Har hjerneceller et lipid dobbeltlag?

Hjerneceller er en type neuron eller nervecelle. Der er også forskellige typer hjerneceller. Men alle neuroner er det cellerog alle celler i organismer, der har nervesystemer, har en række karakteristika. Faktisk, alle celler, uanset om de er encellede bakterier eller mennesker, har nogle få funktioner til fælles.

Et væsentligt kendetegn ved alle celler er, at de har en dobbelt plasmamembran, kaldes celle membran, der omgiver hele cellen. En anden er, at de har en cytoplasma på det indre af membranen og danner hovedparten af ​​cellemassen. En tredje er, at de har ribosomer, proteinlignende strukturer, der syntetiserer alle proteiner fremstillet af cellen. En fjerde er, at de inkluderer genetisk materiale i form af DNA.

Som nævnt består cellemembraner af en dobbelt plasmamembran. "Dobbelt" kommer fra det faktum, at cellemembranen også siges at bestå af en phospholipid dobbeltlag, hvor "bi-" er et præfiks, der betyder "to". Denne bilipidmembran, som den også undertiden kaldes, har et antal nøglefunktioner ud over at beskytte cellen som helhed.

Alle organismer består af celler. Som bemærket varierer antallet af celler en organisme har meget fra art til art, og nogle mikrober inkluderer kun en enkelt celle. Uanset hvad er celler livets byggesten i den forstand, at de er de mindste individuelle enheder i levende ting, der kan prale af alle de egenskaber, der er forbundet med livet, fx stofskifte, reproduktion og så videre.

Alle organismer kan opdeles i prokaryoter og eukaryoter. Pr* okaryoter* er næsten alle encellede og inkluderer de mange sorter af bakterier, der befolker planeten. Eukaryoter er næsten alle flercellede og har celler med en række specialiserede funktioner, som prokaryote celler mangler.

Alle celler har som nævnt ribosomer, en cellemembran, DNA (deoxyribonukleinsyre) og cytoplasma, et gelignende medium inde i celler, hvor reaktioner kan forekomme, og partikler kan bevæge sig.

Eukaryote celler har deres DNA lukket inde i en kerne, som er omgivet af et phospholipid dobbeltlag kaldet nuklear konvolut.

De indeholder også organeller, som er strukturer bundet af en dobbelt plasmamembran som selve cellemembranen og har til opgave at specialfunktioner. For eksempel, mitokondrier er ansvarlige for at udføre aerob respiration i celler i nærvær af ilt.

Det er nemmest at forstå cellemembranens struktur, hvis du forestiller dig at se den i tværsnit. Dette perspektiv giver dig mulighed for at "se" begge modstående plasmamembraner i dobbeltlaget, mellemrummet imellem dem og de materialer, som uundgåeligt skal passere ind i eller ud af cellen gennem membranen af ​​nogle midler.

De individuelle molekyler, der udgør det meste af cellemembranen, kaldes glycophospholipider, eller oftere bare phospholipider. Disse er lavet af kompakte, fosfat "hoveder", der er hydrofil ("vand-søger") og peger mod det ydre af membranen på hver side og et par lange fedtsyrer, der er hydrofob ("vand-frygtende") og står over for hinanden. Dette arrangement betyder, at disse hoveder vender ud mod cellen udvendigt på den ene side og cytoplasma på den anden.

Fosfatet og fedtsyrerne i hvert molekyle er forbundet med en glycerolregion, ligesom et triglycerid (diætfedt) består af fedtsyrer forbundet med glycerol. Fosfatdelene har ofte yderligere komponenter på overfladen, og andre proteiner og kulhydrater prikker også cellemembranen; disse vil snart blive beskrevet.

• Lipidlaget på det indre er det eneste sande dobbeltlag i cellemembranblandingen, for her er der to på hinanden følgende membransektioner, der næsten udelukkende består af lipidhaler. Et sæt haler fra phospholipiderne på den ene halvdel af dobbeltlaget og et sæt haler fra phospholipiderne på den anden halvdel af dobbeltlaget.

