ტვინის უჯრედებს აქვთ ლიპიდური ბილაიერი?

ტვინის უჯრედები ნეირონის ტიპია, ან ნერვული უჯრედი. ასევე არსებობს ტვინის სხვადასხვა სახის უჯრედები. მაგრამ ყველა ნეირონი არის უჯრედებიდა ორგანიზმში ყველა უჯრედს, რომლებსაც აქვთ ნერვული სისტემა, აქვთ მრავალი მახასიათებელი. Სინამდვილეში, ყველა უჯრედებს, იმისდა მიუხედავად, ერთუჯრედიანი ბაქტერიები არიან თუ ადამიანები, აქვთ რამდენიმე საერთო თვისება.

ყველა უჯრედის ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ის, რომ მათ აქვთ a ორმაგი პლაზმური მემბრანა, ე.წ. უჯრედის მემბრანა, მთლიანი უჯრედის გარშემო. სხვა ის არის, რომ მათ აქვთ ა ციტოპლაზმა მემბრანის ინტერიერზე, უჯრედის მასის დიდ ნაწილს ქმნის. მესამე ის არის, რომ მათ აქვთ რიბოსომები, ცილის მსგავსი სტრუქტურები, რომლებიც სინთეზირებენ უჯრედის მიერ შექმნილ ყველა ცილებს. მეოთხე ის არის, რომ ისინი მოიცავს გენეტიკურ მასალას დნმ.

როგორც აღინიშნა, უჯრედული მემბრანა შედგება ორმაგი პლაზმური მემბრანისგან. "ორმაგი" გამომდინარეობს იქიდან, რომ ამბობენ, რომ უჯრედის მემბრანა ასევე შედგება ა ფოსფოლიპიდური ფენა, ”bi-” პრეფიქსია და ნიშნავს ”ორ”. ამ ბილიპიდურ მემბრანს, როგორც მას ზოგჯერ უწოდებენ, მთელი რიგი უჯრედის დაცვის გარდა, აქვს მრავალი ძირითადი ფუნქცია.

ყველა ორგანიზმი შედგება უჯრედებისაგან. როგორც აღინიშნა, ორგანიზმის უჯრედების რაოდენობა სახეობიდან სახეობამდე ძალიან განსხვავდება და ზოგიერთ მიკრობში მხოლოდ ერთი უჯრედი შედის. ასეა თუ ისე, უჯრედები არიან ცხოვრების საშენი მასალები იმ გაგებით, რომ ისინი ყველაზე მცირე ინდივიდუალური ერთეულები არიან ცოცხალი არსებები, რომლებიც თავს იწონებენ ცხოვრებასთან ასოცირებული ყველა თვისებით, მაგალითად, მეტაბოლიზმი, გამრავლება და ა.შ.

ყველა ორგანიზმი შეიძლება დაიყოს პროკარიოტები და ეუკარიოტები. პრ* ოკარიოტები* თითქმის ყველა ერთუჯრედიანია და მოიცავს პლანეტაზე მცხოვრებ მრავალფეროვან ბაქტერიას. ეუკარიოტები თითქმის ყველა მრავალუჯრედიანია და აქვს უჯრედები მრავალი სპეციალიზებული მახასიათებლით, რაც პროკარიოტულ უჯრედებს არ აქვთ.

ყველა უჯრედს, როგორც აღვნიშნეთ, აქვს რიბოსომები, უჯრედის მემბრანა, დნმ (დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა) და ციტოპლაზმა, უჯრედისის შიგნით გელის მსგავსი საშუალება, რომელშიც შეიძლება მოხდეს რეაქციები და ნაწილაკების გადაადგილება.

ეუკარიოტულ უჯრედებს აქვთ დნმ დახურული ბირთვში, რომელიც გარშემორტყმულია საკუთარი ფოსფოლიპიდური შრეებით, რომელსაც ეწოდება ატომური გარსი.

ისინი ასევე შეიცავს ორგანელები, რომლებიც სტრუქტურები არიან, რომლებიც ორმაგი პლაზმური მემბრანით არის შეკრული, ისევე როგორც უჯრედის მემბრანა და ევალებათ სპეციალური ფუნქციები. Მაგალითად, მიტოქონდრია პასუხს აგებენ ჟანგბადის თანდასწრებით უჯრედებში აერობული სუნთქვის ჩატარებაზე.

