Stanična membrana

definicija

Stanice su najmanje, koherentne jedinice koje čine organe i tkiva. Svaka je stanica okružena staničnom membranom, barijerom koja se sastoji od posebnog dvostrukog sloja čestica masti, takozvanog dvostrukog sloja lipida. Lipidni slojevi mogu se zamisliti kao dva masna filma složen jedan na drugi, koji se zbog svojih kemijskih svojstava ne mogu odvojiti jedan od drugoga i tako stvaraju vrlo stabilnu cjelinu. Stanične membrane ispunjavaju različite funkcije: Koriste se za komunikaciju, zaštitu i kao kontrolna stanica za stanice.

Koje su različite stanične membrane?

Ne samo da je stanica okružena membranom, već i staničnim organelama. Organele ćelije su mala, membranski ograničena područja unutar stanice, od kojih svako ima svoj zadatak. Razlikuju se u svojim proteinima, koji su ugrađeni u membrane i djeluju kao prijenosnici tvari koje se trebaju transportirati kroz membranu.

Unutarnja mitohondrijska membrana je poseban oblik stanične membrane, a mitohondrije su organele koje su važne za stanicu da stvara energiju. Oni su tek tokom evolucije bili apsorbirani u ljudsku stanicu. Zbog toga imaju dvije membrane lipidnog dvosloja. Vanjski je klasični ljudski, unutarnji je membrana specifična za mitohondrij. Sadrži kardiolipin, masnu kiselinu koja je ugrađena u masni film i može se naći samo u unutarnjoj membrani i nijednoj drugoj.

Ljudsko tijelo sadrži samo stanice koje su okružene staničnom membranom. Međutim, postoje i stanice, poput bakterija, koje su također okružene staničnom stijenkom. Pojmovi stanična stijenka i stanična membrana ne mogu se stoga koristiti sinonimno. Stanične ćelije su znatno deblje i također stabiliziraju staničnu membranu. Stanični zidovi nisu neophodni u ljudskom tijelu, jer se mnoge pojedinačne stanice mogu udružiti i stvarati jake asocijacije. Bakterije su s druge strane jednostanične stanice, tj. Sastoje se samo od jedne stanice koja bi bila znatno slabija bez stanične stijenke.

Pročitajte više o temi na: bakterija

Struktura stanične membrane

Stanične membrane odvajaju različita područja jedna od druge. Da bi to postigle, moraju ispunjavati različite zahtjeve: Prije svega, stanične membrane čine dvostruki sloj od dva masna filma koji su zauzvrat sastavljeni od pojedinačnih masnih kiselina. Masne kiseline sastoje se od topljivih u vodi, hidrofilna Glava i od vode netopljivi u vodi, hidrofobni Rep. Glave se međusobno pričvršćuju u jednoj ravnini tako da masa repova usmjerava sve u jednom smjeru. S druge strane, još jedan niz masnih kiselina akumulira se u istom obrascu. To stvara dvostruki sloj, koji je s vanjske strane omeđen glavama i na taj način jedan iznutra hidrofobni Stvara se područje, tj. Područje u koje ne može prodrijeti voda.

Ovisno o tome od kojih molekula se sastoji glava masne kiseline, oni imaju različita imena i različita svojstva, ali oni igraju samo podređenu ulogu. Masne kiseline mogu biti nezasićene ili zasićene, ovisno o repu i njegovoj kemijskoj strukturi. Nezasićene masne kiseline značajno su krutije i uzrokuju smanjenje fluidnosti membrane, dok zasićene masne kiseline povećavaju fluidnost. Tečnost je mjera pokretljivosti i deformabilnosti lipidnog sloja. Ovisno o zadatku i stanju stanice, potrebni su različiti stupnjevi pokretljivosti i krutosti, što se može postići dodatnim ugradnjom jedne ili druge vrste masnih kiselina.

Uz to se u membranu može ugrađivati ​​i kolesterol koji masivno smanjuje fluidnost i na taj način stabilizira membranu. Zbog ove strukture, samo vrlo male, u vodi netopljive tvari mogu lako svladati membranu.

