אילו סוגים של מולקולות אורגניות מהווים קרום תא?

קרום תאי בעלי חיים הוא המחסום בין החלק הפנימי של התא לסביבה החיצונית, בדומה לאופן בו העור משמש כמחסום לגופם של בעלי חוליות. ה מבנה קרום התא הוא פסיפס נוזלי העשוי משלושה סוגים של מולקולות אורגניות: שומנים, חלבונים ופחמימות. קרום התא שולט בתנועת חומרים כמו חומרים מזינים ופסולת על פני הקרום, אל תוך התא ומחוצה לו.

אבני הבניין הבסיסיות של קרום התא הן פוספוליפידים. פוספוליפידים מכילים קצה הידרופובי (שאינו מסיס במים) המורכב משתי שרשראות חומצות שומן של מולקולות לא קוטביות כגון פחמנים ומימנים. הקצה השני הוא הידרופילי (מסיס במים) ומכיל מולקולות פוספט קוטביות. פוספוליפידים אלה מסודרים בשכבה דו שכבתית כאשר קבוצת הקצה ההידרופילית שלהם נחשפת למים בכל צד של הקרום והמולקולות הלא-קוטביות ההידרופוביות מוגנות בתוך השכבה הכפולה. שכבת השומנים מהווה כמחצית מכל מסת הקרום, תלוי בסוג הממברנה. כולסטרול הוא סוג אחר של שומנים בתוך קרום התא. מולקולות כולסטרול ממוקמות בתוך שכבה דו-שכבתית לקישור מולקולות חומצות השומן ולייצוב וחיזוק הממברנה.

חלבונים מהווים בין 25 אחוז ל 75 אחוז ממסת קרום התא, תלוי בסוג הממברנה. חלבוני ממברנה מוחדרים לשכבה הדו-פוספוליפידית במשטחים החשופים ומבצעים את הפונקציות השונות של התא. חלבונים נחשבים אינטגרליים או פריפריאליים, תלוי בקשר שלהם עם הממברנה. חלבונים היקפיים יושבים בצד אחד של פני הקרום ומתקשרים בעקיפין באמצעות אינטראקציות בין חלבון לחלבון. חלבונים אינטגרליים, או טרנס-ממברניים, מוטבעים בתוך הממברנה, חשופים לסביבה משני הצדדים.

פחמימות מהוות אחוז קטן בלבד מקרום התא אך יש להן פונקציות חשובות. מולקולות פחמימות הן בדרך כלל שרשראות קצרות ומסועפות של יחידות סוכר פשוטות, והן קשורות קוולנטית על פני קרום התא לרוב חלבוני הממברנה האינטגרליים ולעתים לשכבת הדו-שכבתית את עצמה. כאשר פחמימות נקשרות לחלבונים או ליפידים, הם נקראים גליקופרוטאינים וגליקוליפידים. פחמימות על פני קרום התא משתנות באופן משמעותי בין תאים בודדים, סוגי תאים, פרטים מאותו המין ומין למין. גיוון זה מאפשר את הפחמימות לתפקד כסמנים להבדיל בין תא אחד למשנהו.

הפונקציה העיקרית של שכבת הדו-שכבתית הפוספוליפידית היא ל להגן ולשמור על מבנה התא. הדו שכבתי מאפשר נזילות ותנועה של החלבונים המשויכים לאינטראקציות הכרחיות בין חלבונים. אינטראקציות בין חלבונים חיוניות לתפקוד התא.

חלבונים היקפיים משמשים כקולטנים לכימיקלים כמו הורמונים ומאפשרים איתות או זיהוי תאים. על המשטח הפנימי של התא, הם מתחברים אל ה- שלד ציטו, עוזר לשמור על צורה או לזרז תגובות בציטופלזמה. חלבונים אינטגרליים מעבירים מולקולות על פני הממברנה, ואלו הקשורות לפחמימות כגליקופרוטאינים מעורבים בזיהוי בין תא לתא.

ללא סמני הפחמימות המגוונים על פני הממברנה החוץ-תאית, התאים לא יוכלו למיין ולהבדיל תאים במהלך התפתחות העובר, למשל, או לאפשר למערכת החיסון לזהות זרים תאים.