Błona komórkowa zwierzęcia jest barierą między wnętrzem komórki a środowiskiem zewnętrznym, podobnie jak skóra działa jako bariera dla ciał kręgowców. struktura błony komórkowej to płynna mozaika zbudowana z trzech rodzajów cząsteczek organicznych: lipidy, białka i węglowodany. Błona komórkowa kontroluje ruch substancji, takich jak składniki odżywcze i odpady, przez błonę do iz komórki.
Dwuwarstwa fosfolipidowa
Podstawowymi elementami budulcowymi błony komórkowej są fosfolipidy. Fosfolipidy zawierają hydrofobowy (nierozpuszczalny w wodzie) koniec złożony z dwóch łańcuchów kwasów tłuszczowych składających się z niepolarnych cząsteczek, takich jak węgiel i wodór. Drugi koniec jest hydrofilowy (rozpuszczalny w wodzie) i zawiera polarne cząsteczki fosforanu. Te fosfolipidy są ułożone w dwuwarstwę, a ich hydrofilowa grupa końcowa jest wystawiona na działanie wody po każdej stronie membrany, a hydrofobowe niepolarne cząsteczki są chronione wewnątrz podwójnej warstwy. Warstwa lipidowa stanowi w przybliżeniu połowę całej masy membrany, w zależności od typu membrany. Cholesterol to inny rodzaj lipidów w błonie komórkowej. Cząsteczki cholesterolu są umieszczone w dwuwarstwie, aby połączyć cząsteczki kwasów tłuszczowych oraz stabilizować i wzmacniać błonę.
Wbudowane białka
Białka stanowią od 25% do 75% masy błony komórkowej, w zależności od typu błony. Białka błonowe są wstawiane do dwuwarstwy fosfolipidowej na odsłoniętych powierzchniach i pełnią różne funkcje komórki. Białka są uważane za integralne lub peryferyjne, w zależności od ich powiązania z błoną. Białka obwodowe znajdują się po jednej stronie powierzchni błony i łączą się pośrednio poprzez interakcje białko-białko. Białka integralne lub transbłonowe są osadzone w błonie, wystawione na działanie środowiska z obu stron.
Glikoproteiny i glikolipidy
Węglowodany stanowią tylko niewielki procent błony komórkowej, ale pełnią ważne funkcje. Cząsteczki węglowodanów są zazwyczaj krótkimi, rozgałęzionymi łańcuchami prostych jednostek cukrowych i są połączone kowalencyjnie na powierzchni błony komórkowej do większości integralnych białek błonowych, a czasami do dwuwarstwy lipidowej samo. Gdy węglowodany są połączone z białkami lub lipidami, nazywane są glikoproteinami i glikolipidami. Węglowodany na powierzchni błony komórkowej różnią się znacznie między poszczególnymi komórkami, typami komórek, osobnikami tego samego gatunku i gatunkiem. Ta różnorodność pozwala na węglowodany funkcjonować jako markery do odróżnienia jednej komórki od drugiej.
Funkcje i interakcje
Główną funkcją dwuwarstwy fosfolipidowej jest: chronić i utrzymywać strukturę komórkową. Dwuwarstwowa pozwala płynność i ruch powiązanych białek dla niezbędnych interakcji białkowych. Interakcje z białkami są niezbędne dla funkcjonowania komórki.
Białka obwodowe działają jako receptory dla substancji chemicznych, takich jak hormony, i umożliwiają sygnalizację lub rozpoznawanie komórek. Na wewnętrznej powierzchni komórki przyczepiają się do cytoszkielet, pomagając utrzymać kształt lub katalizować reakcje w cytoplazmie. Białka integralne transportują cząsteczki przez powierzchnię błony, a te, które są związane z węglowodanami jako glikoproteiny, biorą udział w rozpoznawaniu między komórkami.
Bez różnorodnych markerów węglowodanowych na powierzchni błony zewnątrzkomórkowej komórki nie byłyby w stanie sortować i różnicować komórki podczas rozwoju zarodka, na przykład, lub pozwolić układowi odpornościowemu na rozpoznanie obcego komórki.