- Czym jest błona komórkowa?
- Funkcja błony komórkowej
- Struktura błony komórkowej
- Transport aktywny i transport pasywny
- Endocytoza i egzocytoza
Wyjaśniamy, czym jest błona komórkowa i niektóre jej cechy. Ponadto swoją funkcję i strukturę tej warstwy lipidowej.
Czym jest błona komórkowa?
Podwójna warstwa fosfolipidów, która otacza i ogranicza komórki, nazywana jest błoną komórkową, błoną plazmatyczną, błoną plazmatyczną lub błoną cytoplazmatyczną. komórki, oddzielając wnętrze od zewnętrza i pozwalając na zachowanie równowagi fizycznej i chemicznej między środowiskiem a cytoplazma komórki. Jest to najbardziej zewnętrzna część komórki.
Ta membrana nie jest widoczna dla mikroskop optyczny (tak dla elektronicznego), ponieważ ma średnią grubość 8 nm (1 nm = 10-9 m) i znajduje się w komórki warzywne i w tych z grzyby, pod ścianą komórki.
Podstawową cechą błony komórkowej jest jej selektywna przepuszczalność, to znaczy jej zdolność do umożliwienia lub odrzucenia wejścia pewnych molekuły do komórki, regulując w ten sposób przejście Woda, składniki odżywcze lub sole jonowe, aby cytoplazma była zawsze w optymalnych warunkach potencjału elektrochemicznego (naładowana ujemnie), pH lub koncentracji.
Funkcja błony komórkowej
Błona komórkowa spełnia następujące funkcje:
- Wyznaczenie. Definiuje i chroni mechanicznie komórkę, odróżniając zewnętrze od wnętrza i jedną komórkę od drugiej. Ponadto stanowi pierwszą barierę obronną przed innymi najeźdźcami.
- Kierownictwo. Jego selektywność pozwala mu ustąpić miejsca pożądanym substancjom w komórce i uniemożliwić wejście niechcianym, służąc jako Komunikacja między zewnętrzem a wnętrzem, regulując ten ruch.
- Ochrona. Poprzez wymianę płynów i substancji membrana pozwala na utrzymanie stabilnego stężenia wody i innych soluty w cytoplazmie, utrzymuj jej pH i ładunek elektrochemiczny na stałym poziomie.
- Komunikacja. Błona może reagować na bodźce z zewnątrz, przekazując informacje do wnętrza komórki i uruchamiając pewne procesy, takie jak podział komórki, ruch komórkowa lub segregacja substancji biochemicznych.
Struktura błony komórkowej
Błona komórkowa składa się z dwóch warstw lipidy amfipatyczne, których hydrofilowe głowy polarne (powinowactwo do wody) są zorientowane do wnętrza i na zewnątrz komórki, utrzymując ich hydrofobowe (odrzucające wodę) części w kontakcie, podobnie jak w przypadku kanapki. Te lipidy to przede wszystkim cholesterol, ale także fosfoglicerydy i sfingolipidy.
Posiada również 20% białko integralne i peryferyjne, które pełnią funkcje łączności, transportu, odbioru i katalizy. Integralne białka błonowe są osadzone w dwuwarstwie, a ich hydrofilowe powierzchnie są wystawione na działanie środowiska wodnego, a ich hydrofobowe powierzchnie stykają się z hydrofobowym wnętrzem dwuwarstwy.
Białka transbłonowe są białkami integralnymi, które całkowicie pokrywają grubość błony. Białka błony obwodowej wiążą się z powierzchnią dwuwarstwy, normalnie wiążą się z odsłoniętymi regionami białek integralnych i łatwo się odłączają bez naruszania struktury błony. Dzięki nim istnieje również rozpoznawanie komórek, forma komunikacji biochemicznej.
