Dzīvnieku šūnu membrāna ir barjera starp šūnas iekšpusi un ārējo vidi, līdzīgi kā āda darbojas kā barjera mugurkaulnieku ķermeņiem. The šūnu membrānas struktūra ir šķidruma mozaīka, kas izgatavota no trīs veidu organiskām molekulām: lipīdi, olbaltumvielas un ogļhidrāti. Šūnas membrāna kontrolē tādu vielu kā barības vielas un atkritumi kustību visā membrānā, šūnā un no tās.
Fosfolipīdu divslānis
Šūnu membrānas pamatelementi ir fosfolipīdi. Fosfolipīdi satur hidrofobu (ūdenī nešķīstošu) galu, ko veido divas nepolāru molekulu taukskābju ķēdes, piemēram, ogļūdeņraži un ūdeņraži. Otrs gals ir hidrofils (šķīst ūdenī) un satur polārās fosfāta molekulas. Šie fosfolipīdi ir sakārtoti divslānī, to hidrofilo gala grupu pakļaujot ūdenim katrā membrānas pusē, un hidrofobās nepolārās molekulas aizsargā dubultā slāņa iekšpusē. Atkarībā no membrānas veida lipīdu slānis veido aptuveni pusi no visas membrānas masas. Holesterīns ir vēl viens lipīdu veids šūnu membrānā. Holesterīna molekulas atrodas divslānī, lai savienotu taukskābju molekulas un stabilizētu un stiprinātu membrānu.
Iegulti proteīni
Olbaltumvielas veido no 25 līdz 75 procentiem no šūnu membrānas masas, atkarībā no membrānas veida. Membrānas proteīni tiek ievietoti fosfolipīdu divslānī pie pakļautajām virsmām un veic dažādas šūnas funkcijas. Olbaltumvielas tiek uzskatītas par neatņemamām vai perifērām atkarībā no to saistības ar membrānu. Perifērās olbaltumvielas atrodas vienā membrānas virsmas pusē un netieši asociējas olbaltumvielu mijiedarbībā. Integrāli vai transmembrānas proteīni ir iestrādāti membrānā, no abām pusēm pakļauti videi.
Glikoproteīni un glikolipīdi
Ogļhidrāti veido tikai nelielu daļu no šūnu membrānas, bet tiem ir svarīgas funkcijas. Ogļhidrātu molekulas parasti ir īsas, sazarotas vienkāršu cukura vienību ķēdes un ir kovalenti saistītas uz šūnas membrānas virsmas līdz lielākajai daļai integrālo membrānas olbaltumvielu un reizēm uz lipīdu divslāņu pati. Kad ogļhidrāti ir saistīti ar olbaltumvielām vai lipīdiem, tos sauc par glikoproteīniem un glikolipīdiem. Ogļhidrāti uz šūnu membrānas virsmas ievērojami atšķiras starp atsevišķām šūnām, šūnu tipiem, vienas sugas indivīdiem un sugām. Šī daudzveidība ļauj ogļhidrātiem darboties kā marķieri, lai atšķirtu vienu šūnu no citas.
Funkcijas un mijiedarbība
Fosfolipīdu divslāņu galvenā funkcija ir: aizsargāt un uzturēt šūnu struktūru. Divslānis ļauj plūstamība un kustība nepieciešamo olbaltumvielu mijiedarbībai. Olbaltumvielu mijiedarbība ir būtiska šūnu darbībai.
Perifērijas olbaltumvielas darbojas kā tādu ķīmisko vielu kā hormoni receptori un ļauj šūnām signalizēt vai atpazīt. Uz šūnas iekšējās virsmas tie piestiprinās pie citoskelets, palīdzot saglabāt formu vai katalizēt reakcijas citoplazmā. Integrētie proteīni transportē molekulas pa membrānas virsmu, un tie, kas ir saistīti ar ogļhidrātiem kā glikoproteīni, ir iesaistīti šūnu starp šūnām atpazīšanā.
Bez daudzveidīgajiem ogļhidrātu marķieriem uz ārpusšūnu membrānas virsmas šūnas nevarētu kārtot un diferencēt šūnas embrija attīstības laikā, piemēram, vai ļaut imūnsistēmai atpazīt svešas šūnas.