- Mi a sejtmembrán?
- Sejtmembrán funkció
- A sejtmembrán szerkezete
- Aktív szállítás és passzív szállítás
- Endocitózis és exocitózis
Elmagyarázzuk, mi a sejtmembrán és néhány jellemzője. Ezenkívül ennek a lipidrétegnek a funkciója és szerkezete.
Mi a sejtmembrán?
A sejteket körülvevő és határoló kettős foszfolipidréteget sejtmembránnak, plazmamembránnak, plazmalemmának vagy citoplazmatikus membránnak nevezik. sejteket, elválasztja a belsőt a külsőtől, és lehetővé teszi a fizikai és kémiai egyensúlyt a környezet és a citoplazma a sejt. Ez a sejt legkülső része.
Ez a membrán nem látható optikai mikroszkóp (elektronikusra igen), mivel átlagos vastagsága 8 nm (1 nm = 10-9 m), és a zöldségsejtek és azokban gombát, a sejtfal alatt.
A sejtmembrán elsődleges jellemzője a szelektív permeabilitása, vagyis az a képessége, hogy lehetővé teszi vagy megtagadja bizonyos molekulák a sejtbe, így szabályozva az átjutást Víz, tápanyagok vagy ionos sók, hogy a citoplazma mindig az optimális elektrokémiai potenciál körülményei között legyen (negatív töltésű), pH vagy koncentráció.
Sejtmembrán funkció
A sejtmembrán a következő funkciókat látja el:
- Elhatárolás. Meghatározza és mechanikusan védi a cellát, megkülönböztetve a külsőt a belsőtől és az egyik sejtet a másiktól. Ezenkívül ez az első védelmi akadály a többi támadó ügynökkel szemben.
- Menedzsment. Szelektivitása lehetővé teszi, hogy utat engedjen a kívánt anyagoknak a sejtben, és megtagadja a nem kívánt anyagok bejutását, így kommunikáció a külső és a belső között, miközben szabályozza az említett forgalmat.
- Megőrzés. A folyadékok és anyagok cseréje révén a membrán lehetővé teszi a víz és egyéb koncentrációk stabil fenntartását oldott anyagok a citoplazmában tartsa állandó pH-értékét és elektrokémiai töltését.
- Kommunikáció. A membrán képes reagálni a kívülről érkező ingerekre, információt továbbítani a sejt belsejébe, és mozgásba hozni bizonyos folyamatokat, például sejtosztódást, mozgalom sejtes vagy biokémiai anyagok szegregációja.
A sejtmembrán szerkezete
A sejtmembrán két rétegből áll lipidek amfipatikus, melynek hidrofil poláris fejei (affinitás a vízhez) a sejtbe és abból kifelé orientálódnak, így a hidrofób (vízelutasító) részeik érintkezésben vannak, hasonlóan egy szendvicshez. Ezek a lipidek elsősorban koleszterin, de foszfogliceridek és szfingolipidek is.
20%-át is birtokolja fehérje integrált és perifériás, amelyek összekötő, átviteli, vételi és katalízis funkciót töltenek be. Az integrált membránfehérjék a kettős rétegbe ágyazódnak be úgy, hogy hidrofil felületeik a vizes környezetnek vannak kitéve, hidrofób felületeik pedig érintkeznek a kettősréteg hidrofób belsejével.
A transzmembrán fehérjék olyan integrált fehérjék, amelyek teljesen átfogják a membrán vastagságát. A perifériás membránfehérjék a kettős réteg felületéhez kapcsolódnak, általában az integrált fehérjék szabaddá váló régióihoz kötődnek, és könnyen leválnak anélkül, hogy megzavarnák a membrán szerkezetét. Nekik köszönhető a sejtfelismerés is, a biokémiai kommunikáció egy formája.
