Gyvūno ląstelių membrana yra barjeras tarp ląstelės vidaus ir išorinės aplinkos, panašiai kaip oda veikia kaip barjeras stuburinių kūnams. The ląstelių membranos struktūra yra skysta mozaika, pagaminta iš trijų tipų organinių molekulių: lipidai, baltymai ir angliavandeniai. Ląstelės membrana kontroliuoja medžiagų, tokių kaip maistinės medžiagos ir atliekos, judėjimą per membraną, į ląstelę ir iš jos.
Fosfolipidinis dvigubas sluoksnis
Pagrindiniai ląstelės membranos blokai yra fosfolipidai. Fosfolipiduose yra hidrofobinis (netirpus vandenyje) galas, sudarytas iš dviejų nepolinių molekulių riebalų rūgščių grandinių, pvz., Anglies ir vandenilio. Kitas galas yra hidrofilinis (tirpsta vandenyje) ir jame yra polinių fosfatų molekulių. Šie fosfolipidai yra išdėstyti dvigubame sluoksnyje, jų hidrofilinė galinė grupė veikiama vandens kiekvienoje membranos pusėje, o hidrofobinės nepolinės molekulės yra apsaugotos dvigubo sluoksnio viduje. Lipidų sluoksnis, priklausomai nuo membranos tipo, sudaro maždaug pusę visos membranos masės. Cholesterolis yra dar viena lipidų rūšis ląstelės membranoje. Cholesterolio molekulės yra išdėstytos dvigubame sluoksnyje, kad sujungtų riebalų rūgščių molekules ir stabilizuotų bei stiprintų membraną.
Įterpti baltymai
Baltymai sudaro nuo 25 iki 75 procentų ląstelės membranos masės, priklausomai nuo membranos tipo. Membraniniai baltymai įterpiami į dvigubą fosfolipidinį sluoksnį prie atvirų paviršių ir atlieka įvairias ląstelės funkcijas. Baltymai laikomi vientisais arba periferiniais, atsižvelgiant į jų sąsają su membrana. Periferiniai baltymai sėdi vienoje membranos paviršiaus pusėje ir jungiasi netiesiogiai per baltymų ir baltymų sąveiką. Integralūs arba transmembraniniai baltymai yra įdėti į membraną, veikiami aplinkos iš abiejų pusių.
Glikoproteinai ir glikolipidai
Angliavandeniai sudaro tik nedidelę ląstelės membranos dalį, tačiau turi svarbias funkcijas. Angliavandenių molekulės paprastai yra trumpos, šakotos paprastų cukraus vienetų grandinės ir yra kovalentiškai prijungtos ant ląstelės membranos paviršiaus iki daugumos vientisųjų membranos baltymų ir kartais iki lipidų dvigubo sluoksnio pats. Angliavandenius sujungus su baltymais ar lipidais, jie vadinami glikoproteinais ir glikolipidais. Angliavandeniai ant ląstelės membranos paviršiaus labai skiriasi tarp atskirų ląstelių, ląstelių tipų, tos pačios rūšies individų ir rūšių. Ši įvairovė leidžia angliavandenius veikti kaip žymekliai atskirti vieną ląstelę nuo kitos.
Funkcijos ir sąveika
Pagrindinė fosfolipidinio dvigubo sluoksnio funkcija yra apsaugoti ir palaikyti ląstelių struktūrą. Dvisluoksnis leidžia sklandumas ir judėjimas baltymų, reikalingų baltymų sąveikai. Baltymų sąveika yra būtina ląstelių funkcijai.
Periferiniai baltymai veikia kaip cheminių medžiagų, tokių kaip hormonai, receptoriai ir leidžia signalizuoti arba atpažinti ląsteles. Vidiniame ląstelės paviršiuje jie pritvirtinami prie citoskeletas, padedantys palaikyti formą arba katalizuoti citoplazmos reakcijas. Integralūs baltymai perneša molekules per membranos paviršių, o tie, kurie yra prijungti prie angliavandenių kaip glikoproteinai, dalyvauja ląstelių atpažintyje.
Be tarpląstelinės membranos paviršiaus įvairių angliavandenių žymenų ląstelės negalėtų rūšiuoti ir diferencijuoti ląsteles embriono vystymosi metu, pavyzdžiui, arba leisti imuninei sistemai atpažinti svetimas ląstelių.