Membrana celulara

definiție

Celulele sunt cele mai mici unități coerente care alcătuiesc organe și țesuturi. Fiecare celulă este înconjurată de o membrană celulară, o barieră care constă dintr-un strat dublu special de particule de grăsime, așa-numitul strat dublu lipidic. Straturile lipidice pot fi imaginate ca două pelicule de grăsime stivuite una peste alta, care datorită proprietăților lor chimice nu se pot separa unele de altele și formează astfel o unitate foarte stabilă. Membranele celulare îndeplinesc multe funcții diferite: sunt utilizate pentru comunicare, protecție și ca stație de control pentru celule.

Care sunt membranele celulare diferite?

Nu numai că celula în sine este înconjurată de o membrană, ci și organulele celulare. Organulele celulare sunt mici zone delimitate de membrană în interiorul celulei, fiecare având propria sarcină. Ele diferă în proteine, care sunt încorporate în membrane și acționează ca transportori pentru substanțele care urmează să fie transportate pe membrană.

Membrana mitocondrială internă este o formă specială a membranei celulare.Mitochondria sunt organele care sunt importante pentru celula pentru a genera energie. Au fost absorbite în celula umană mai târziu în cursul evoluției. Prin urmare, au două membrane bicapa lipidice. Cea exterioară este cea clasică umană, cea interioară, membrana specifică pentru mitocondriune. Conține cardiolipină, un acid gras care este încorporat în filmul gras și poate fi găsit doar în membrana interioară și niciun alt.

Corpul uman conține numai celule care sunt înconjurate de o membrană celulară. Cu toate acestea, există și celule, cum ar fi bacteriile, care sunt, de asemenea, înconjurate de un perete celular. Prin urmare, termenii de perete celular și membrană celulară nu pot fi folosiți în mod sinonim. Pereții celulari sunt semnificativ mai groși și, de asemenea, stabilizează membrana celulară. Pereții celulari nu sunt necesari în corpul uman, deoarece multe celule individuale se pot uni pentru a forma asociații puternice. Bacteriile, pe de altă parte, sunt celule unicelulare, adică constau doar dintr-o singură celulă care ar fi semnificativ mai slabă fără peretele celular.

Citiți mai multe despre acest subiect la: bacterii

Structura membranei celulare

Membranele celulare separă diferite zone una de alta. Pentru a face acest lucru, acestea trebuie să îndeplinească multe cerințe diferite: în primul rând, membranele celulare sunt alcătuite dintr-un strat dublu din două pelicule grase, care la rândul lor sunt compuse din acizi grași individuali. Acizii grași constau dintr-un solubil în apă, hidrofil Capul și de la un insolubil în apă, hidrofob Coadă. Capetele se atașează între ele într-un plan, astfel încât masa de cozi toate să fie orientate într-o direcție. Pe de altă parte, o altă serie de acizi grași se acumulează în același model. Se creează astfel stratul dublu, care este delimitat la exterior de către capete și, în acest fel, unul din interior hidrofob Zona, adică o zonă în care nu poate pătrunde apă, creează.

În funcție de moleculele din care este alcătuit capul unui acid gras, acestea au nume diferite și proprietăți diferite, dar acestea joacă doar un rol subordonat. Acizii grași pot fi nesaturați sau saturați, în funcție de coadă și de structura chimică a acestuia. Acizii grași nesaturați sunt semnificativ mai rigizi și provoacă o scădere a fluidității membranei, în timp ce acizii grași saturați cresc fluiditatea. Fluiditatea este o măsură a mobilității și deformabilității stratului lipidic. În funcție de sarcina și starea celulei, sunt necesare diferite grade de mobilitate și rigiditate, ceea ce poate fi obținut prin încorporarea suplimentară a unuia sau a altui tip de acid gras.

În plus, colesterolul poate fi încorporat în membrană, care scade masiv fluiditatea și astfel stabilizează membrana. Datorită acestei structuri, numai substanțele foarte mici, insolubile în apă, pot depăși cu ușurință membrana.

Cu toate acestea, întrucât substanțele semnificativ mai mari și insolubile în apă trebuie, de asemenea, să traverseze membrana pentru a fi transportate în sau din celulă, sunt necesare proteine ​​și canale de transport. Acestea sunt depozitate în membrană între acizii grași. Deoarece aceste canale sunt pasabile pentru unele molecule și nu pentru altele, se vorbește despre una Semi-permeabilitate membrana celulară, adică o permeabilitate parțială.

