Sejt membrán

meghatározás

A sejtek a legkisebb, koherens egységek, amelyek alkotó szervek és szövetek. Minden sejtet egy sejtmembrán vesz körül, egy gát, amely egy speciális kettős zsírrétegből, az úgynevezett lipid kettős rétegből áll. A lipid kettős rétegek úgy képzelhetők el, mint két egymásra helyezett zsírréteg, amelyek kémiai tulajdonságaik miatt nem tudnak elválasztani egymástól, és így nagyon stabil egységet képeznek. A sejtmembránok sokféle funkciót látnak el: Kommunikáció, védelem és a sejtek vezérlőállomásaként használják őket.

Mely különböző sejtmembránok vannak?

Nemcsak a sejtet egy membrán veszi körül, hanem a sejt organelláit is. A sejtszervek kicsi, membránnal határolt területek a sejtben, amelyek mindegyikének megvan a saját feladata. Különböznek fehérjékben, amelyek be vannak ágyazva a membránokba és transzporterként szolgálnak a membránon át szállítandó anyagok számára.

A belső mitokondriális membrán a sejtmembrán különleges formája, a mitokondriumok olyan organellák, amelyek fontosak a sejt számára az energia előállításához. Csak az evolúció során később szívódtak fel az emberi sejtbe. Ezért két lipid kettős rétegű membránjuk van. A külső a klasszikus emberi, a belső a mitokondriumra jellemző membrán. Kardiolipint tartalmaz, egy zsírsavat, amely be van építve a zsíros filmbe, és csak a belső membránban található, és nem más.

Az emberi test csak olyan sejteket tartalmaz, amelyeket egy sejtmembrán vesz körül. Vannak olyan sejtek is, mint a baktériumok, amelyeket szintén körül vesz egy sejtfal. A sejtfal és a sejtmembrán kifejezések ezért nem használhatók szinonimán. A sejtfalak jelentősen vastagabbak és stabilizálják a sejtmembránt. A sejtfalak nem szükségesek az emberi testben, mivel sok egyedi sejt összekapcsolódhat, hogy erős asszociációkat képezzen. A baktériumok viszont egysejtű sejtek, azaz csak egyetlen sejtből állnak, amelyek a sejtfal nélkül jelentősen gyengébbek lennének.

Olvassa tovább a témáról a következő címen: baktériumok

A sejtmembrán felépítése

A sejtmembránok különféle területeket választanak el egymástól. Ehhez sok különböző követelménynek kell megfelelniük: Mindenekelőtt a sejtmembránok két zsírréteg kettős rétegéből állnak, amelyek viszont különálló zsírsavakból állnak. A zsírsavak vízoldható, hidrofil Fej és vízben nem oldódó, hidrofób Farok. A fejek egy síkban kapcsolódnak egymáshoz úgy, hogy a farok tömege mind egy irányba mutatjon. Másrészt egy másik zsírsav-sorozat felhalmozódik ugyanabban a mintában. Ezáltal létrejön a kettős réteg, amelyet kívülről a fejek határolnak, és ily módon egy belül hidrofób Terület, azaz olyan terület, amelybe víz nem tud behatolni, jön létre.

Attól függően, hogy melyik molekulákból áll a zsírsav feje, különböző nevek és tulajdonságok vannak, de ezek csak alárendelt szerepet játszanak. A zsírsavak a faroktól és kémiai szerkezetétől függően telítetlenek vagy telítettek is lehetnek. A telítetlen zsírsavak jelentősen merevebbek és csökkentik a membrán folyékonyságát, míg a telített zsírsavak növelik a folyékonyságot. A folyékonyság a lipid kettős réteg mobilitásának és deformálhatóságának mérőszáma. A sejt feladatától és állapotától függően eltérő mértékű mobilitásra és merevségre van szükség, amely az egyik vagy a másik típusú zsírsav további beépítésével érhető el.

Ezenkívül a membránba beépíthető a koleszterin, amely erőteljesen csökkenti a folyékonyságot, és így stabilizálja a membránt. Ennek a szerkezetnek köszönhetően csak nagyon kicsi, vízben oldhatatlan anyagok könnyen tudják átjutni a membránon.

Mivel azonban a szignifikánsan nagyobb és vízben oldhatatlan anyagoknak is át kell menniük a membránon annak érdekében, hogy a sejtbe vagy a sejtből átjuthassanak, transzportfehérjékre és csatornákra van szükség. Ezeket a zsírsavak közötti membránban tárolják. Mivel ezek a csatornák bizonyos molekulák számára átjárhatók, mások számára nem, az egyikről beszélhetünk Semi-permeabilitás a sejtmembrán, azaz részleges permeabilitás.

