Celulele cerebrale au un strat stratificat lipidic?

Celulele creierului sunt un tip de neuron sau celula nervoasa. Există, de asemenea, diferite tipuri de celule ale creierului. Dar toți neuronii sunt celuleși toate celulele din organismele care au sisteme nervoase împărtășesc o serie de caracteristici. De fapt, toate celulele, indiferent dacă sunt bacterii unicelulare sau ființe umane, au câteva caracteristici comune.

O caracteristică esențială a tuturor celulelor este că acestea au membrana plasmatică dublă, numit membrana celulara, înconjurând întreaga celulă. Un altul este că au un citoplasma pe interiorul membranei, formând grosul masei celulare. O a treia este că au ribozomi, structuri asemănătoare proteinelor care sintetizează toate proteinele produse de celulă. Un al patrulea este că acestea includ material genetic sub formă de ADN.

Membranele celulare, după cum sa menționat, constau dintr-o membrană plasmatică dublă. „Dublul” provine din faptul că se spune că membrana celulară constă și dintr-un dublu strat de fosfolipide, cu „bi-” fiind un prefix care înseamnă „doi”. Această membrană bilipidă, așa cum se mai numește uneori, are o serie de funcții cheie pe lângă protejarea celulei în ansamblu.

Toate organismele sunt formate din celule. După cum sa menționat, numărul de celule pe care le are un organism variază foarte mult de la specie la specie, iar unii microbi includ doar o singură celulă. Oricum ar fi, celulele sunt elementele de bază ale vieții în sensul că sunt cele mai mici unități individuale din viețuitoarele care se laudă cu toate proprietățile asociate vieții, de exemplu, metabolismul, reproducerea și așa mai departe.

Toate organismele pot fi împărțite în procariote și eucariote. Relatii cu publicul* ocariote* sunt aproape toate unicelulare și includ numeroasele varietăți de bacterii care populează planeta. Eucariote sunt aproape toate multicelulare și au celule cu o serie de caracteristici specializate de care lipsesc celulele procariote.

Toate celulele, așa cum am menționat, au ribozomi, o membrană celulară, ADN (acid dezoxiribonucleic) și citoplasmă, un mediu asemănător gelului în interiorul celulelor în care pot apărea reacții și particulele se pot mișca.

Celulele eucariote au ADN-ul închis într-un nucleu, care este înconjurat de un strat strat propriu de fosfolipide numit plic nuclear.

De asemenea, conțin organite, care sunt structuri legate de o membrană plasmatică dublă precum membrana celulară în sine și însărcinată cu funcții specializate. De exemplu, mitocondrii sunt responsabili de efectuarea respirației aerobe în interiorul celulelor în prezența oxigenului.

Este cel mai ușor să înțelegeți structura membranei celulare dacă vă imaginați că o vedeți în secțiune transversală. Această perspectivă vă permite să „vedeți” ambele membrane plasmatice opuse ale stratului bistrat, spațiul dintre ele ele și materialele care inevitabil trebuie să treacă în sau în afara celulei prin membrană de către unii mijloace.

Moleculele individuale care alcătuiesc cea mai mare parte a membranei celulare sunt numite glicofosfolipide, sau, mai des, doar fosfolipide. Acestea sunt realizate din „capete” compacte, cu fosfat, care sunt hidrofil („căutarea apei”) și îndreptată spre exteriorul membranei de fiecare parte și o pereche de acizi grași lungi care sunt hidrofob („frică de apă”) și față în față. Acest aranjament înseamnă că aceste capete se confruntă cu exteriorul celulei pe o parte și cu citoplasma pe cealaltă.

Fosfatul și acizii grași din fiecare moleculă sunt uniți de o regiune glicerolică, la fel cum o trigliceridă (grăsime alimentară) constă din acizi grași uniți cu glicerol. Porțiunile de fosfat au adesea componente suplimentare la suprafață, iar alte proteine ​​și carbohidrați punctează și membrana celulară; acestea vor fi descrise în curând.

• Stratul lipidic din interior este singurul strat dublu adevărat din amestecul de membrane celulare, deoarece aici există două secțiuni consecutive de membrană constând aproape exclusiv din cozi lipidice. Un set de cozi de la fosfolipide pe o jumătate a bistratului și un set de cozi de la fosfolipide pe cealaltă jumătate a bistratului.

