Kas ajurakkudel on kahekihiline lipiid?

Ajurakud on teatud tüüpi neuronid või närvirakk. Ajurakke on ka erinevat tüüpi. Kuid kõik neuronid on rakkeja kõigil närvisüsteemiga organismide rakkudel on mitmeid omadusi. Tegelikult, kõik rakkudel, olenemata sellest, kas tegemist on üherakuliste bakterite või inimestega, on mõned ühised jooned.

Kõigi rakkude üks oluline omadus on see, et neil on a topeltplasma membraan, mida nimetatakse rakumembraan, ümbritsedes kogu kambrit. Teine on see, et neil on a tsütoplasma membraani siseküljel, moodustades suurema osa rakumassist. Kolmas on see, et neil on ribosoomid, valgulaadsed struktuurid, mis sünteesivad kõiki raku valmistatud valke. Neljas on see, et need sisaldavad geneetilist materjali kujul DNA.

Rakumembraanid koosnevad kahekordsest plasmamembraanist, nagu märgitud. "Topelt" tuleneb asjaolust, et väidetavalt koosneb rakumembraan ka a fosfolipiidne kahekihiline, kusjuures "bi-" on eesliide, mis tähendab "kaks". Sellel bilipiidmembraanil, nagu seda mõnikord ka nimetatakse, on lisaks raku kui terviku kaitsmisele mitmeid põhifunktsioone.

Kõik organismid koosnevad rakkudest. Nagu märgitud, on organismi rakkude arv liigiti väga erinev ja mõned mikroobid hõlmavad ainult ühte rakku. Mõlemal juhul on rakud elu ehituskivid selles mõttes, et nad on kõige väiksemad üksikud üksused elusolendid, millel on kõik eluga seotud omadused, näiteks ainevahetus, paljunemine ja nii edasi.

Kõiki organisme saab jagada prokarüootid ja eukarüootid. Pr* okarüootid* on peaaegu kõik üherakulised ja sisaldavad palju planeedil asustavaid bakterisorte. Eukarüoodid on peaaegu kõik paljurakulised ja neil on rakud, millel on mitmeid spetsiifilisi tunnuseid, mis prokarüootsetel rakkudel puuduvad.

Kõigil rakkudel, nagu mainitud, on ribosoomid, rakumembraan, DNA (desoksüribonukleiinhape) ja tsütoplasma - geelitaoline keskkond rakkudes, milles võivad tekkida reaktsioonid ja osakesed saavad liikuda.

Eukarüootsete rakkude DNA on suletud tuumasse, mida ümbritseb oma fosfolipiidne kaksikkiht, mida nimetatakse tuumaümbris.

Need sisaldavad ka organellid, mis on topeltplasmamembraaniga seotud struktuurid nagu rakumembraan ise ja mille ülesandeks on spetsialiseeritud funktsioonid. Näiteks, mitokondrid vastutavad hapniku manulusel rakkudes aeroobse hingamise eest.

Rakumembraani ehitusest on kõige lihtsam aru saada, kui kujutate ette selle ristlõikega vaatamist. See perspektiiv võimaldab teil "näha" mõlemat kahekihilise plasmamembraani, nende vahel olevat ruumi need ja materjalid, mis peavad paratamatult mõne membraani kaudu rakku minema või rakust välja minema tähendab.

Üksikuid molekule, mis moodustavad suurema osa rakumembraanist, nimetatakse glükofosfolipiididvõi sagedamini lihtsalt fosfolipiidid. Need on valmistatud kompaktsetest fosfaatpeadest, mis on hüdrofiilne ("otsib vett") ja suunake mõlemal küljel membraani väliskülje poole ning paar pikki rasvhappeid, mis on hüdrofoobne ("vett kartvad") ja vastamisi. See paigutus tähendab, et need pead on ühel küljel suunatud raku välisküljele ja teiselt poolt tsütoplasmale.

Igas molekulis olevad fosfaadid ja rasvhapped on ühendatud glütserooli piirkonnaga, nii nagu triglütseriid (toidurasv) koosneb glütserooliga ühendatud rasvhapetest. Fosfaadiosade pinnal on sageli lisakomponente ning rakumembraanile määrivad ka muud valgud ja süsivesikud; neid kirjeldatakse varsti.

• Interjööri lipiidikiht on rakumembraanisegu ainus tõeline topeltkiht, sest siin on kaks järjestikust membraanilõiku, mis koosnevad peaaegu ainult lipiidisabadest. Üks sabakomplekt kahes kihis oleva fosfolipiidide ja teine ​​kahekihilise fosfolipiidide saba komplekt.

