Smegenų ląstelės yra neuronų tipas arba nervų ląstelė. Taip pat yra įvairių smegenų ląstelių tipų. Bet visi neuronai yra ląsteliųir visoms nervų sistemą turinčioms organizmų ląstelėms būdinga daugybė savybių. Iš tiesų, visi ląstelės, nepaisant to, ar tai vienaląsčios bakterijos, ar žmonės, turi keletą bendrų bruožų.
Viena esminių visų ląstelių savybių yra ta, kad jos turi a dviguba plazmos membrana, vadinamas ląstelės membrana, supančią visą kamerą. Kitas yra tas, kad jie turi a citoplazma ant membranos vidaus, formuodamas didžiąją ląstelių masės dalį. Trečias yra tas, kurį jie turi ribosomos, į baltymus panašios struktūros, kurios sintetina visus ląstelės pagamintus baltymus. Ketvirtas yra tai, kad jie apima genetinę medžiagą DNR.
Ląstelių membranos, kaip pažymėta, susideda iš dvigubos plazmos membranos. „Dvigubas“ kyla iš to, kad sakoma, kad ląstelės membrana taip pat susideda iš a fosfolipidinis dvisluoksnis, kur „bi-“ yra priešdėlis, reiškiantis „du“. Ši bilipidinė membrana, kaip ji taip pat kartais vadinama, be visos ląstelės apsaugos turi daugybę pagrindinių funkcijų.
Ląstelių pagrindai
Visi organizmai susideda iš ląstelių. Kaip pažymėta, organizmo ląstelių skaičius įvairiose rūšyse labai skiriasi, o kai kurie mikrobai apima tik vieną ląstelę. Šiaip ar taip, ląstelės yra gyvenimo statybinės medžiagos ta prasme, kad jos yra mažiausi atskiri vienetai gyvi daiktai, kurie gali pasigirti visomis su gyvenimu susijusiomis savybėmis, pvz., medžiagų apykaita, reprodukcija ir pan.
Visus organizmus galima suskirstyti į prokariotai ir eukariotai. Pr* okariotai* beveik visi yra vienaląsčiai ir apima daugybę bakterijų, gyvenančių planetoje. Eukariotai beveik visi yra daugialąsčiai ir turi ląstelių, turinčių daugybę specializuotų bruožų, kurių trūksta prokariotinėms ląstelėms.
Kaip minėta, visos ląstelės turi ribosomas, ląstelės membraną, DNR (dezoksiribonukleino rūgštį) ir citoplazmą - į gelį panašią terpę ląstelių viduje, kurioje gali įvykti reakcijos ir dalelės gali judėti.
Eukariotų ląstelių DNR yra uždarytas branduolyje, kurį supa jo paties fosfolipidinis sluoksnis, vadinamas branduolinis apvalkalas.
Juose taip pat yra organelės, kurios yra dvigubos plazmos membranos surištos struktūros, tokios kaip pati ląstelės membrana ir kurioms pavesta atlikti specializuotas funkcijas. Pavyzdžiui, mitochondrijos yra atsakingi už aerobinį kvėpavimą ląstelėse esant deguoniui.
Ląstelių membrana
Lengviausia suprasti ląstelės membranos struktūrą, jei įsivaizduojate ją žiūrint skerspjūvyje. Ši perspektyva leidžia „pamatyti“ abi priešingas dvigubo sluoksnio plazmines membranas, tarpą esantį tarpą juos ir medžiagas, kurios neišvengiamai kai kuriems turi praeiti į ląstelę arba iš jos per membraną reiškia.
Vadinamos atskiros molekulės, kurios sudaro didžiąją ląstelės membranos dalį glikofosfolipidai, arba, dažniausiai, tiesiog fosfolipidai. Jie pagaminti iš kompaktiškų fosfatų „galvučių“ hidrofilinis („ieško vandens“) ir nukreipkite į membranos išorę kiekvienoje pusėje ir porą ilgų riebalų rūgščių, kurios yra hidrofobiškas („bijo vandens“) ir atsisuka vienas į kitą. Šis išdėstymas reiškia, kad šios galvos yra nukreiptos į ląstelės išorę iš vienos pusės, o į citoplazmą iš kitos pusės.
Kiekvienos molekulės fosfatą ir riebalų rūgštis jungia glicerolio sritis, kaip ir trigliceridą (maistinius riebalus) sudaro riebalų rūgštys, sujungtos su glicerinu. Fosfato porcijose dažnai yra papildomų komponentų, o kiti baltymai ir angliavandeniai taip pat taško ląstelės membraną; tai bus aprašyta netrukus.
- Viduje esantis lipidų sluoksnis yra vienintelis tikrasis dvigubas sluoksnis ląstelių membranos mišinyje, nes čia yra dvi iš eilės einančios membranos dalys, susidedančios beveik vien iš lipidinių uodegų. Vienas uodegų rinkinys iš fosfolipidų, esančių vienoje dvisluoksnės pusės pusėje, ir vienas uodegų rinkinys iš fosfolipidų, esančių kitoje dvisluoksnio sluoksnio pusėje.
