- Čo je bunková membrána?
- Funkcia bunkovej membrány
- Štruktúra bunkovej membrány
- Aktívna doprava a pasívna doprava
- Endocytóza a exocytóza
Vysvetlíme, čo je bunková membrána a niektoré jej vlastnosti. Okrem toho, jeho funkcia a štruktúra tejto lipidovej vrstvy.
Čo je bunková membrána?
Dvojitá vrstva fosfolipidov, ktorá obklopuje a ohraničuje bunky, sa nazýva bunková membrána, plazmatická membrána, plazmalema alebo cytoplazmatická membrána. bunky, oddeľuje interiér od exteriéru a umožňuje fyzikálnu a chemickú rovnováhu medzi prostredím a cytoplazme bunky. Je to vonkajšia časť bunky.
Táto membrána nie je viditeľná optický mikroskop (áno elektronickej), keďže má priemernú hrúbku 8 nm (1 nm = 10-9 m) a nachádza sa v zeleninové bunky a v tých z huby, pod bunkovou stenou.
Primárnou charakteristikou bunkovej membrány je jej selektívna permeabilita, to znamená jej schopnosť umožniť alebo odmietnuť vstup určitých molekuly do bunky, čím sa reguluje prechod o Vodaživín alebo iónových solí, aby bola cytoplazma vždy v optimálnych podmienkach elektrochemického potenciálu (záporne nabitá), pH alebo koncentrácia.
Funkcia bunkovej membrány
Bunková membrána plní nasledujúce funkcie:
- Vymedzenie. Definuje a mechanicky chráni bunku, odlišuje exteriér od interiéru a jednu bunku od druhej. Okrem toho je prvou obrannou bariérou proti iným inváznym agentom.
- Zvládanie. Jeho selektivita mu umožňuje ustúpiť požadovaným látkam v bunke a odoprieť vstup nežiaducim, slúžiacim ako komunikácia medzi exteriérom a interiérom pri regulácii uvedenej dopravy.
- Zachovanie. Prostredníctvom výmeny tekutín a látok umožňuje membrána udržiavať stabilnú koncentráciu vody a iných rozpustené látky v cytoplazme, udržiavať jej hladinu pH a jej elektrochemický náboj konštantné.
- Komunikácia. Membrána môže reagovať na podnety zvonku, prenášať informácie do vnútra bunky a uvádzať do pohybu určité procesy, ako je delenie bunky, pohyb bunkové alebo segregácia biochemických látok.
Štruktúra bunkovej membrány
Bunková membrána sa skladá z dvoch vrstiev lipidy amfipatické, ktorých hydrofilné polárne hlavy (afinita k vode) sú orientované dovnútra a von z bunky, pričom ich hydrofóbne (vodu odpudzujúce) časti udržiavajú v kontakte, podobne ako sendvič. Týmito lipidmi sú predovšetkým cholesterol, ale aj fosfoglyceridy a sfingolipidy.
Vlastní tiež 20 %. proteín integrálne a periférne, ktoré plnia funkcie spojenia, transportu, príjmu a katalýzy. Integrálne membránové proteíny sú vložené do dvojvrstvy, pričom ich hydrofilné povrchy sú vystavené vodnému prostrediu a ich hydrofóbne povrchy sú v kontakte s hydrofóbnym vnútrom dvojvrstvy.
Transmembránové proteíny sú integrálne proteíny, ktoré úplne presahujú hrúbku membrány. Proteíny periférnej membrány sa spájajú s povrchom dvojvrstvy, normálne sa viažu na exponované oblasti integrálnych proteínov a ľahko sa oddeľujú bez narušenia štruktúry membrány. Vďaka nim dochádza aj k rozpoznávaniu buniek, čo je forma biochemickej komunikácie.