O funcție bistrat lipidică, aproape prin definiție, este de a proteja celula de amenințările din exterior. Membrana este semipermeabilă, ceea ce înseamnă că unele substanțe pot trece, în timp ce altora li se interzice intrarea sau ieșirea directă.

Moleculele mici, cum ar fi apa și oxigenul, se pot difuza ușor prin membrană. Alte molecule, în special cele care poartă o sarcină electrică (de exemplu, ioni), acizi nucleici (ADN-ul sau rudele acestuia, acidul ribonucleic sau ARN) și zaharurile pot trece, de asemenea, dar necesită ajutorul proteinelor de transport ale membranei pentru a se produce acest lucru.

Aceste proteine ​​de transport sunt specializate, ceea ce înseamnă că sunt concepute să păstreze doar un anumit tip de moleculă prin barieră. Acest lucru necesită adesea un aport de energie sub formă de ATP (adenozin trifosfat). Când moleculele trebuie deplasate împotriva unui gradient de concentrație mai puternic, este nevoie de chiar mai mult ATP decât de obicei.

Majoritatea moleculelor non-fosfolipide din membrana celulară sunt proteinele transmembranare. Aceste structuri se întind pe ambele straturi ale stratului bistrat (deci „transmembranar”). Multe dintre acestea sunt proteine ​​de transport, care, în unele cazuri, formează un canal suficient de mare pentru ca molecula specifică întâlnită să treacă.

Alte proteine ​​transmembranare includ receptori, care trimit semnale către interiorul celulei ca răspuns la activarea moleculelor din exteriorul celulei; enzime, care participă la reacții chimice; și ancore, care leagă fizic componentele din afara celulei cu cele din citoplasmă.

Fără o modalitate de a muta substanțele în și din celulă, celula ar epuiza rapid energia și, de asemenea, nu ar putea expulza deșeurile metabolice. Ambele scenarii, desigur, sunt incompatibile cu viața.

Eficacitatea transportului cu membrană depinde de trei factori principali: permeabilitatea membranei, diferența de concentrație a unei molecule date între interior și exterior și dimensiunea și sarcina (dacă există) a moleculei luate în considerare.

Transport pasiv (difuzie simplă) depinde doar de acești doi factori, deoarece moleculele care intră sau ies din celule prin acest mijloc pot aluneca cu ușurință prin golurile dintre fosfolipide. Deoarece nu poartă nicio sarcină, vor tinde să curgă spre interior sau spre exterior până când concentrația este aceeași pe ambele părți ale stratului bistrat.

În difuzarea facilitată, se aplică aceleași principii, dar proteinele de membrană sunt necesare pentru a crea suficient spațiu pentru ca moleculele neîncărcate să curgă prin membrană în josul gradientului lor de concentrație. Aceste proteine ​​pot fi activate fie prin simpla prezență a moleculei „bătând la ușă”, fie prin modificări ale tensiunii lor declanșate de sosirea unei noi molecule.

În transport activ, energia este întotdeauna necesară deoarece mișcarea moleculei este împotriva concentrației sale sau a gradientului electrochimic. În timp ce ATP este cea mai comună sursă de energie pentru proteinele de transport transmembranar, energia luminii și energia electrochimică pot fi, de asemenea, utilizate.

Creierul este un organ special și, ca atare, este special protejat. Aceasta înseamnă că, pe lângă mecanismele descrise, celulele creierului au un mijloc de a controla mai strâns intrarea substanțe, care este esențială pentru menținerea oricărei concentrații de hormoni, apă și substanțe nutritive la un anumit moment timp. Această schemă se numește bariera hematoencefalică.

Acest lucru se realizează în mare măsură datorită modului în care sunt construite micile vase de sânge care intră în creier. Individul vas de sânge celulele, numite celule endoteliale, sunt ambalate neobișnuit de apropiate, formând ceea ce se numește joncțiuni strânse. Doar în anumite condiții, majorității moleculelor li se permite trecerea între aceste celule endoteliale din creier.