• Kaj je celična membrana?
• Funkcija celične membrane
• Struktura celične membrane
• Aktivni transport in pasivni transport
• Endocitoza in eksocitoza

Pojasnimo, kaj je celična membrana in nekatere njene značilnosti. Poleg tega je njegova funkcija in struktura te lipidne plasti.

Celična membrana ima povprečno debelino 7,3 nm3.

Kaj je celična membrana?

Dvojni sloj fosfolipidov, ki obdaja in razmejuje celice, se imenuje celična membrana, plazemska membrana, plazmalema ali citoplazmatska membrana. celice, ki ločuje notranjost od zunanjosti in omogoča fizično in kemično ravnovesje med okoljem in okoljem citoplazma celice. Je najbolj zunanji del celice.

Ta membrana ni vidna optični mikroskop (da za elektronsko), saj ima povprečno debelino 8 nm (1 nm = 10-9 m) in se nahaja v zelenjavne celice in v tistih od gobe, pod celično steno.

Primarna značilnost celične membrane je njena selektivna prepustnost, to je njena sposobnost, da dovoli ali zavrne vstop določenih molekule v celico in tako uravnava prehod Voda, hranila ali ionske soli, tako da je citoplazma vedno v svojih optimalnih pogojih elektrokemičnega potenciala (negativno nabita), pH ali koncentracijo.

Funkcija celične membrane

Membrana omogoča prehod želenih in nezaželenih snovi.

Celična membrana opravlja naslednje funkcije:

• Razmejitev. Opredeljuje in mehansko ščiti celico, pri čemer loči zunanjost od notranjosti in eno celico od druge. Poleg tega je prva obrambna ovira pred drugimi napadalci.
• Upravljanje. Njegova selektivnost mu omogoča, da se umakne želenim snovem v celici in prepreči vstop nezaželenim, kar služi kot komunikacijo med zunanjostjo in notranjostjo ob regulaciji omenjenega prometa.
• Ohranjanje. Z izmenjavo tekočin in snovi membrana omogoča ohranjanje stabilne koncentracije vode in drugega raztopine v citoplazmi vzdržujte raven pH in njen elektrokemični naboj konstantna.
• Komunikacija. Membrana lahko reagira na zunanje dražljaje, prenaša informacije v notranjost celice in sproži določene procese, kot je delitev celic, premikanje celično ali ločevanje biokemičnih snovi.

Struktura celične membrane

Lipidi so predvsem holesterol, pa tudi fosfogliceridi in sfingolipidi.

Celična membrana je sestavljena iz dveh plasti lipidov amfipatske, katerih hidrofilne polarne glave (afiniteta do vode) so usmerjene v celico in iz nje, pri čemer ohranjajo svoje hidrofobne (vodoodvračajoče) dele v stiku, podobno kot sendvič. Ti lipidi so predvsem holesterol, pa tudi fosfogliceridi in sfingolipidi.

Ima tudi 20-odstotni delež beljakovine integralni in periferni, ki opravljajo funkcije povezave, transporta, sprejema in katalize. Integralni membranski proteini so vgrajeni v dvosloj, pri čemer so njihove hidrofilne površine izpostavljene vodnemu okolju in njihove hidrofobne površine v stiku s hidrofobno notranjostjo dvosloja.

Transmembranski proteini so integralni proteini, ki v celoti pokrivajo debelino membrane. Periferni membranski proteini se povezujejo s površino dvosloja, se običajno vežejo na izpostavljena področja integralnih beljakovin in se zlahka ločijo, ne da bi pri tem motili strukturo membrane. Zahvaljujoč njim je tudi prepoznavanje celic, oblika biokemične komunikacije.

Končno ima celična membrana ogljikove hidrate (sladkorje), bodisi polisaharide ali oligosaharide, ki se nahajajo na zunanji strani membrane in tvorijo glikokaliks. Ti sladkorji predstavljajo le 8 % suhe mase membrane in služijo kot podporni material, kot identifikator v medcelični komunikaciji in kot zaščita celične površine pred mehanskimi in kemičnimi agresijami.

Aktivni transport in pasivni transport

Membrane tvorijo predelke znotraj evkariontske celice Omogočajo različne ločene funkcije. Poleg tega služijo kot površine za biokemične reakcije.

veliko ioni in majhne molekule se premikajo skozi biološke membrane s pasivnim transportom (brez porabe energije) in z aktivnim transportom (s porabo energije).

Difuzija je neto premik snovi navzdol po njenem koncentracijskem gradientu iz območja z višjo koncentracijo v območje z nižjo koncentracijo.

Pasivni transport skozi lipidni dvosloj se imenuje preprosta difuzija, transport, ki se izvaja prek ionskih kanalov in membranskih proteinov, pa se imenuje olajšana difuzija.

The osmoza Je vrsta difuzije, pri kateri molekule vode prehajajo skozi polprepustno membrano iz območja z višjo učinkovito koncentracijo vode v območje, kjer je njihova efektivna koncentracija nižja.

Pri aktivnem transportu celica porablja presnovno energijo za premikanje ionov ali molekul čez membrano proti koncentracijskemu gradientu.

Primarni aktivni transport, imenovan tudi neposredni aktivni transport, uporablja presnovno energijo neposredno za transport molekul čez membrano. Natrijeva-kalijeva črpalka na primer uporablja ATP za črpanje natrijevih ionov iz celice in kalijevih ionov v celico.

Pri kotransportu, imenovanem tudi posredni aktivni transport, se hkrati prenašata dve raztopini. Napajana ATP črpalka vzdržuje koncentracijski gradient. Torej nosilni protein skupaj prenaša dve raztopini. Raztopljena snov se premika navzdol po svojem koncentracijskem gradientu in uporabi sproščeno energijo za premikanje druge topljence proti njenemu koncentracijskemu gradientu.

Endocitoza in eksocitoza

Pri endocitozi se materiali vgradijo v celico.

Nekateri večji materiali, kot so velike molekule, delci hrano ali celo majhne celice, se tudi premikajo v celice ali iz nje. Prenašajo se z eksocitozo in endocitozo. Tako kot aktivni transport, ti procesi zahtevajo porabo energije neposredno iz celice. To se zgodi z tvorbo veziklov v celični membrani, ki, odvisno od tega, ali vstopijo ali izstopijo, omogočijo, da se želeni material raztopi v citoplazma ali nasprotno, v okolje.

• Pri eksocitozi. Celica se izloči snovi odpadki ali produkti izločanja (kot so hormoni) s spajanjem vezikula s plazemsko membrano.
• Pri endocitozi. Materiali so vgrajeni v celico. V bioloških sistemih deluje več vrst endocitoznih mehanizmov, vključno s fagocitozo, pinocitozo in receptorsko posredovano endocitozo.
  • Pri pinocitozi ("celice pitje"). Celica prevzame raztopljene materiale.
  • Pri receptorsko posredovani endocitozi.Specifične molekule se združujejo z receptorskimi proteini na plazemski membrani. Receptorsko posredovana endocitoza je glavni mehanizem, s katerim evkariontske celice prevzamejo makromolekule.
  • Pri fagocitozi (dobesedno, "prehranjevanje celic"). Celica zaužije velike delce trdnih snovi kot hrano oz bakterije. Slednje je bistvenega pomena v primeru določenih celic in enocelični organizmi ki zajamejo (zavijejo v svojo membrano) material za prehrana.