Vai smadzeņu šūnās ir lipīdu divslānis?

Smadzeņu šūnas ir neironu veids vai nervu šūna. Ir arī dažādi smadzeņu šūnu veidi. Bet visi neironi ir šūnas, un visām organismu šūnām, kurām ir nervu sistēma, ir vairākas pazīmes. Patiesībā, visi šūnām neatkarīgi no tā, vai tās ir vienšūnas baktērijas vai cilvēki, ir dažas kopīgas iezīmes.

Viena būtiska visu šūnu īpašība ir tā, ka tām ir a dubultā plazmas membrāna, ko sauc par šūnu membrānu, kas ieskauj visu šūnu. Cits ir tas, ka viņiem ir citoplazma uz membrānas iekšpuses, veidojot šūnu masas lielāko daļu. Trešā ir tā, ka viņiem ir ribosomas, olbaltumvielām līdzīgas struktūras, kas sintezē visus šūnas radītos proteīnus. Ceturtais ir tas, ka tajos ir iekļauts ģenētiskais materiāls DNS.

Šūnu membrānas, kā norādīts, sastāv no dubultas plazmas membrānas. "Dubultā" rodas no tā, ka tiek teikts, ka arī šūnu membrāna sastāv no a fosfolipīdu divslānis, kur "bi-" ir prefikss, kas nozīmē "divi". Šai bilipīdu membrānai, kā to dažreiz sauc arī, papildus šūnas aizsardzībai ir vairākas galvenās funkcijas.

Visi organismi sastāv no šūnām. Kā atzīmēts, organisma šūnu skaits dažādās sugās ir ļoti atšķirīgs, un dažos mikrobos ietilpst tikai viena šūna. Jebkurā gadījumā šūnas ir dzīves celtniecības elementi tādā nozīmē, ka tās ir mazākās atsevišķās vienības dzīvās būtnes, kas lepojas ar visām ar dzīvi saistītajām īpašībām, piemēram, vielmaiņu, reprodukciju un tā tālāk.

Visus organismus var iedalīt prokariotes un eikarioti. Pr* okarioti* gandrīz visas ir vienšūnas un ietver daudzās baktēriju šķirnes, kas apdzīvo planētu. Eikarioti gandrīz visas ir daudzšūnas un tām ir šūnas ar vairākām specializētām pazīmēm, kuru prokariotu šūnām trūkst.

Visām šūnām, kā jau minēts, ir ribosomas, šūnu membrāna, DNS (dezoksiribonukleīnskābe) un citoplazma - gēla veida barotne šūnu iekšienē, kurā var notikt reakcijas un daļiņas var pārvietoties.

Eikariotu šūnām DNS ir slēgts kodolā, kuru ieskauj sava fosfolipīdu divslānis, ko sauc par kodolenerģijas aploksne.

Tie satur arī organellas, kas ir struktūras, ko saista dubultā plazmas membrāna, piemēram, pati šūnu membrāna, un kuru uzdevums ir veikt specializētas funkcijas. Piemēram, mitohondrijos ir atbildīgi par aerobās elpošanas veikšanu šūnās skābekļa klātbūtnē.

Visvieglāk ir saprast šūnas membrānas struktūru, ja jūs iedomāties to apskatīt šķērsgriezumā. Šī perspektīva ļauj "redzēt" abas pretējās divslāņu plazmas membrānas, atstarpi starp tām materiālus, kuriem dažiem neizbēgami jāiet cauri šūnai vai caur to caur membrānu nozīmē.

Tiek sauktas atsevišķas molekulas, kas veido lielāko daļu šūnu membrānas glikofosfolipīdi, vai, biežāk, tikai fosfolipīdi. Tie ir izgatavoti no kompaktajām fosfāta "galvām", kas ir hidrofils ("meklē ūdeni") un vērsti uz membrānas ārpusi katrā pusē un garo taukskābju pāri, kas ir hidrofobisks ("ūdens baidās") un saskaras viens ar otru. Šī vienošanās nozīmē, ka šīs galvas vienā pusē ir vērstas pret šūnas ārpusi, no otras puses - citoplazmu.

Katrā molekulā esošos fosfātus un taukskābes savieno glicerīna reģions, tāpat kā triglicerīdu (uztura taukus) veido taukskābes, kas savienotas ar glicerīnu. Fosfāta daļām uz virsmas bieži ir papildu sastāvdaļas, un citi proteīni un ogļhidrāti arī iezīmē šūnu membrānu; tie tiks aprakstīti drīz.

• Iekšpusē esošais lipīdu slānis ir vienīgais patiesais dubultā slānis šūnu membrānas sajaukumā, jo šeit ir divas secīgas membrānas sekcijas, kas sastāv gandrīz tikai no lipīdu astēm. Viens astes komplekts no fosfolipīdiem vienā divslāņa pusē un viens astes komplekts no fosfolipīdiem otrā divslāņa pusē.