En lipid dobbeltlagsfunktion, næsten per definition, er at beskytte cellen mod trusler udefra. Membranen er semi-permeabel, hvilket betyder at nogle stoffer kan passere igennem, mens andre nægtes indrejse eller udgang direkte.

Små molekyler, såsom vand og ilt, kan let diffundere gennem membranen. Andre molekyler, især dem, der bærer en elektrisk ladning (dvs. ioner), nukleinsyrer (DNA eller dets relative, ribonukleinsyre eller RNA) og sukkerarter kan også passere, men har brug for hjælp fra membrantransportproteiner for at dette kan forekomme.

Disse transportproteiner er specialiserede, hvilket betyder at de er designet til kun at hyrde en bestemt type molekyle gennem barrieren. Dette kræver ofte et input af energi i form af ATP (adenosintrifosfat). Når molekylerne skal bevæges mod en stærkere koncentrationsgradient, er der behov for endnu mere ATP end normalt.

De fleste af de ikke-phospholipidmolekyler i cellemembranen er transmembrane proteiner. Disse strukturer spænder over begge lag af dobbeltlaget (deraf "transmembran"). Mange af disse er transportproteiner, som i nogle tilfælde danner en kanal, der er stor nok til, at det specifikke molekyle, der opstår, kan passere igennem.

Andre transmembrane proteiner inkluderer receptorer, som sender signaler til celleindretningen som reaktion på aktivering af molekyler på ydersiden af ​​cellen; enzymer, som deltager i kemiske reaktioner; og ankre, som fysisk forbinder komponenter uden for cellen med dem i cytoplasmaet.

Uden en måde at flytte stoffer ind og ud af cellen, ville cellen hurtigt løbe tør for energi og heller ikke være i stand til at udvise metaboliske affaldsprodukter. Begge scenarier er selvfølgelig uforenelige med livet.

Effektiviteten af ​​membrantransport er afhængig af tre hovedfaktorer: membranens permeabilitet, koncentrationsforskellen i et givet molekyle mellem det indvendige og det udvendige og størrelsen og ladningen (hvis nogen) af det pågældende molekyle.

Passiv transport (simpel diffusion) afhænger kun af de sidstnævnte to faktorer, da molekyler, der kommer ind i eller ud af celler på denne måde, let kan glide gennem hullerne mellem fosfolipider. Fordi de ikke bærer noget, vil de have en tendens til at strømme indad eller udad, indtil koncentrationen er den samme på begge sider af dobbeltlaget.

I letter diffusion, gælder de samme principper, men der kræves membranproteiner for at skabe nok plads til, at de uladede molekyler kan strømme gennem membranen ned gennem deres koncentrationsgradient. Disse proteiner kan aktiveres enten ved blot tilstedeværelsen af ​​molekylet "banke på døren" eller ved ændringer i deres spænding udløst af ankomsten af ​​et nyt molekyle.

I aktiv transport, kræves der altid energi, fordi molekylets bevægelse er imod dets koncentration eller elektrokemiske gradient. Mens ATP er den mest almindelige energikilde til transmembrantransportproteiner, kan lysenergi og elektrokemisk energi også bruges.

Hjernen er et specielt organ, og som sådan er det specielt beskyttet. Dette betyder, at ud over de beskrevne mekanismer har hjerneceller et middel til at kontrollere indgangen til stoffer, som er afgørende for at opretholde den koncentration af hormoner, vand og næringsstoffer, der er behov for ved en given tid. Denne ordning kaldes blod hjerne barrieren.

Dette opnås stort set takket være den måde, hvorpå de små blodkar, der kommer ind i hjernen, er konstrueret. Individet blodkar celler, kaldet endotelceller, pakkes usædvanligt tæt sammen og danner det, der er kendt som stramme kryds. Kun under visse betingelser får de fleste molekyler passage mellem disse endotelceller i hjernen.