A sejtmembrán utolsó építőeleme a receptorok. A receptorok szintén nagy fehérjék, amelyeket főként maga a sejt termel, majd beépít a membránba. Vagy teljes mértékben átfedheti őket, vagy csak kívülről támogatható. Kémiai szerkezetük miatt a transzporterek, csatornák és receptorok szilárdan a membránon és a membránon maradnak, és nem választhatók el könnyen. Azonban oldalirányban mozgathatók a membránon belüli különböző helyekre, attól függően, hogy hol van szükségük.

Végül technikai szempontból továbbra is lehetnek cukorláncok a sejtmembrán külső oldalán glikokalix hívott. Például ezek képezik a vércsoport rendszer alapját. Mivel a sejtmembrán olyan sokféle építőelemből áll, amelyek pontos helyét is megváltoztathatják, ezért folyékony mozaikmodellnek is nevezik.

Olvassa tovább a témáról a következő címen: Vércsoportok

A sejtmembrán vastagsága

A sejtmembránok vastagsága 7 nm körül van, azaz rendkívül vékony, de még mindig robusztus és a legtöbb anyag számára megküzdhetetlen. A fej területe mindegyik körülbelül 2 nm vastag, a hidrofób A farok területe 3 nm széles. Ez az érték alig változik az emberi test különböző típusú sejtjei között.

Melyek a sejtmembrán alkotóelemei?

Alapvetően a sejtmembrán egy foszfolipid kettős rétegből áll. A foszfolipidek építőelemek, amelyek vízszerelő, vagyis hidrofil fejből és farokból állnak, amelyeket két zsírsav alkot. A zsírsavakból álló rész hidrofób, ami azt jelenti, hogy taszítja a vizet.
A foszfolipidek kettős rétegében a hidrofób komponensek egymás felé mutatnak. A hidrofil részek a cella külső és belső oldalára mutatnak. A membrán ilyen szerkezete lehetővé teszi két vizes környezet elválasztását egymástól.

A sejtmembrán szfingolipideket és koleszterint is tartalmaz. Ezek az anyagok szabályozzák a sejtmembrán szerkezetét és folyékonyságát. A folyékonyság azt jelzi, hogy a fehérjék milyen jól tudnak mozogni a sejtmembránban. Minél nagyobb a sejtmembrán folyékonysága, annál könnyebb a fehérjék mozogni benne.

Ezen túlmenően sok különböző fehérje található a sejtmembránban. Ezeket a fehérjéket az anyagok membránon keresztül történő szállítására vagy a környezettel való kölcsönhatásra használják. Ez a kölcsönhatás a szomszédos sejtek közötti közvetlen kötéssel vagy a membránfehérjékhez kötődő hírvivő anyagokkal érhető el.

A következő témakör is érdekli Önt: Sejtplazma az emberi testben

Foszfolipidek a sejtmembránban

A foszfolipidek a sejtmembrán fő alkotóelemei. A foszfolipidek amfifil jellegűek. Ez azt jelenti, hogy hidrofil és hidrofób részből állnak. A foszfolipidek ez a tulajdonsága lehetővé teszi a sejt belsejének elválasztását a környezettől.

A foszfolipidek különböző formái vannak. A foszfolipidek hidrofil gerince akár glicerint, akár szfingozint tartalmaz. Mindkét forma közös, hogy két hidrofób szénhidrogénlánc kapcsolódik az alapszerkezethez.

Koleszterin a sejtmembránban

A koleszterin a sejtmembránban található, hogy segítse a folyékonyság szabályozását. Az állandó folyékonyság nagyon fontos a sejtmembrán transzportfolyamatainak fenntartásához. Magas hőmérsékleten a sejtmembrán általában hajlamossá válik. A foszfolipidek közötti kötés, amely normál körülmények között már gyenge, magas hőmérsékleten még gyengébb. Merev szerkezetének köszönhetően a koleszterin segít fenntartani egy bizonyos erőt.

Alacsony hőmérsékleten másképp néz ki. Itt a membrán túl szoros lehet. A foszfolipidek, amelyek hidrofób komponensként telített zsírsavakat tartalmaznak, különösen szilárdokká válnak. Ez azt jelenti, hogy a foszfolipidek nagyon közel helyezkedhetnek el egymással. Ebben az esetben a sejtmembránban tárolt koleszterin fokozott folyékonyságot okoz, mivel a koleszterin merev gyűrűs szerkezetet tartalmaz és így távtartóként működik.