Viena lipīdu divslāņu funkcija, gandrīz pēc definīcijas, ir aizsargāt šūnu no draudiem no ārpuses. Membrāna ir daļēji caurlaidīgs, kas nozīmē, ka dažas vielas var iziet cauri, bet citām ir aizliegta iekļūšana vai iziešana tieši.

Mazas molekulas, piemēram, ūdens un skābeklis, var viegli izkliedēties caur membrānu. Citas molekulas, īpaši tās, kurām ir elektriskais lādiņš (t.i., joni), nukleīnskābes (DNS vai tās radinieks, ribonukleīnskābe vai RNS) un cukuri arī var iziet, taču, lai tas notiktu, nepieciešama membrānas transporta olbaltumvielu palīdzība.

Šie transporta olbaltumvielas ir specializēti, kas nozīmē, ka tie ir paredzēti, lai caur barjeru ganītu tikai noteiktu molekulu tipu. Tas bieži prasa enerģijas ievadīšanu enerģijas veidā ATP (adenozīna trifosfāts). Kad molekulas jāpārvieto pret spēcīgāku koncentrācijas gradientu, nepieciešams vēl vairāk ATP nekā parasti.

Lielākā daļa nefosfolipīdu molekulu šūnu membrānā ir transmembrānas proteīni. Šīs struktūras aptver abus divslāņu slāņus (tātad "transmembrānu"). Daudzi no tiem ir transporta olbaltumvielas, kas dažos gadījumos veido pietiekami lielu kanālu, lai konkrētā sastopamā molekula varētu iziet cauri.

Citi transmembrānas proteīni ietver receptori, kas sūta signālus uz šūnas iekšpusi, reaģējot uz molekulu aktivāciju šūnas ārpusē; fermenti, kas piedalās ķīmiskajās reakcijās; un enkuri, kas fiziski savieno komponentus ārpus šūnas ar citoplazmā esošajiem komponentiem.

Bez iespējas pārvietot vielas šūnā un ārpus tās, šūnai ātri pietrūktu enerģijas un tā arī nespētu izvadīt vielmaiņas atkritumus. Abi scenāriji, protams, nav savienojami ar dzīvi.

Membrānas transporta efektivitāte ir atkarīga no trīs galvenie faktori: membrānas caurlaidība, noteiktas molekulas koncentrācijas starpība starp iekšpusi un ārpusi, kā arī attiecīgās molekulas lielums un lādiņš (ja tāds ir).

Pasīvais transports (vienkāršā difūzija) ir atkarīga tikai no pēdējiem diviem faktoriem, jo ​​molekulas, kas ar šo līdzekli iekļūst šūnās vai iziet no tām, var viegli izlīst caur atstarpēm starp fosfolipīdi. Tā kā tiem nav maksas, tiem būs tendence plūst uz iekšu vai uz āru, līdz koncentrācija būs vienāda abās divslāņa pusēs.

In veicināja difūziju, tiek piemēroti tie paši principi, bet membrānas olbaltumvielas ir nepieciešamas, lai izveidotu pietiekami daudz vietas, lai neuzlādētas molekulas varētu plūst caur membrānu pa to koncentrācijas gradientu. Šīs olbaltumvielas var aktivizēt vai nu tikai ar molekulas klātbūtni, kas "klauvē pie durvīm", vai ar to sprieguma izmaiņām, ko izraisa jaunas molekulas ienākšana.

In aktīvs transports, enerģija vienmēr ir nepieciešama, jo molekulas kustība ir pret tās koncentrāciju vai elektroķīmisko gradientu. Kaut arī ATP ir visizplatītākais enerģijas avots transmembrānu transporta olbaltumvielām, var izmantot arī gaismas enerģiju un elektroķīmisko enerģiju.

Smadzenes ir īpašs orgāns, un kā tādas tās ir īpaši aizsargātas. Tas nozīmē, ka papildus aprakstītajiem mehānismiem smadzeņu šūnām ir līdzekļi, lai stingrāk kontrolētu vielas, kas ir būtiska, lai uzturētu nepieciešamo hormonu, ūdens un barības vielu koncentrāciju laiks. Šo shēmu sauc par asins-smadzeņu barjera.

Tas lielā mērā tiek panākts, pateicoties tam, kā tiek uzbūvēti smadzenēs nonākošie mazie asinsvadi. Indivīds asinsvads šūnas, ko sauc par endotēlija šūnām, ir iepakotas neparasti cieši blakus, veidojot tā dēvētās cieši savienojumi. Tikai noteiktos apstākļos lielākajai daļai molekulu tiek nodrošināta pāreja starp šīm smadzeņu endotēlija šūnām.