Ultimul bloc de construcție al membranei celulare sunt receptorii. Receptorii sunt, de asemenea, proteine ​​mari, care sunt produse în cea mai mare parte în celula în sine și apoi construite în membrană. Le puteți extinde complet sau puteți fi suportate doar la exterior. Datorită structurii lor chimice, transportorii, canalele și receptorii rămân ferm în și pe membrană și nu pot fi detașați cu ușurință de ea. Cu toate acestea, ele pot fi mutate lateral în diferite locații din membrană, în funcție de locul în care sunt necesare.

În cele din urmă, poate exista încă lanțuri de zahăr în exteriorul membranei celulare, din punct de vedere tehnic glycocalyx numit. De exemplu, acestea sunt baza sistemului de tip sanguin. Deoarece membrana celulară este formată din atât de multe blocuri de construcții diferite, care pot varia, de asemenea, locația lor exactă, este cunoscut și sub numele de modelul de mozaic lichid.

Citiți mai multe despre acest subiect la: Tipuri de sânge

Grosimea membranei celulare

Membranele celulare au în jur de 7 nm, adică extrem de subțiri, dar totuși robuste și insurmontabile pentru majoritatea substanțelor. Zonele capului au fiecare grosimea de aproximativ 2 nm, în timpul hidrofob Zona de coadă măsoară 3 nm lățime. Această valoare diferă cu greu între diferitele tipuri de celule din corpul uman.

Care sunt componentele membranei celulare?

Practic, membrana celulară este formată dintr-un strat dublu fosfolipid. Fosfolipidele sunt blocuri de construcție care constau dintr-un cap iubitor de apă, adică hidrofil, cap și coadă, care este format din doi acizi grași. Partea care este formată din acizi grași este hidrofobă, ceea ce înseamnă că respinge apa.
În dublul strat de fosfolipide, componentele hidrofobe se orientează unul spre celălalt. Părțile hidrofile indică exteriorul și interiorul celulei. Această structură a membranei permite separarea a două medii apoase între ele.

Membrana celulară conține, de asemenea, sfingolipide și colesterol. Aceste substanțe reglează structura și fluiditatea membranei celulare. Fluiditatea este o măsură a cât de bine se pot mișca proteinele în membrana celulară. Cu cât fluiditatea unei celule este mai mare, cu atât proteinele sunt mai ușoare în ea.

În plus, există multe proteine ​​diferite în membrana celulară. Aceste proteine ​​sunt utilizate pentru transportul substanțelor prin membrană sau pentru interacțiunea cu mediul. Această interacțiune poate fi obținută printr-o legătură directă între celulele vecine sau prin substanțe de mesagerie care se leagă de proteinele membranare.

Următorul subiect ar putea să vă intereseze: Plasmă celulară în corpul uman

Fosfolipide în membrana celulară

Fosfolipidele sunt componenta principală a membranei celulare. Fosfolipidele sunt amfifile. Aceasta înseamnă că acestea constau dintr-o parte hidrofilă și una hidrofobă. Această proprietate a fosfolipidelor permite interiorul celulei să fie separat de mediu.

Există diferite forme de fosfolipide. Coloana vertebrală hidrofilă a fosfolipidelor constă fie în glicerină, fie în sfingosină. Ambele forme au în comun faptul că două lanțuri de hidrocarburi hidrofobe sunt atașate la structura de bază.

Colesterolul din membrana celulară

Colesterolul este conținut în membrana celulară pentru a ajuta la reglarea fluidității. O fluiditate constantă este foarte importantă pentru a menține procesele de transport ale membranei celulare. La temperaturi ridicate, membrana celulară tinde să devină prea fluidă. Legăturile dintre fosfolipide, care sunt deja slabe în circumstanțe normale, sunt și mai slabe la temperaturi ridicate. Datorită structurii sale rigide, colesterolul ajută la menținerea unei anumite forțe.

Arată diferit la temperaturi scăzute. Aici membrana poate deveni prea strânsă. Fosfolipidele, care au acizi grași saturați ca componentă hidrofobă, devin deosebit de solide. Acest lucru înseamnă că fosfolipidele se pot afla foarte aproape unele de altele. În acest caz, colesterolul păstrat în membrana celulară provoacă o fluiditate crescută, deoarece colesterolul conține o structură inelară rigidă și acționează astfel ca un distanțier.