უჯრედის მემბრანის სტრუქტურის გაგება უმარტივესია, თუ წარმოიდგენთ მისი გადაკვეთაზე ნახვას. ეს პერსპექტივა საშუალებას გაძლევთ "ნახოთ" ორივე ფენის პლაზმური მემბრანის დაპირისპირება, მათ შორის არსებული სივრცე ზოგიერთმა მათგანმა და მასალებმა, რომლებიც აუცილებლად უნდა გადავიდნენ ან გამოვიდნენ უჯრედში მემბრანის საშუალებით ნიშნავს.

ინდივიდუალური მოლეკულები, რომლებიც უჯრედის მემბრანის უმეტესი ნაწილია, ეწოდება გლიკოფოსფოლიპიდები, ან, უფრო ხშირად, მხოლოდ ფოსფოლიპიდები. ეს დამზადებულია კომპაქტური, ფოსფატური "თავებისგან", რომლებიც არის ჰიდროფილური ("წყლის მაძიებელი") და მიუთითეთ გარსის გარეთა მხარეზე და წყვილი გრძელი ცხიმოვანი მჟავებით ჰიდროფობიური ("წყლის შიში") და ერთმანეთის პირისპირ. ეს განლაგება ნიშნავს, რომ ეს თავები ერთ მხარეს უჯრედის ექსტერიერისკენ არიან, მეორე მხარეს კი ციტოპლაზმისკენ.

ფოსფატსა და ცხიმოვან მჟავებს თითოეულ მოლეკულაში უერთდება გლიცერინის რეგიონი, ისევე როგორც ტრიგლიცერიდი (დიეტური ცხიმი) შედგება ცხიმოვანი მჟავებისაგან, რომლებიც უერთდებიან გლიცერინს. ფოსფატის ნაწილებს ხშირად აქვთ დამატებითი კომპონენტები ზედაპირზე, ხოლო სხვა ცილები და ნახშირწყლები წერტილოვან უჯრედულ მემბრანაზეც; ეს მალე იქნება აღწერილი.

• ინტერიერში ლიპიდური ფენა ერთადერთი ჭეშმარიტი ორმაგი ფენაა უჯრედის მემბრანის ნაზავში, რადგან აქ არსებობს ზედიზედ მემბრანის ორი განყოფილება, რომელიც შედგება თითქმის მხოლოდ ლიპიდური კუდებისაგან. ფოსფოლიპიდების ფენების ერთი ნაკერი ორსაფეხურიანობის ერთ ნახევარზე და ფოსფოლიპიდების ფენების მეორე ნახევარზე.

ლიპიდური ორმაგი ფენის ერთი ფუნქცია, თითქმის განსაზღვრებით, არის უჯრედის დაცვა გარედან მუქარისგან. გარსი არის ნახევრად გამტარი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ზოგიერთ ნივთიერებას შეუძლია გაიაროს, ზოგიერთს კი პირდაპირ შესვლა ან გამოსვლა ეკრძალება.

მცირე მოლეკულები, მაგალითად წყალი და ჟანგბადი, ადვილად იფრქვევა მემბრანის საშუალებით. სხვა მოლეკულები, განსაკუთრებით ისინი, რომლებსაც აქვთ ელექტრული მუხტი (ანუ, იონები), ნუკლეინის მჟავა (დნმ ან მისი ნათესავი, რიბონუკლეინის მჟავა ან RNA) და შაქარი ასევე შეიძლება გაიაროს, მაგრამ ამისათვის საჭიროა მემბრანის ტრანსპორტირების ცილების დახმარება.

ეს სატრანსპორტო ცილები სპეციალიზირებულია, რაც ნიშნავს, რომ ისინი შექმნილია ბარიერის გავლით მხოლოდ კონკრეტული ტიპის მოლეკულის მწყემსვისთვის. ეს ხშირად მოითხოვს ენერგიის შეყვანას სახით ATP (ადენოზინტრიფოსფატი). როდესაც მოლეკულები უნდა გადავიდეს კონცენტრაციის უფრო ძლიერი გრადიენტის საწინააღმდეგოდ, საჭიროა უფრო მეტი ATP ვიდრე ჩვეულებრივი.

უჯრედის მემბრანის არაფოსფოლიპიდური მოლეკულების უმეტესობაა ტრანსმემბრანული ცილები. ეს სტრუქტურები მოიცავს ორ ფენის ორივე ფენას (აქედან გამომდინარეობს "ტრანსმემბრანა"). ამათგან მრავალი სატრანსპორტო ცილაა, რომლებიც ზოგიერთ შემთხვევაში ქმნიან საკმარისად დიდ არხს, რომ კონკრეტული მოლეკულა გადის.