Üks lipiidide kahekihiline funktsioon on peaaegu definitsiooni järgi kaitsta rakku väljastpoolt tulevate ohtude eest. Membraan on poolläbilaskev, mis tähendab, et mõned ained võivad läbida, samas kui teistele keelatakse otse sisenemine või sealt väljumine.

Väikesed molekulid, näiteks vesi ja hapnik, võivad membraani kaudu hõlpsasti difundeeruda. Teised molekulid, eriti elektrilaengut kandvad molekulid (s.o ioonid), nukleiinhapped (DNA või selle sugulane, ribonukleiinhape või RNA) ja suhkrud võivad samuti läbida, kuid selle tekkimiseks on vaja membraanitransportvalkude abi.

Need transpordivalgud on spetsialiseerunud, mis tähendab, et need on mõeldud barjääri kaudu karjamaaks ainult teatud tüüpi molekule. See nõuab sageli energia sisestamist kujul ATP (adenosiinitrifosfaat). Kui molekule tuleb liigutada tugevama kontsentratsioonigradiendi vastu, on vaja tavalisest rohkem ATP-d.

Enamik rakumembraani mittefosfolipiidsetest molekulidest on transmembraansed valgud. Need struktuurid ulatuvad kahekihilise kihina (seega "transmembraanne"). Paljud neist on transpordivalgud, mis mõnel juhul moodustavad piisavalt suure kanali, et spetsiifiline kohatud molekul läbiks.

Teiste transmembraansete valkude hulka kuuluvad retseptorid, mis saadavad signaale raku sisemusse vastusena raku välisküljel olevate molekulide poolt aktiveerimisele; ensüümid, mis osalevad keemilistes reaktsioonides; ja ankrud, mis seovad füüsiliselt rakuvälised komponendid tsütoplasmas olevate komponentidega.

Ilma ainete rakku ja sealt välja liikumiseta lõppeks raku energia kiiresti ja ei suudaks ka metaboolseid jääkaineid väljutada. Mõlemad stsenaariumid pole loomulikult eluga kokkusobivad.

Membraanitranspordi efektiivsus sõltub kolm peamist tegurit: membraani läbilaskvus, antud molekuli kontsentratsiooni erinevus sise- ja väliskülje vahel ning vaadeldava molekuli suurus ja laeng (kui neid on).

Passiivne transport (lihtne difusioon) sõltub ainult kahest viimasest tegurist, kuna sel viisil rakkudesse sisenevad või väljuvad molekulid võivad hõlpsasti läbi libiseda fosfolipiidid. Kuna neil pole laengut, kipuvad nad voolama sissepoole või väljapoole, kuni kontsentratsioon on kahekihilise mõlemal küljel ühesugune.

Sisse hõlbustas difusiooni, kehtivad samad põhimõtted, kuid membraanivalgud on vajalikud selleks, et tekiks piisavalt ruumi laenguteta molekulide voolamiseks läbi membraani nende kontsentratsiooni gradiendil. Neid valke saab aktiveerida kas lihtsalt ukse kohal koputava molekuli olemasolu või uue molekuli saabumise põhjustatud muutuste tõttu nende pinges.

Sisse aktiivne transport, energiat on alati vaja, kuna molekuli liikumine on vastuolus selle kontsentratsiooni või elektrokeemilise gradiendiga. Kui transmembraansete transpordivalkude jaoks on ATP kõige tavalisem energiaallikas, võib kasutada ka valgusenergiat ja elektrokeemilist energiat.

Aju on eriline organ ja sellisena on see spetsiaalselt kaitstud. See tähendab, et lisaks kirjeldatud mehhanismidele on ajurakkudel vahendid, mis võimaldavad tihedamalt kontrollida nende sisenemist mis on vajalik hormoonide, vee ja toitainete kontsentratsiooni säilitamiseks aeg. Seda skeemi nimetatakse vere-aju barjäär.

See saavutatakse suuresti tänu ajju sisenevate väikeste veresoonte ehitamisele. Üksikisik veresoon rakud, mida nimetatakse endoteelirakkudeks, pakitakse ebatavaliselt lähestikku, moodustades nn tihedad ristmikud. Ainult teatud tingimustel võimaldatakse enamikul molekulidel nende aju endoteelirakkude vahel liikuda.