Međutim, budući da značajno veće i netopive u vodi tvari također moraju prijeći membranu da bi se mogle transportirati u ili iz stanice, potrebni su transportni proteini i kanali. One se skladište u membrani između masnih kiselina. Budući da su neki kanali za neke molekule prohodni, a za druge ne, jedan govori o jednom Polu-propusnost staničnu membranu, tj. djelomičnu propusnost.

Posljednji građevni blok stanične membrane su receptori. Receptori su također veliki proteini koji se uglavnom proizvode u samoj stanici, a zatim se ugrađuju u membranu. Možete ih u potpunosti rasporediti ili ih podržavati samo izvana. Zbog svoje kemijske strukture, transporteri, kanali i receptori ostaju čvrsto u membrani i na njoj se ne mogu lako odvojiti. Međutim, oni se mogu premjestiti bočno na različita mjesta u membrani, ovisno o mjestu gdje su potrebne.

Napokon, još uvijek mogu postojati lanci šećera s vanjske strane stanične membrane, u tehničkom pogledu Glycocalyx zove. Na primjer, oni su osnova sustava krvnih grupa. Budući da se stanična membrana sastoji od toliko različitih građevnih blokova koji također mogu varirati njihov točan položaj, također je poznat i kao model tekućeg mozaika.

Pročitajte više o temi na: Krvne grupe

Debljina stanične membrane

Stanične membrane su debljine oko 7 nm, tj. Izuzetno su tanke, ali još uvijek čvrste i nepremostive za većinu tvari. Svaka područja glave su debljina oko 2 nm tijekom hidrofobni Područje repa mjeri 3 nm. Ova vrijednost jedva varira između različitih vrsta stanica u ljudskom tijelu.

Koje su komponente stanične membrane?

U osnovi, stanična membrana sastoji se od dvoslojnog fosfolipida. Fosfolipidi su građevni blokovi koji se sastoje od vodenog zgloba, tj. Hidrofilne, glave i repa, koji nastaju dvije masne kiseline. Dio koji se sastoji od masnih kiselina je hidrofoban, što znači da odbija vodu.
U dvostrukom sloju fosfolipida hidrofobne komponente upućuju jedna na drugu. Hidrofilni dijelovi usmjeravaju prema van i unutar ćelije. Ova struktura membrane omogućuje odvajanje dva vodena okruženja jedan od drugog.

Stanična membrana također sadrži sfingolipide i kolesterol. Ove tvari reguliraju strukturu i fluidnost stanične membrane. Fluidnost je mjera koliko se proteini mogu kretati u staničnoj membrani. Što je viša fluidnost stanične membrane, proteini će se lakše kretati u njoj.

Uz to, u staničnoj membrani postoji mnogo različitih proteina. Ti se proteini koriste za prijevoz tvari kroz membranu ili za interakciju sa okolinom. Ova interakcija može se postići izravnom vezom između susjednih stanica ili putem glasničkih tvari koje se vežu na proteine ​​membrane.

Sljedeća bi vas tema također mogla zanimati: Stanična plazma u ljudskom tijelu

Fosfolipidi u staničnoj membrani

Fosfolipidi su glavna komponenta stanične membrane. Fosfolipidi su amfifilni. To znači da se sastoje od hidrofilnog i hidrofobnog dijela. Ovo svojstvo fosfolipida omogućava odvajanje unutrašnjosti stanice od okoliša.

Postoje različiti oblici fosfolipida. Hidrofilna okosnica fosfolipida sastoji se od glicerina ili sfingozina. Oba oblika imaju zajedničko to da su dva hidrofobna lanca ugljikovodika pričvršćena na osnovnu strukturu.

Kolesterol u staničnoj membrani

Kolesterol se nalazi u staničnoj membrani kako bi se regulirala fluidnost. Stalna fluidnost je vrlo važna za održavanje transportnih procesa stanične membrane. Pri visokim temperaturama stanična membrana obično postaje previše tečna. Veze između fosfolipida, koji su u normalnim okolnostima već slabi, pri visokim temperaturama još slabije. Zbog svoje krute strukture, kolesterol pomaže u održavanju određene snage.

Izgleda drugačije na niskim temperaturama. Ovdje membrana može postati previše zategnuta. Fosfolipidi koji imaju zasićene masne kiseline kao hidrofobnu komponentu postaju posebno kruti. To znači da fosfolipidi mogu ležati vrlo blizu jedni drugima. U ovom slučaju, holesterol pohranjen u staničnoj membrani uzrokuje povećanu fluidnost, jer kolesterol sadrži krutu strukturu prstena i tako djeluje kao odstojnik.