Nakoniec má bunková membrána sacharidové zložky (cukry), buď polysacharidy alebo oligosacharidy, ktoré sa nachádzajú na vonkajšej strane membrány a tvoria glykokalyx. Tieto cukry predstavujú len 8% suchej hmotnosti membrány a slúžia ako nosný materiál, ako identifikátory pri medzibunkovej komunikácii a ako ochrana povrchu bunky pred mechanickými a chemickými agresiami.
Aktívna doprava a pasívna doprava
Membrány tvoria priehradky vo vnútri eukaryotických buniek Umožňujú rôzne samostatné funkcie. Okrem toho slúžia ako povrchy pre biochemické reakcie.
veľa ióny a malé molekuly sa pohybujú biologickými membránami pasívnym transportom (bez výdaja energie) a aktívnym transportom (s výdajom energie).
Difúzia je čistý pohyb látky nadol po jej koncentračnom gradiente z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou.
Pasívny transport cez lipidovú dvojvrstvu sa nazýva jednoduchá difúzia a transport cez iónové kanály a membránové proteíny sa nazýva uľahčená difúzia.
The osmóza Ide o typ difúzie, pri ktorej molekuly vody prechádzajú cez polopriepustnú membránu z oblasti s vyššou efektívnou koncentráciou vody do oblasti, kde je ich efektívna koncentrácia nižšia.
Pri aktívnom transporte bunka vynakladá metabolickú energiu na pohyb iónov alebo molekúl cez membránu proti koncentračnému gradientu.
Primárny aktívny transport, nazývaný aj priamy aktívny transport, využíva metabolickú energiu priamo na transport molekúl cez membránu. Napríklad sodíkovo-draslíková pumpa využíva ATP na pumpovanie sodíkových iónov z bunky a draselných iónov do bunky.
Pri kotransporte, nazývanom aj nepriamy aktívny transport, sa súčasne prenášajú dve rozpustené látky. Poháňaná pumpa ATP udržuje koncentračný gradient. Nosný proteín teda spolutransportuje dve rozpustené látky. Rozpustená látka sa pohybuje smerom nadol po svojom koncentračnom gradiente a využíva uvoľnenú energiu na pohyb ďalšej rozpustenej látky proti svojmu koncentračnému gradientu.
Endocytóza a exocytóza
Niektoré z väčších materiálov, ako sú veľké molekuly, častice z jedlo alebo dokonca malé bunky, tiež sa pohybujú dovnútra alebo von z buniek. Prenášajú sa exocytózou a endocytózou. Rovnako ako aktívny transport, aj tieto procesy vyžadujú výdaj energie priamo z bunky. K tomu dochádza prostredníctvom tvorby vezikúl v bunkovej membráne, ktoré v závislosti od toho, či vstupujú alebo odchádzajú, umožňujú požadovanému materiálu rozpustiť sa v bunkovej membráne. cytoplazme alebo naopak v životné prostredie.
- Pri exocytóze. Bunka sa vylúči látok odpadové alebo sekrečné produkty (ako sú hormóny) fúziou vezikuly s plazmatickou membránou.
- Pri endocytóze. Materiály sú zabudované do bunky. V biologických systémoch funguje niekoľko typov mechanizmov endocytózy, vrátane fagocytózy, pinocytózy a receptorom sprostredkovanej endocytózy.
- Pri pinocytóze („pitie buniek“). Bunka absorbuje rozpustené látky.
- Pri endocytóze sprostredkovanej receptormi.Špecifické molekuly sa spájajú s receptorovými proteínmi na plazmatickej membráne. Endocytóza sprostredkovaná receptormi je hlavným mechanizmom, ktorým eukaryotické bunky prijímajú makromolekuly.
- Pri fagocytóze (doslova "jesť bunky"). Bunka prijíma veľké častice pevných látok ako potravu resp baktérie. Ten je životne dôležitý v prípade niektorých buniek a jednobunkové organizmy ktoré pohltia (zabalia do svojej membrány) materiál do výživa.