სხვა ტრანსმემბრანული ცილები მოიცავს რეცეპტორები, რომლებიც აგზავნიან სიგნალებს უჯრედის ინტერიერში საკნის გარედან მოლეკულების გააქტიურების საპასუხოდ; ფერმენტები, რომლებიც მონაწილეობენ ქიმიურ რეაქციებში; და წამყვანები, რომლებიც ფიზიკურად უკავშირებენ უჯრედის გარეთ მდებარე კომპონენტებს ციტოპლაზმაში.

უჯრედში ნივთიერებების უჯრედში გადაადგილების გარეშე, უჯრედში ენერგია სწრაფად ამოიწურება და აგრეთვე ვერ შეძლებს ნივთიერებათა ცვლის ნარჩენების გამოდევნას. ორივე სცენარი, რა თქმა უნდა, შეუთავსებელია ცხოვრებასთან.

მემბრანის ტრანსპორტირების ეფექტურობა დამოკიდებულია სამი ძირითადი ფაქტორი: მემბრანის გამტარიანობა, მოცემული მოლეკულის კონცენტრაციის სხვაობა შიგნით და გარედან და განსახილველი მოლეკულის ზომა და მუხტი (ასეთის არსებობის შემთხვევაში).

პასიური ტრანსპორტი (უბრალო დიფუზია) დამოკიდებულია მხოლოდ ამ უკანასკნელ ორ ფაქტორზე, რადგან ამ საშუალებით უჯრედებში მოლეკულები, რომლებიც შედიან ან გამოდიან, მარტივად იძვრებიან ფოსფოლიპიდები. იმის გამო, რომ მათ არ აქვთ მუხტი, ისინი მიდრეკილნი იქნებიან შიგნიდან ან გარედან, სანამ კონცენტრაცია არ იქნება იგივე, რაც ორივე ფენის ორივე მხარეს იქნება.

შიგნით ხელი შეუწყო დიფუზიასმოქმედებს იგივე პრინციპები, მაგრამ საჭიროა მემბრანის ცილები, რათა შეიქმნას საკმარისი ადგილი, რომ დატვირთული მოლეკულები მემბრანში გადავიდეს მათი კონცენტრაციის გრადიენტით. ეს ცილები შეიძლება გააქტიურდეს ან მხოლოდ "კარზე კაკუნის" მოლეკულის არსებობით ან მათი ძაბვის ცვლილებით, რაც გამოწვეულია ახალი მოლეკულის მოსვლით.

შიგნით აქტიური ტრანსპორტი, ენერგია ყოველთვის არის საჭირო, რადგან მოლეკულის მოძრაობა ეწინააღმდეგება მის კონცენტრაციას ან ელექტროქიმიურ გრადიენტს. მიუხედავად იმისა, რომ ATP ტრანსმემბრანული ტრანსპორტირების ცილების ყველაზე გავრცელებული ენერგიის წყაროა, ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მსუბუქი ენერგია და ელექტროქიმიური ენერგია.

ტვინი განსაკუთრებული ორგანოა და, როგორც ასეთი, იგი სპეციალურად არის დაცული. ეს ნიშნავს, რომ აღწერილი მექანიზმების გარდა, ტვინის უჯრედებს აქვთ საშუალება უფრო მკაცრად აკონტროლონ შესვლის სისტემა ნივთიერებები, რაც აუცილებელია მოცემულ ეტაპზე ჰორმონების, წყლისა და საკვები ნივთიერებების კონცენტრაციის შენარჩუნებისათვის დრო ამ სქემას ეწოდება ჰემატოენცეფალური ბარიერი.

ეს მეტწილად ტვინში შესული მცირე სისხლძარღვების აგების წყალობით ხორციელდება. Ინდივიდუალური სისხლძარღვთა უჯრედები, რომლებსაც ენდოთელურ უჯრედებს უწოდებენ, შეფუთულია უჩვეულოდ ერთმანეთთან და ქმნიან მას, რაც ცნობილია მჭიდრო კვანძები. მხოლოდ გარკვეულ პირობებში ხდება მოლეკულების უმეტესობის გადაცემა ტვინის ამ ენდოთელურ უჯრედებს შორის.