Detaljne informacije o temi "kolesterol" možete pronaći na:

• LDL - "lipoprotein niske gustoće"
• HDL - "lipoprotein visoke gustoće"
• Esteraza s kolesterolom - za to je važno

Funkcije stanične membrane

Kao što složena struktura staničnih membrana sugerira, one moraju ispunjavati različite funkcije, koje mogu uvelike varirati ovisno o vrsti i položaju stanice. S jedne strane, membrane općenito predstavljaju barijeru, funkciju koju ne treba podcijeniti. Nebrojene reakcije odvijaju se paralelno u našem tijelu u bilo kojem trenutku. Kad bi se svi odvijali u istoj sobi, snažno bi utjecali i čak otkazali jedno drugo. Regulirani proces metabolizma ne bi bio moguć, a ljudi kao što postoje i funkcioniraju u cjelini bili bi nezamislivi.

Oni također služe kao transportni medij za široku lepezu tvari koje se transportiraju kroz membranu. Da bi mogle zajedno raditi kao organ, pojedine stanice moraju biti u kontaktu preko svojih membrana. To se postiže različitim povezujućim proteinima i receptorima. Stanice se mogu koristiti receptorima za međusobno prepoznavanje, međusobno komuniciranje i razmjenu informacija. Npr glikokaliks kao jedno od mnogih odlika između vlastitih i stranih stanica tijela. Receptori su proteini koji skupljaju signale izvan ćelije i prenose ih do stanične jezgre, a time i "mozga" stanice. Ovisno o kemijskim svojstvima kemijskih čestica koje su pristajale na receptor, nalazi se bilo na vanjskoj strani stanice, u stanici ili u staničnoj membrani.

Ali same stanice također mogu prenijeti informacije. Najpoznatija su naša tijela živčane stanice. Da bi one mogle obavljati svoju funkciju, njihove membrane moraju biti u mogućnosti provoditi električne signale. Električni signali nastaju zbog različitih naboja unutar i izvan stanica. Ova razlika u naboju, poznata i kao gradijent, mora se zadržati. U tom se kontekstu govori o potencijalu membrane. Stanične membrane odvajaju različito nabijena područja jedna od druge, ali istovremeno sadrže kanale koji omogućuju kratak preokret omjera naboja kako bi stvarna struja, a time i informacija koja se prenosi, mogla teći. Taj se fenomen naziva i akcijskim potencijalom.

Pročitajte više o temi na: Nervna ćelija

Transportni procesi u staničnoj membrani

Stanična membrana je kao takva nepropusna za veće molekule i ione. Kako bi se mogla dogoditi razmjena između stanične unutrašnjosti i okoliša, u staničnoj membrani postoje proteini koji prevoze različite molekule u i iz stanice.

Pomoću ovih proteina pravi se razlika između kanala kroz koja supstanca pasivno ulazi u ili iz stanice duž razlike u koncentraciji. Ostali proteini moraju stvarati energiju za aktivni transport tvari kroz staničnu membranu.

Drugi važan oblik prijevoza su vezikule. Mjehurići su mali mjehurići koji se odvajaju od stanične membrane. Tvari koje se stvaraju u stanici mogu se putem ovih vezikula pustiti u okoliš. Pored toga, tvari se mogu ukloniti i iz stanične okoline.

Razlike u staničnoj membrani bakterija - penicilin

Stanična membrana od bakterija jedva se razlikuje od ljudskog tijela. Velika razlika između stanica leži u dodatna stanična stijenka bakterija, Stanična stijenka pričvršćuje se s vanjske strane stanične membrane i na taj način stabilizira i štiti bakteriju koja bi bez nje bila ranjiva. ona je isključena Murein, posebnu česticu šećera, u koju se mogu ugraditi drugi proteini, poput Pomicanje i reprodukcija poslužiti. penicilin može poremetiti sintezu stanične stijenke i tako djeluje baktericidno, odnosno ubija bakteriju. Na taj je način moguće ciljno djelovanje protiv bakterija koje uzrokuju bolest bez istovremenog uništavanja vlastitih tjelesnih stanica.