• Co je buněčná membrána?
• Funkce buněčné membrány
• Struktura buněčné membrány
• Aktivní doprava a pasivní doprava
• Endocytóza a exocytóza

Vysvětlíme, co je buněčná membrána a některé její vlastnosti. Navíc jeho funkce a struktura této lipidové vrstvy.

Buněčná membrána má průměrnou tloušťku 7,3 nm3.

Co je buněčná membrána?

Dvojitá vrstva fosfolipidů, která obklopuje a ohraničuje buňky, se nazývá buněčná membrána, plazmatická membrána, plazmalema nebo cytoplazmatická membrána. buňky, odděluje interiér od exteriéru a umožňuje fyzikální a chemickou rovnováhu mezi prostředím a okolím cytoplazma buňky. Je to nejvzdálenější část buňky.

Tato membrána není viditelná optický mikroskop (ano elektronické), protože má průměrnou tloušťku 8 nm (1 nm = 10-9 m) a nachází se v zeleninové buňky a v těch houby, pod buněčnou stěnou.

Primární charakteristikou buněčné membrány je její selektivní permeabilita, to znamená její schopnost umožnit nebo odmítnout vstup určitých molekul do buňky, čímž se reguluje průchod Vodaživin nebo iontových solí, aby byla cytoplazma vždy v optimálních podmínkách elektrochemického potenciálu (záporně nabitá), pH nebo soustředění.

Funkce buněčné membrány

Membrána umožňuje průchod požadovaných látek a průchod nežádoucích.

Buněčná membrána plní následující funkce:

• Vymezování. Definuje a mechanicky chrání buňku, odlišuje exteriér od interiéru a jednu buňku od druhé. Navíc je to první obranná bariéra proti dalším invazním agentům.
• Řízení. Jeho selektivita mu umožňuje ustoupit požadovaným látkám v buňce a odepřít vstup těm nežádoucím, které slouží jako sdělení mezi exteriérem a interiérem při regulaci uvedeného provozu.
• Zachování. Prostřednictvím výměny tekutin a látek umožňuje membrána udržovat stabilní koncentraci vody a dalších rozpuštěné látky v cytoplazmě, udržovat jeho hladinu pH a jeho elektrochemický náboj konstantní.
• Sdělení. Membrána může reagovat na podněty zvenčí, přenášet informace do nitra buňky a uvádět do pohybu určité procesy, jako je buněčné dělení, hnutí buněčné nebo segregace biochemických látek.

Struktura buněčné membrány

Lipidy jsou primárně cholesterol, ale také fosfoglyceridy a sfingolipidy.

Buněčná membrána se skládá ze dvou vrstev lipidy amfipatické, jejichž hydrofilní polární hlavy (afinita k vodě) jsou orientovány dovnitř a ven z buňky a udržují jejich hydrofobní (vodu odmítající) části v kontaktu, podobně jako u sendviče. Těmito lipidy jsou především cholesterol, ale také fosfoglyceridy a sfingolipidy.

Vlastní také 20 %. protein integrální a periferní, které plní funkce připojení, transportu, příjmu a katalýzy. Integrální membránové proteiny jsou zabudovány do dvojvrstvy s jejich hydrofilními povrchy vystavenými vodnému prostředí a jejich hydrofobními povrchy v kontaktu s hydrofobním vnitřkem dvojvrstvy.

Transmembránové proteiny jsou integrální proteiny, které zcela pokrývají tloušťku membrány. Proteiny periferní membrány se spojují s povrchem dvojvrstvy, normálně se vážou na exponované oblasti integrálních proteinů a lze je snadno oddělit, aniž by došlo k narušení struktury membrány. Díky nim dochází také k rozpoznávání buněk, což je forma biochemické komunikace.

Nakonec má buněčná membrána sacharidové složky (cukry), buď polysacharidy nebo oligosacharidy, které se nacházejí na vnější straně membrány a tvoří glykokalyx. Tyto cukry představují pouze 8 % suché hmotnosti membrány a slouží jako nosný materiál, jako identifikátory v mezibuněčné komunikaci a jako ochrana buněčného povrchu před mechanickými a chemickými agresemi.

Aktivní doprava a pasivní doprava

Membrány tvoří oddíly uvnitř eukaryotické buňky Umožňují řadu samostatných funkcí. Kromě toho slouží jako povrchy pro biochemické reakce.

Mnoho ionty a malé molekuly se pohybují biologickými membránami pasivním transportem (bez energetického výdeje) a aktivním transportem (s výdejem energie).

Difúze je čistý pohyb látky po jejím koncentračním gradientu z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací.

Pasivní transport přes lipidovou dvojvrstvu se nazývá jednoduchá difúze a ten, který probíhá iontovými kanály a membránovými proteiny, se nazývá facilitovaná difúze.

The osmóza Jde o typ difúze, při které molekuly vody procházejí polopropustnou membránou z oblasti s vyšší efektivní koncentrací vody do oblasti, kde je jejich efektivní koncentrace nižší.

Při aktivním transportu buňka vynakládá metabolickou energii na pohyb iontů nebo molekul přes membránu proti koncentračnímu gradientu.

Primární aktivní transport, nazývaný také přímý aktivní transport, využívá metabolickou energii přímo k transportu molekul přes membránu. Sodno-draslíková pumpa například využívá ATP k čerpání sodíkových iontů z buňky a draselných iontů do buňky.

Při kotransportu, nazývaném také nepřímý aktivní transport, dochází k přenosu dvou rozpuštěných látek současně. Poháněná pumpa ATP udržuje koncentrační gradient. Nosný protein tedy spolutransportuje dvě rozpuštěné látky. Rozpuštěná látka se pohybuje dolů po svém koncentračním gradientu a využívá uvolněnou energii k pohybu další rozpuštěné látky proti svému koncentračnímu gradientu.

Endocytóza a exocytóza

Při endocytóze jsou materiály inkorporovány do buňky.

Některé z větších materiálů, jako jsou velké molekuly, částice jídlo nebo dokonce malé buňky, také se pohybují dovnitř nebo ven z buněk. Přenášejí se exocytózou a endocytózou. Stejně jako aktivní transport vyžadují tyto procesy výdej energie přímo z buňky. K tomu dochází prostřednictvím tvorby vezikul v buněčné membráně, které v závislosti na tom, zda vstupují nebo odcházejí, umožňují požadovanému materiálu rozpustit se v buněčné membráně. cytoplazma nebo naopak v životní prostředí.

• Při exocytóze. Buňka se vyloučí látek odpadních nebo sekrečních produktů (jako jsou hormony) fúzí vezikuly s plazmatickou membránou.
• Při endocytóze. Materiály jsou zabudovány do buňky. V biologických systémech funguje několik typů mechanismů endocytózy, včetně fagocytózy, pinocytózy a receptorem zprostředkované endocytózy.
  • Při pinocytóze ("buňky pití"). Buňka absorbuje rozpuštěné materiály.
  • Při receptorem zprostředkované endocytóze.Specifické molekuly se spojují s receptorovými proteiny na plazmatické membráně. Endocytóza zprostředkovaná receptory je hlavním mechanismem, kterým eukaryotické buňky přijímají makromolekuly.
  • Při fagocytóze (doslova „požírání buněk“). Buňka přijímá velké částice pevných látek jako potravu popř bakterie. Posledně jmenovaný je životně důležitý v případě určitých buněk a jednobuněčné organismy které pohltí (zabalí do své membrány) materiál do výživa.