Клетки мозга - это тип нейрона или нервная клетка. Также существуют различные типы клеток мозга. Но все нейроны клетки, и все клетки организмов с нервной системой имеют ряд общих характеристик. По факту, все клетки, независимо от того, являются ли они одноклеточными бактериями или человеческими существами, имеют несколько общих черт.
Одной из важных характеристик всех ячеек является то, что они имеют двойная плазматическая мембрана, называется клеточная мембрана, окружающие всю камеру. Другое дело, что у них есть цитоплазма на внутренней части мембраны, образуя основную массу клеточной массы. В-третьих, у них есть рибосомы, подобные белкам структуры, которые синтезируют все белки, производимые клеткой. В-четвертых, они включают генетический материал в виде ДНК.
Как уже отмечалось, клеточные мембраны состоят из двойной плазматической мембраны. «Двойник» происходит от того факта, что клеточная мембрана также состоит из фосфолипидный бислой, где «bi-» является префиксом, означающим «два». Эта билипидная мембрана, как ее еще иногда называют, помимо защиты клетки в целом выполняет ряд ключевых функций.
Основы ячейки
Все организмы состоят из клеток. Как уже отмечалось, количество клеток в организме широко варьируется от вида к виду, а некоторые микробы включают только одну клетку. В любом случае клетки являются строительными блоками жизни в том смысле, что они являются наименьшими индивидуальными единицами в живые существа, которые обладают всеми свойствами, связанными с жизнью, например, метаболизмом, размножением и т. д.
Все организмы можно разделить на прокариоты а также эукариоты. Pr* окариоты* почти все одноклеточные и включают множество разновидностей бактерий, населяющих планету. Эукариоты почти все многоклеточные и имеют клетки с рядом специализированных функций, которых нет у прокариотических клеток.
Как уже упоминалось, все клетки имеют рибосомы, клеточную мембрану, ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту) и цитоплазму, гелеобразную среду внутри клеток, в которой могут происходить реакции и частицы могут двигаться.
ДНК эукариотических клеток заключена в ядро, которое окружено собственным фосфолипидным бислоем, называемым ядерная оболочка.
Они также содержат органеллы, которые представляют собой структуры, связанные двойной плазматической мембраной, такие как сама клеточная мембрана, и выполняющие специальные функции. Например, митохондрии отвечают за аэробное дыхание внутри клеток в присутствии кислорода.
Клеточная мембрана
Легче всего понять структуру клеточной мембраны, если представить себе ее поперечное сечение. Эта перспектива позволяет вам «видеть» обе противоположные плазматические мембраны бислоя, пространство между ними. их, а также материалы, которые неизбежно должны проходить в клетку или выходить из нее через мембрану некоторыми средства.
Отдельные молекулы, составляющие большую часть клеточной мембраны, называются гликофосфолипиды, а чаще просто фосфолипиды. Они сделаны из компактных фосфатных "головок", которые гидрофильный («водный поиск») и указывают на внешнюю сторону мембраны с каждой стороны, и пара длинных жирных кислот, которые гидрофобный («водобоязнь») и лицом друг к другу. Такое расположение означает, что эти головки обращены к внешней стороне клетки с одной стороны и к цитоплазме - с другой.
Фосфат и жирные кислоты в каждой молекуле соединены областью глицерина, так же как триглицерид (пищевой жир) состоит из жирных кислот, соединенных с глицерином. Фосфатные части часто имеют дополнительные компоненты на поверхности, а другие белки и углеводы также усеивают клеточную мембрану; они будут описаны в ближайшее время.
- Липидный слой внутри - единственный настоящий двойной слой в смеси клеточных мембран, потому что здесь есть два последовательных мембранных участка, состоящих почти исключительно из липидных хвостов. Один набор хвостов от фосфолипидов на одной половине бислоя и один набор хвостов от фосфолипидов на другой половине бислоя.
Функции липидного бислоя
Одна из функций липидного бислоя, почти по определению, - защищать клетку от угроз извне. Мембрана полупроницаемый, что означает, что некоторые вещества могут проникать, в то время как другим запрещен вход или выход.
Небольшие молекулы, такие как вода и кислород, могут легко диффундировать через мембрану. Другие молекулы, особенно те, которые несут электрический заряд (т. Е. Ионы), нуклеиновые кислоты (ДНК или ее родственник, рибонуклеиновая кислота или РНК) и сахара также могут проходить, но для этого требуется помощь мембранных транспортных белков.
Эти транспортные белки являются специализированными, а это означает, что они предназначены для проведения через барьер только определенных типов молекул. Это часто требует ввода энергии в виде АТФ (аденозинтрифосфат). Когда молекулы должны перемещаться против более сильного градиента концентрации, требуется даже больше АТФ, чем обычно.
Дополнительные компоненты бислоя
Большинство нефосфолипидных молекул клеточной мембраны являются трансмембранные белки. Эти структуры охватывают оба слоя бислоя (отсюда и «трансмембранные»). Многие из них являются транспортными белками, которые в некоторых случаях образуют канал, достаточно большой для прохождения встречающейся конкретной молекулы.
Другие трансмембранные белки включают: рецепторы, которые посылают сигналы внутрь клетки в ответ на активацию молекулами вне клетки; ферменты, которые участвуют в химических реакциях; а также якоря, которые физически связывают компоненты вне клетки с компонентами цитоплазмы.
Транспорт через клеточную мембрану
Без возможности перемещать вещества в клетку и из клетки, клетка быстро исчерпает энергию, а также не сможет выводить продукты метаболизма. Оба сценария, конечно, несовместимы с жизнью.
Эффективность мембранного транспорта зависит от три основных фактора: проницаемость мембраны, разница концентраций данной молекулы внутри и снаружи, а также размер и заряд (если есть) рассматриваемой молекулы.
Пассивный транспорт (простая диффузия) зависит только от последних двух факторов, так как молекулы, которые входят в клетки или выходят из них таким образом, могут легко проскользнуть через промежутки между ними. фосфолипиды. Поскольку они не несут заряда, они будут стремиться течь внутрь или наружу, пока концентрация не станет одинаковой на обеих сторонах бислоя.
В облегченное распространениеприменяются те же принципы, но мембранные белки необходимы для создания достаточного пространства, чтобы незаряженные молекулы могли проходить через мембрану вниз по градиенту их концентрации. Эти белки могут быть активированы либо простым присутствием молекулы, «стучащей в дверь», либо изменениями в их напряжении, вызванными появлением новой молекулы.
В активный транспорт, энергия всегда требуется, потому что движение молекулы происходит против ее концентрации или электрохимического градиента. Хотя АТФ является наиболее распространенным источником энергии для трансмембранных транспортных белков, также можно использовать световую энергию и электрохимическую энергию.
Барьер кровь-мозг
Мозг - особый орган, и поэтому он особо защищен. Это означает, что в дополнение к описанным механизмам клетки мозга имеют средства более жесткого контроля проникновения вещества, которые необходимы для поддержания любой концентрации гормонов, воды и питательных веществ, необходимой при данном время. Эта схема называется гематоэнцефалический барьер.
Это во многом достигается благодаря тому, как устроены мелкие кровеносные сосуды, входящие в мозг. Человек кровеносный сосуд клетки, называемые эндотелиальными клетками, упакованы необычно близко друг к другу, образуя так называемые узкие стыки. Только при определенных условиях большинство молекул могут проходить между этими эндотелиальными клетками головного мозга.