Dviejų sluoksnių lipidų funkcijos
Viena lipidų dvigubo sluoksnio funkcija, beveik pagal apibrėžimą, yra apsaugoti ląstelę nuo išorės grėsmių. Membrana yra pusiau laidus, tai reiškia, kad kai kurios medžiagos gali prasiskverbti, o kitoms draudžiama įeiti arba išeiti iš karto.
Mažos molekulės, tokios kaip vanduo ir deguonis, gali lengvai difunduoti per membraną. Kitos molekulės, ypač turinčios elektrinį krūvį (t. Y. Jonai), nukleorūgštys (DNR ar jos giminaitė, ribonukleino rūgštis arba RNR) ir cukrus taip pat gali praeiti, tačiau tam reikalinga membranos transportavimo baltymų pagalba.
Šie transportiniai baltymai yra specializuoti, tai reiškia, kad jie skirti per barjerą nugriauti tik tam tikros rūšies molekules. Tam dažnai reikia įdėti energijos pavidalu ATP (adenozino trifosfatas). Kai molekulės turi būti perkeltos prieš stipresnį koncentracijos gradientą, reikia dar daugiau ATP nei įprastai.
Papildomi dvigubo sluoksnio komponentai
Dauguma nefosfolipidinių molekulių ląstelių membranoje yra transmembraniniai baltymai. Šios struktūros apima abu dvisluoksnio sluoksnio sluoksnius (taigi „transmembraninius“). Daugelis iš jų yra transportiniai baltymai, kurie kai kuriais atvejais sudaro pakankamai didelį kanalą, kad galėtų praeiti konkreti molekulė, su kuria susiduriama.
Kiti transmembraniniai baltymai apima receptoriai, kurie siunčia signalus į ląstelės vidų, reaguodami į ląstelės išorėje esančių molekulių aktyvaciją; fermentai, kurie dalyvauja cheminėse reakcijose; ir inkarai, kurie fiziškai susieja komponentus už ląstelės ribų su citoplazmoje esančiais komponentais.
Ląstelių membranos transportas
Neturėdamas būdo medžiagoms perkelti į ląstelę ir iš jos, ląstelėje greitai pritrūktų energijos ir ji taip pat negalėtų išstumti medžiagų apykaitos atliekų. Abu scenarijai, žinoma, nesuderinami su gyvenimu.
Membranos transportavimo efektyvumas priklauso nuo trys pagrindiniai veiksniai: membranos pralaidumas, tam tikros molekulės koncentracijos skirtumas tarp vidaus ir išorės bei nagrinėjamos molekulės dydis ir krūvis (jei yra).
Pasyvus transportas (paprasta difuzija) priklauso tik nuo dviejų pastarųjų veiksnių, nes molekulės, kurios tokiu būdu patenka į ląsteles arba išeina iš jų, gali lengvai praslysti tarpais tarp fosfolipidai. Kadangi jie neturi jokio krūvio, jie linkę tekėti į vidų arba į išorę, kol koncentracija bus vienoda abiejose dvisluoksnio pusėse.
Į palengvino difuziją, galioja tie patys principai, tačiau norint sukurti pakankamai vietos nepakrautoms molekulėms tekėti per membraną jų koncentracijos gradiente, reikalingi membraniniai baltymai. Šie baltymai gali būti suaktyvinti vien dėl molekulės, kuri „beldžiasi į duris“, arba jų įtampos pokyčiais, kuriuos sukelia naujoji molekulė.
Į aktyvus transportas, energija visada reikalinga, nes molekulės judėjimas prieštarauja jos koncentracijai ar elektrocheminiam gradientui. Nors ATP yra labiausiai paplitęs transmembraninių baltymų energijos šaltinis, taip pat galima naudoti šviesos energiją ir elektrocheminę energiją.
Kraujo ir smegenų barjeras
Smegenys yra ypatingas organas, todėl yra specialiai apsaugotas. Tai reiškia, kad be aprašytų mechanizmų, smegenų ląstelės turi priemones, leidžiančias griežčiau kontroliuoti jų patekimą medžiagų, kurios yra būtinos norint išlaikyti bet kokią hormonų, vandens ir maistinių medžiagų koncentraciją laikas. Ši schema vadinama kraujo ir smegenų barjeras.
Tai iš esmės pasiekiama dėl to, kad yra konstruojamos smegenys, patenkančios į smegenis. Individas kraujagyslė ląstelės, vadinamos endotelio ląstelėmis, yra supakuotos neįprastai arti viena kitos, formuojant vadinamąsias sandarios sankryžos. Tik esant tam tikroms sąlygoms, dauguma molekulių praeina tarp šių smegenų endotelio ląstelių.