Hebben hersencellen een lipide dubbellaag?

Hersencellen zijn een soort neuron, of zenuwcel. Er zijn ook verschillende soorten hersencellen. Maar alle neuronen zijn cellenen alle cellen in organismen die een zenuwstelsel hebben, delen een aantal kenmerken. In feite, alle cellen, of het nu eencellige bacteriën of mensen zijn, hebben een aantal kenmerken gemeen.

Een essentieel kenmerk van alle cellen is dat ze een dubbel plasmamembraan, genaamd de celmembraan, die de hele cel omringt. Een andere is dat ze een cytoplasma aan de binnenkant van het membraan en vormt het grootste deel van de celmassa. Een derde is dat ze hebben ribosomen, eiwitachtige structuren die alle eiwitten synthetiseren die door de cel worden gemaakt. Een vierde is dat ze genetisch materiaal bevatten in de vorm van DNA.

Celmembranen bestaan, zoals opgemerkt, uit een dubbel plasmamembraan. Het "dubbele" komt van het feit dat het celmembraan ook zou bestaan ​​uit a fosfolipide dubbellaag, waarbij "bi-" een voorvoegsel is dat "twee" betekent. Dit bilipidemembraan, zoals het ook wel wordt genoemd, heeft naast het beschermen van de cel als geheel een aantal belangrijke functies.

Alle organismen bestaan ​​uit cellen. Zoals opgemerkt, varieert het aantal cellen dat een organisme heeft sterk van soort tot soort, en sommige microben bevatten slechts een enkele cel. Hoe dan ook, cellen zijn de bouwstenen van het leven in die zin dat ze de kleinste individuele eenheden zijn in levende wezens die beschikken over alle eigenschappen die met het leven te maken hebben, zoals metabolisme, voortplanting enzovoort.

Alle organismen kunnen worden onderverdeeld in: prokaryoten en eukaryoten. Pr*okaryoten* zijn bijna allemaal eencellig en omvatten de vele soorten bacteriën die de planeet bevolken. Eukaryoten zijn bijna allemaal meercellig en hebben cellen met een aantal gespecialiseerde kenmerken die prokaryotische cellen missen.

Alle cellen hebben, zoals gezegd, ribosomen, een celmembraan, DNA (deoxyribonucleïnezuur) en cytoplasma, een gelachtig medium in cellen waarin reacties kunnen optreden en deeltjes kunnen bewegen.

Eukaryote cellen hebben hun DNA ingesloten in een kern, die is omgeven door een eigen fosfolipide dubbellaag genaamd de nucleaire envelop.

Ze bevatten ook organellen, dit zijn structuren die zijn gebonden door een dubbel plasmamembraan zoals het celmembraan zelf en belast zijn met gespecialiseerde functies. Bijvoorbeeld, mitochondriën zijn verantwoordelijk voor het uitvoeren van aërobe ademhaling in cellen in aanwezigheid van zuurstof.

Het is het gemakkelijkst om de structuur van het celmembraan te begrijpen als je je voorstelt het in dwarsdoorsnede te bekijken. Dit perspectief stelt je in staat om beide tegenover elkaar liggende plasmamembranen van de dubbellaag te "zien", de ruimte ertussen ze, en de materialen die onvermijdelijk door het membraan in of uit de cel moeten gaan door sommigen middelen.

De individuele moleculen die het grootste deel van het celmembraan vormen, worden genoemd glycofosfolipiden, of, vaker, alleen fosfolipiden. Deze zijn gemaakt van compacte, fosfaat "koppen" die hydrofiel ("waterzoekend") en wijzen naar de buitenkant van het membraan aan elke kant, en een paar lange vetzuren die that hydrofoob ("watervrezend") en tegenover elkaar staan. Deze opstelling betekent dat deze koppen aan de ene kant naar de buitenkant van de cel zijn gericht en aan de andere kant naar het cytoplasma.

Het fosfaat en de vetzuren in elk molecuul zijn verbonden door een glycerolgebied, net zoals een triglyceride (voedingsvet) bestaat uit vetzuren die zijn verbonden met glycerol. De fosfaatdelen hebben vaak extra componenten op het oppervlak, en andere eiwitten en koolhydraten stippelen ook het celmembraan uit; deze worden binnenkort beschreven.

• De lipidelaag aan de binnenkant is de enige echte dubbele laag in de celmembraanmix, omdat hier twee opeenvolgende membraansecties zijn die bijna uitsluitend uit lipidestaarten bestaan. Een set staarten van de fosfolipiden op de ene helft van de dubbellaag en een set staarten van de fosfolipiden op de andere helft van de dubbellaag.

