ორგანული მოლეკულების რა ტიპები ქმნიან უჯრედულ მემბრანას?

ცხოველური უჯრედის მემბრანა წარმოადგენს ბარიერს უჯრედის შიგნით და გარე გარემოს შორის, მსგავსია, თუ როგორ მოქმედებს კანი ხერხემლიანთა სხეულებისათვის. უჯრედის მემბრანის სტრუქტურა არის თხევადი მოზაიკა, რომელიც შედგება სამი სახის ორგანული მოლეკულებისგან: ლიპიდები, ცილები და ნახშირწყლები. უჯრედის მემბრანა აკონტროლებს ნივთიერებების მოძრაობას, როგორიცაა საკვები ნივთიერებები და ნარჩენები მემბრანის გასწვრივ, უჯრედში და მის გარეთ.

უჯრედის მემბრანის ძირითადი სამშენებლო ბლოკებია ფოსფოლიპიდები. ფოსფოლიპიდები შეიცავს ჰიდროფობიურ (წყალში არ ხსნადი) დაბოლოებას, რომელიც შედგება არაპოლარული მოლეკულების ორი ცხიმოვანი მჟავას ჯაჭვებისგან, როგორიცაა ნახშირბადები და წყალბადები. მეორე დასასრულია ჰიდროფილური (წყალში ხსნადი) და შეიცავს პოლარფოსფატის მოლეკულებს. ეს ფოსფოლიპიდები განლაგებულია ორ ფენაში, მათი ჰიდროფილური დასასრული ჯგუფი ზემოქმედებს მემბრანის თითოეულ მხარეს წყალზე და ორმაგი ფენის შიგნით დაცული ჰიდროფობიური არაპოლარული მოლეკულები. ლიპიდური ფენა მოიცავს გარსის მთლიანი მასის დაახლოებით ნახევარს, რაც დამოკიდებულია მემბრანის ტიპზე. ქოლესტერინი არის უჯრედის მემბრანის სხვა ლიპიდების ტიპი. ქოლესტერინის მოლეკულები განლაგებულია ორ ფენაში, რათა დააკავშირონ ცხიმოვანი მჟავას მოლეკულები და მოახდინონ მემბრანის სტაბილიზაცია და გამაგრება.

ცილები წარმოადგენენ უჯრედის მემბრანის მასის 25 პროცენტს და 75 პროცენტს, რაც დამოკიდებულია მემბრანის ტიპზე. მემბრანის პროტეინები შეჰყავთ ფოსფოლიპიდურ შრეში დაუცველ ზედაპირებზე და ასრულებენ უჯრედის სხვადასხვა ფუნქციებს. ცილები განიხილება როგორც ინტეგრალური, ისე პერიფერიული, რაც დამოკიდებულია მემბრანასთან მათი ასოცირების შესაბამისად. პერიფერიული ცილები სხედან მემბრანის ზედაპირის ერთ მხარეს და ასოცირდება ირიბად ცილებიდან ცილებთან ურთიერთქმედების საშუალებით. ინტეგრალური, ან ტრანსმემბრანული, ცილები ჩანერგილია მემბრანის შიგნით, ექვემდებარება გარემოს ორივე მხარეს.

ნახშირწყლები შეიცავს უჯრედის მემბრანის მხოლოდ მცირე პროცენტს, მაგრამ მათ აქვთ მნიშვნელოვანი ფუნქციები. ნახშირწყლების მოლეკულები, ზოგადად, შაქრის მარტივი ერთეულების მოკლე, განშტოებული ჯაჭვებია და კოვალენტურად არის მიმაგრებული უჯრედის მემბრანის ზედაპირზე ინტეგრალური მემბრანის ცილების უმეტეს ნაწილზე და ზოგჯერ ლიპიდურ შრეზე თვითონ. როდესაც ნახშირწყლები შეერთებულია ცილებთან ან ლიპიდებთან, მათ გლიკოპროტეინებსა და გლიკოლიპიდებს უწოდებენ. ნახშირწყლები უჯრედის მემბრანის ზედაპირზე მნიშვნელოვნად განსხვავდება ცალკეულ უჯრედებში, უჯრედების ტიპებში, იმავე სახეობის ინდივიდებში და სახეობებში. ეს მრავალფეროვნება ნახშირწყლებს იძლევა იმოქმედოს მარკერებად, რომ განასხვაოს ერთი უჯრედი მეორისგან.

ფოსფოლიპიდური შრის ძირითადი ფუნქციაა დაიცვან და შეინარჩუნონ უჯრედების სტრუქტურა. ორშრიანი საშუალებას იძლევა სითხე და მოძრაობა ასოცირებული ცილების საჭირო ცილოვანი ურთიერთქმედებისათვის. ცილების ურთიერთქმედება აუცილებელია უჯრედების ფუნქციონირებისთვის.

პერიფერიული ცილები მოქმედებს როგორც ქიმიური ნივთიერებების რეცეპტორები, როგორიცაა ჰორმონები და იძლევა უჯრედების სიგნალის ან აღიარების საშუალებას. უჯრედის შიდა ზედაპირზე ისინი ერთვის ციტოსკლეტი, ხელს უწყობს ფორმის შენარჩუნებას ან ციტოპლაზმაში რეაქციების კატალიზაციას. ინტეგრალური ცილები გადააქვთ მოლეკულების მემბრანის ზედაპირზე და ის, ვინც უკავშირდება ნახშირწყლებს, როგორც გლიკოპროტეინები, მონაწილეობს უჯრედის უჯრედის ცნობაში.

გარეგანი უჯრედის მემბრანის ზედაპირზე ნახშირწყლების მრავალფეროვანი მარკერების გარეშე, უჯრედები ვერ შეძლებენ დახარისხებას და განასხვავებენ უჯრედებს ემბრიონის განვითარების დროს, მაგალითად, ან მისცემენ საშუალებას იმუნურ სისტემას უცხო ამოიცნოს უჯრედები.