A "koleszterin" témájával kapcsolatos részletes információkat a következő oldalon találhatja:

• LDL - "alacsony sűrűségű lipoprotein"
• HDL - "nagy sűrűségű lipoprotein"
• Koleszterin-öszteráz - ez az, ami fontos

A sejtmembrán funkciói

Amint azt a sejtmembránok összetett felépítése sugallja, sokféle funkciót kell ellátniuk, amelyek a sejt típusától és helyétől függően nagyban változhatnak. Egyrészt a membránok általában akadályt jelentenek, és ezt a funkciót nem szabad alábecsülni. Számtalan reakciók párhuzamosan zajlanak a testben bármikor. Ha mind ugyanabban a helyiségben zajlanak, erősen befolyásolhatják, sőt akár visszavonhatják egymást. Az anyagcserének szabályozott folyamata nem lenne lehetséges, és az emberek, mivel léteznek és egészükben működnek, elképzelhetetlen.

Szintén szállító közegként szolgálnak sokféle anyag számára, amelyeket a membránon át szállítanak. Annak érdekében, hogy szervként működjön együtt, az egyes sejteknek membránjaikon keresztül kell érintkezésbe kerülniük. Ezt különféle összekötő proteinek és receptorok révén érik el. A sejtek a receptorok segítségével azonosíthatják egymást, kommunikálhatnak egymással és információt cserélhetnek. Például. a glycocalyx, mint a test saját és idegen sejtjei közötti különbségtétel egyikét. A receptorok olyan fehérjék, amelyek felveszik a sejtről érkező jeleket, és továbbítják azokat a sejtmagba, és így a sejt „agyába”. A receptoron dokkoló kémiai részecske kémiai tulajdonságaitól függően a sejt külsején, a sejtben vagy a sejtmembránban helyezkedik el.

De a sejtek maguk is képesek információt közvetíteni. A leghíresebb testünk az idegsejtek. Annak érdekében, hogy funkciójukat elvégezzék, membránjaiknak képeseknek kell lenniük elektromos jelek vezetésére. Az elektromos jelek a cellákban és azokon kívüli különféle töltések miatt keletkeznek. Ezt a töltési különbséget, más néven gradienst, fenn kell tartani. Ebben az összefüggésben egy membránpotenciálról beszélünk. A sejtmembránok elválasztják a különféle töltésű területeket egymástól, de ugyanakkor csatornákat tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik a töltési arányok rövid megfordítását, hogy a tényleges áram és ezáltal az átadandó információ áramolhasson. Ezt a jelenséget akciós potenciálnak is nevezik.

Olvassa tovább a témáról a következő címen: Idegsejt

Transzport folyamatok a sejtmembránban

A sejtmembrán mint olyan átjárhatatlan a nagyobb molekulák és ionok számára. Annak érdekében, hogy cserélni lehessen a sejt belseje és a környezet között, a sejtmembránban vannak olyan fehérjék, amelyek különböző molekulákat szállítanak a sejtbe és a sejtből.

Ezekkel a fehérjékkel megkülönböztetjük azokat a csatornákat, amelyeken az anyag passzív módon átjut a sejtbe vagy a sejtből a koncentráció különbsége mentén. Más fehérjéknek energiát kell generálniuk, hogy aktívan szállítsák az anyagokat a sejtmembránon.

A szállítás másik fontos formája a vezikulák. A vezikulák olyan kis buborékok, amelyeket a sejtmembránról kiszorítanak. A sejtekben termelődött anyagok ezen vezikulák útján szabadulhatnak fel a környezetbe. Ezen felül az anyagok eltávolíthatók a sejt környezetéből.

Különbségek a baktériumok sejtmembránjában - penicillin

A sejtmembránja baktériumok alig különbözik az emberi testétől. A sejtek közötti nagy különbség a a baktériumok további sejtfala. A sejtfal tapad a sejtmembrán külső oldalához, és így stabilizálja és védi a baktériumot, amely nélkül sebezhető lenne. ő nincs murein, egy speciális cukorrészecske, amelybe más fehérjék is beépülhetnek, például a Mozgás és szaporodás szolgál. penicillin megzavarhatja a sejtfal szintézisét, és így működik bakteriális, azaz megöli a baktériumot. Ilyen módon lehetséges a betegséget okozó baktériumok elleni célzott fellépés anélkül, hogy a test saját sejtjeit megsemmisítené.