Végül a sejtmembrán szénhidrát komponenseket (cukrokat) tartalmaz, poliszacharidokat vagy oligoszacharidokat, amelyek a membrán külső oldalán találhatók, és glikokalixot alkotnak. Ezek a cukrok a membrán száraz tömegének mindössze 8%-át teszik ki, és hordozóanyagként, azonosítóként szolgálnak a sejtközi kommunikációban, valamint védik a sejtfelszínt a mechanikai és kémiai agressziókkal szemben.
Aktív szállítás és passzív szállítás
A membránok rekeszeket képeznek a eukarióta sejtek Különféle funkciókat tesznek lehetővé. Ezenkívül biokémiai reakciók felületeként szolgálnak.
Sok ionok a kismolekulák pedig passzív transzporttal (energiafelhasználás nélkül) és aktív transzporttal (energiafelhasználással) mozognak a biológiai membránokon.
A diffúzió az anyag nettó mozgása a koncentráció gradiensén a magasabb koncentrációjú tartományból az alacsonyabb koncentrációjú tartományba.
A lipidkettősrétegen keresztüli passzív transzportot egyszerű diffúziónak, az ioncsatornákon és membránfehérjéken keresztül történő átjutást pedig elősegített diffúziónak nevezzük.
A ozmózis Ez egyfajta diffúzió, amelyben a vízmolekulák egy félig áteresztő membránon haladnak át egy nagyobb effektív vízkoncentrációjú régióból egy olyan tartományba, ahol effektív koncentrációjuk alacsonyabb.
Az aktív transzport során a sejt anyagcsere-energiát fordít arra, hogy ionokat vagy molekulákat mozgasson a membránon, a koncentrációgradiens ellenében.
Az elsődleges aktív transzport, más néven direkt aktív transzport, a metabolikus energiát közvetlenül a molekulák membránon történő szállítására használja fel. Például a nátrium-kálium pumpa ATP-t használ a nátriumionok kiszivattyúzására a sejtből, a káliumionokat pedig a sejtbe.
A kotranszportban, amelyet közvetett aktív transzportnak is neveznek, egyszerre két oldott anyag kerül átadásra. A meghajtott ATP pumpa fenntartja a koncentráció gradienst. Tehát egy hordozó fehérje két oldott anyagot szállít együtt. Az oldott anyag lefelé mozog a koncentrációgradiensén, és a felszabaduló energiát arra használja fel, hogy egy másik oldott anyagot a koncentrációgradiensével szemben mozgassa.
Endocitózis és exocitózis
Néhány nagyobb anyag, például nagy molekulák, részecskék étel vagy akár kis sejtek is be- vagy kimozdulnak a sejtekből. Exocitózissal és endocitózissal továbbítják őket. Az aktív transzporthoz hasonlóan ezek a folyamatok is közvetlenül a sejtből energiát igényelnek. Ez a sejtmembránban vezikulák képződésével történik, amelyek attól függően, hogy belépnek vagy elhagyják, lehetővé teszik a kívánt anyag feloldódását a sejtmembránban. citoplazma vagy éppen ellenkezőleg, a környezet.
- Exocitózisban. Egy sejt kilökődik anyagokat hulladék vagy szekréciós termékek (például hormonok) egy vezikula plazmamembránnal való egyesítése révén.
- Endocitózisban. Az anyagok beépülnek a sejtbe. A biológiai rendszerekben többféle endocitózis mechanizmus működik, beleértve a fagocitózist, pinocitózist és receptor-mediált endocitózist.
- Pinocitózisban ("sejtek isznak"). A sejt felveszi az oldott anyagokat.
- Receptor által közvetített endocitózisban.Specifikus molekulák egyesülnek a plazmamembránon lévő receptorfehérjékkel. A receptor által közvetített endocitózis a fő mechanizmus, amellyel az eukarióta sejtek makromolekulákat vesznek fel.
- Fagocitózisban (szó szerint "evő sejtek"). A sejt nagy részecskéket szilárd anyagokból táplálékként vagy baktériumok. Ez utóbbi létfontosságú bizonyos sejtek és egysejtű szervezetek amelyek felszívják (membránjukba csomagolják) az anyagot ahhoz táplálás.