios medžiagos. Varomas ATP siurblys palaiko koncentracijos gradientą. Taigi baltymas nešiklis kartu perneša dvi ištirpusias medžiagas. Tirpi medžiaga juda žemyn savo koncentracijos gradientu ir naudoja išleistą energiją, kad kitą tirpią medžiagą judėtų prieš jos koncentracijos gradientą.

Endocitozė ir egzocitozė

Endocitozės metu medžiagos yra įtrauktos į ląstelę.

Kai kurios didesnės medžiagos, tokios kaip didelės molekulės, dalelės maistas ar net mažos ląstelės, jos taip pat juda į ląsteles arba iš jų išeina. Jie perduodami egzocitozės ir endocitozės būdu. Kaip ir aktyvus transportas, šie procesai reikalauja energijos sąnaudų tiesiai iš ląstelės. Taip atsitinka dėl to, kad ląstelės membranoje susidaro pūslelės, kurios, priklausomai nuo to, ar jos patenka, ar išeina, leidžia norimai medžiagai ištirpti citoplazma arba priešingai, į aplinką.

• Esant egzocitozei. Ląstelė išstumiama medžiagų atliekos ar sekrecijos produktai (pvz., hormonai), suliejant pūslelę su plazmine membrana.
• Esant endocitozei. Medžiagos yra įtrauktos į ląstelę. Biologinėse sistemose veikia kelių tipų endocitozės mechanizmai, įskaitant fagocitozę, pinocitozę ir receptorių sukeltą endocitozę.
  • Esant pinocitozei („ląstelių gėrimui“). Ląstelė pasiima ištirpusias medžiagas.
  • Esant receptorių sukeltai endocitozei.Konkrečios molekulės susijungia su receptorių baltymais plazmos membranoje. Receptorių sukelta endocitozė yra pagrindinis mechanizmas, kuriuo eukariotinės ląstelės paima makromolekules.
  • Esant fagocitozei (pažodžiui, „valgomos ląstelės“). Ląstelė praryja dideles kietųjų medžiagų daleles kaip maistą arba bakterijos. Pastarasis yra gyvybiškai svarbus tam tikrų ląstelių ir vienaląsčiai organizmai kurie praryja (apvynioja savo membrana) medžiagą į mityba.