Puteți găsi informații detaliate despre subiectul „colesterolului” la:

• LDL - "lipoproteină de joasă densitate"
• HDL - „lipoproteină de înaltă densitate”
• Colesterol Esterase - Pentru asta este important

Funcțiile membranei celulare

După cum sugerează structura complexă a membranelor celulare, acestea trebuie să îndeplinească multe funcții diferite, care pot varia foarte mult în funcție de tipul și locația celulei. Pe de o parte, membranele reprezintă în general o barieră, funcție care nu trebuie subestimată. Nenumărate reacții au loc în paralel în corpul nostru în orice moment dat. Dacă toate ar avea loc în aceeași cameră, s-ar influența puternic și chiar s-ar anula reciproc. Un proces reglementat de metabolism nu ar fi posibil, iar oamenii, deoarece există și funcționează în ansamblu, ar fi de neconceput.

De asemenea, servesc ca mediu de transport pentru o mare varietate de substanțe care sunt transportate prin membrană prin intermediul transportoarelor. Pentru a putea lucra împreună ca organ, celulele individuale trebuie să fie în contact prin membranele lor. Acest lucru se realizează prin diferite proteine ​​și receptori de conectare. Celulele pot folosi receptorii pentru a se identifica reciproc, pentru a comunica între ei și pentru a schimba informații. De exemplu. glicocalixul ca una dintre numeroasele caracteristici distinctive dintre celulele proprii și străine ale corpului. Receptorii sunt proteine ​​care preiau semnale din afara celulei și le transmit către nucleul celular și astfel „creierul” celulei. În funcție de proprietățile chimice ale particulelor chimice care s-a fixat pe receptor, aceasta este localizată fie în exteriorul celulei, în celulă sau în membrana celulară.

Dar celulele în sine pot transmite și informații. Cele mai cunoscute dintre corpurile noastre sunt celulele nervoase. Pentru ca aceștia să își poată îndeplini funcția, membranele lor trebuie să poată efectua semnale electrice. Semnalele electrice apar din cauza unor sarcini diferite în interiorul și în afara celulelor. Această diferență de sarcină, cunoscută și sub denumirea de gradient, trebuie menținută. În acest context, se vorbește despre un potențial de membrană. Membranele celulare separă zonele încărcate diferit una de alta, dar conțin în același timp canale care permit o scurtă inversare a raporturilor de încărcare, astfel încât curentul real și, astfel, informația care urmează să fie transmisă. Acest fenomen se mai numește și potențial de acțiune.

Citiți mai multe despre acest subiect la: Celula nervoasa

Procesele de transport în membrana celulară

Membrana celulară ca atare este impermeabilă la molecule și ioni mai mari. Pentru a putea avea loc un schimb între interiorul celulei și mediul înconjurător, în membrana celulară există proteine ​​care transportă diverse molecule în și în afara celulei.

Cu aceste proteine ​​se face o distincție între canalele prin care o substanță trece pasiv în sau din celulă de-a lungul diferenței de concentrație. Alte proteine ​​trebuie să genereze energie pentru a transporta substanțe în întreaga membrană celulară.

O altă formă importantă de transport sunt veziculele. Veziculele sunt mici bule care sunt înțepate din membrana celulară. Substanțele care sunt produse în celulă pot fi eliberate în mediu prin aceste vezicule. În plus, substanțele pot fi eliminate și din mediul celular.

Diferențele de membrană celulară a bacteriilor - penicilina

Membrana celulară din bacterii cu greu diferă de cel al corpului uman. Marea diferență între celule constă în perete celular suplimentar al bacteriilor. Peretele celular se atașează de exteriorul membranei celulare și în acest fel stabilizează și protejează bacteria, care fără ea ar fi vulnerabilă. ea pleacă Murein, o particulă specială de zahăr, în care pot fi încorporate alte proteine, cum ar fi Locomoție și reproducere servi. penicilină poate perturba sinteza peretelui celular și astfel funcționează bactericidadică ucide bacteria. În acest fel, este posibilă o acțiune țintită împotriva bacteriilor cauzatoare de boli, fără a distruge celulele proprii ale organismului în același timp.