Wreszcie błona komórkowa zawiera składniki węglowodanowe (cukry), albo polisacharydy, albo oligosacharydy, które znajdują się na zewnątrz błony, tworząc glikokaliks. Cukry te stanowią tylko 8% suchej masy błony i służą jako materiał podporowy, jako identyfikatory w komunikacji międzykomórkowej oraz jako ochrona powierzchni komórki przed agresją mechaniczną i chemiczną.
Transport aktywny i transport pasywny
Membrany tworzą przegrody w obrębie komórki eukariotyczne Pozwalają na wiele odrębnych funkcji. Ponadto służą jako powierzchnie do reakcji biochemicznych.
Wiele jony małe cząsteczki przemieszczają się przez błony biologiczne poprzez transport pasywny (bez wydatkowania energii) oraz poprzez transport aktywny (z wydatkowaniem energii).
Dyfuzja to ruch netto substancji w dół gradientu jej stężenia z obszaru o wyższym stężeniu do obszaru o niższym stężeniu.
Bierny transport przez dwuwarstwę lipidową nazywa się dyfuzją prostą, a ten, który odbywa się przez kanały jonowe i białka błonowe, nazywa się dyfuzją ułatwioną.
ten osmoza Jest to rodzaj dyfuzji, w którym cząsteczki wody przechodzą przez półprzepuszczalną membranę z obszaru o wyższym efektywnym stężeniu wody do obszaru, w którym ich efektywne stężenie jest niższe.
W aktywnym transporcie komórka zużywa energię metaboliczną, aby przemieścić jony lub cząsteczki przez błonę, wbrew gradientowi stężeń.
Podstawowy transport aktywny, zwany także bezpośrednim transportem aktywnym, wykorzystuje energię metaboliczną bezpośrednio do transportu cząsteczek przez błonę. Na przykład pompa sodowo-potasowa wykorzystuje ATP do wypompowywania jonów sodu z komórki i jonów potasu do komórki.
W kotransporcie, zwanym również pośrednim transportem aktywnym, przenoszone są jednocześnie dwie substancje rozpuszczone. Zasilana pompa ATP utrzymuje gradient stężenia. Tak więc białko nośnikowe współtransportuje dwie substancje rozpuszczone. Substancja rozpuszczona przesuwa się w dół swojego gradientu stężenia i wykorzystuje uwolnioną energię, aby przesunąć inną substancję wbrew jej gradientowi stężenia.
Endocytoza i egzocytoza
Niektóre z większych materiałów, takie jak duże cząsteczki, cząstki jedzenie lub nawet małe komórki, również wchodzą lub wychodzą z komórek. Są przenoszone przez egzocytozę i endocytozę. Podobnie jak transport aktywny, procesy te wymagają wydatkowania energii bezpośrednio z komórki. Dzieje się to poprzez tworzenie się pęcherzyków w błonie komórkowej, które w zależności od tego, czy wejdą, czy wyjdą, pozwalają pożądanemu materiałowi rozpuścić się w cytoplazma lub wręcz przeciwnie, w środowisko.
- W egzocytozie. Komórka wydala się Substancje produkty przemiany materii lub wydzieliny (takie jak hormony) przez połączenie pęcherzyka z błoną plazmatyczną.
- W endocytozie. Materiały są wbudowywane w komórkę. W układach biologicznych działa kilka rodzajów mechanizmów endocytozy, w tym fagocytoza, pinocytoza i endocytoza za pośrednictwem receptora.
- W pinocytozie ("picie komórek"). Komórka przyjmuje rozpuszczone materiały.
- W endocytozie zależnej od receptorów.Specyficzne cząsteczki łączą się z białkami receptorowymi na błonie komórkowej. Endocytoza za pośrednictwem receptorów jest głównym mechanizmem, za pomocą którego komórki eukariotyczne pobierają makrocząsteczki.
- W fagocytozie (dosłownie „jedzące komórki”). Komórka pochłania duże cząstki ciał stałych jako pokarm lub bakteria. Ta ostatnia jest niezbędna w przypadku niektórych komórek i organizmy jednokomórkowe które pochłaniają (owijają się w ich membranę) materiał, aby odżywianie.