Een functie van de dubbellaagse lipiden is bijna per definitie de cel te beschermen tegen bedreigingen van buitenaf. Het membraan is semi-permeabel, wat betekent dat sommige stoffen kunnen passeren, terwijl andere de toegang of uitgang regelrecht wordt ontzegd.

Kleine moleculen, zoals water en zuurstof, kunnen gemakkelijk door het membraan diffunderen. Andere moleculen, met name die met een elektrische lading (d.w.z. ionen), nucleïnezuren (DNA of zijn verwant, ribonucleïnezuur of RNA) en suikers kunnen ook passeren, maar hebben hiervoor de hulp van membraantransporteiwitten nodig.

Deze transporteiwitten zijn gespecialiseerd, wat betekent dat ze zijn ontworpen om alleen een specifiek type molecuul door de barrière te loodsen. Dit vereist vaak een input van energie in de vorm van ATP (adenosinetrifosfaat). Wanneer de moleculen tegen een sterkere concentratiegradiënt in moeten worden bewogen, is zelfs meer ATP nodig dan normaal.

De meeste niet-fosfolipide-moleculen in het celmembraan zijn: transmembraan eiwitten. Deze structuren overspannen beide lagen van de dubbellaag (vandaar "transmembraan"). Veel hiervan zijn transporteiwitten, die in sommige gevallen een kanaal vormen dat groot genoeg is voor het specifieke molecuul dat wordt aangetroffen om er doorheen te gaan.

Andere transmembraaneiwitten omvatten: receptoren, die signalen naar het celinterieur sturen als reactie op activering door moleculen aan de buitenkant van de cel; enzymen, die deelnemen aan chemische reacties; en ankers, die componenten buiten de cel fysiek verbinden met die in het cytoplasma.

Zonder een manier om stoffen in en uit de cel te verplaatsen, zou de cel snel zonder energie komen te zitten en ook niet in staat zijn om metabolische afvalproducten te verdrijven. Beide scenario's zijn natuurlijk onverenigbaar met het leven.

De effectiviteit van membraantransport is afhankelijk van: drie hoofdfactoren:: de permeabiliteit van het membraan, het concentratieverschil van een bepaald molecuul tussen binnen en buiten, en de grootte en lading (indien aanwezig) van het betreffende molecuul.

Passief transport (eenvoudige diffusie) hangt alleen af ​​van de laatste twee factoren, aangezien moleculen die op deze manier cellen binnenkomen of verlaten gemakkelijk door de openingen tussen fosfolipiden. Omdat ze geen lading dragen, zullen ze de neiging hebben om naar binnen of naar buiten te stromen totdat de concentratie aan beide zijden van de dubbellaag hetzelfde is.

In gefaciliteerde diffusie, zijn dezelfde principes van toepassing, maar membraaneiwitten zijn vereist om voldoende ruimte te creëren voor de ongeladen moleculen om door het membraan te stromen met hun concentratiegradiënt. Deze eiwitten kunnen worden geactiveerd door de loutere aanwezigheid van het molecuul dat "aan de deur klopt" of door veranderingen in hun spanning veroorzaakt door de komst van een nieuw molecuul.

In actief transport, is er altijd energie nodig omdat de beweging van het molecuul tegen de concentratie of elektrochemische gradiënt in is. Hoewel ATP de meest gebruikelijke energiebron is voor transmembraantransporteiwitten, kunnen ook lichtenergie en elektrochemische energie worden gebruikt.

De hersenen zijn een speciaal orgaan en worden als zodanig speciaal beschermd. Dit betekent dat, naast de beschreven mechanismen, hersencellen een middel hebben om het binnendringen van stoffen, die essentieel zijn voor het handhaven van de concentratie van hormonen, water en voedingsstoffen die op een gegeven moment nodig zijn tijd. Dit schema heet de bloed-hersen barrière.

Dit wordt grotendeels bereikt dankzij de manier waarop de kleine bloedvaten die de hersenen binnenkomen, zijn geconstrueerd. Het individu bloedvat cellen, endotheelcellen genaamd, zijn ongewoon dicht op elkaar gepakt en vormen wat bekend staat als: nauwe kruispunten. Alleen onder bepaalde voorwaarden krijgen de meeste moleculen doorgang tussen deze endotheelcellen in de hersenen.