В клеточная мембрана является одним из многих замечательных достижений биологической эволюции. Одна из трех характеристик, общих для всех живых клеток, эта мембрана является не только прочным барьером, который придает клеткам их форму, но и контейнером для их молекулярное содержание, а также избирательно проницаемые ворота, определяющие, какие вещества могут и не могут проходить внутрь и из клетка.
Точно так же, как завод по сборке автомобилей требует стабильных поставок самого разного сырья (например, металла, резины, а также человеческих и технологических ресурсов) для работы. при максимальной емкости клетке необходим способ, позволяющий молекулам, необходимым клетке для ее реакций, проникать, при этом регулируя процесс мембранного транспорта как весь.
Определенный ионы, или атомы, несущие чистый электрический заряд, относятся к числу предпочтительных молекул, которые могут проходить, но только с некоторым усилием.
Клеточная мембрана: для чего она нужна?
Клетка - это основная единица жизни с мельчайшими формами жизни, состоящими только из одной клетки и вашего собственного тела, включая триллионы. Все
клетки имеют клеточную мембрану, цитоплазма а также рибосомы; у большинства ячеек есть и другие компоненты. Клеточная мембрана также называется плазматической мембраной, но поскольку некоторые другие клеточные структуры также имеют плазматические мембраны, «клеточная мембрана» является более специфичной.Клеточная мембрана придает клеточным границам прочность и прочность, позволяя удерживать жизненно важное содержимое. Он также предлагает защиту этого содержимого в виде физического барьера. Этот барьер клеточной мембраны полупроницаемый, в том, что одни вещества могут проходить внутрь и наружу, в то время как другим запрещен проход.
Анатомия клеточной мембраны
Клеточная мембрана состоит из фосфолипид двухслойный. Он включает два структурно идентичных слоя, обращенных друг к другу в «зеркальном отображении». Каждый слой состоит из длинных, в основном линейных молекул фосфолипидов, которые расположены рядом друг с другом, но, что важно, между ними сохраняется некоторое пространство. Эти молекулы включают фосфатную «голову» и липидный (жировой) «хвост».
Фосфатные головки являются гидрофильными или «водоотталкивающими», поскольку несут неравномерное распределение заряда. Таким образом, эти головки обращены к более водянистой наружной части самой клетки и цитоплазме внутри.
С другой стороны, гидрофобные хвосты обращены друг к другу внутри фосфолипидного бислоя.
Двухслойная функция фосфолипидов
Основная функция клеточной мембраны - защита клетки, что является особенностью, присущей ее составу и структуре.
Другая важная функция - позволить некоторым молекулам проходить внутрь и из клетки, но не всем. Кроме того, клеточная мембрана должна каким-то образом участвовать в передаче тем молекулам, которые отягощены по размеру или электрическому заряду, но все же нужно как-то пройти, я активен в этом процесс.
Проницаемость липидного бислоя определяется различными факторами. Один из них, вероятно, интуитивно понятный, - это размер. Другой - заряд. Поскольку внутренняя часть бислоя представляет собой два набора исключительно гидрофобных липидных молекул, обращенных друг к другу, внутренняя часть препятствует прохождению гидрофильных молекул, таких как ионы и большинство биологических молекул.
Транспорт через клеточную мембрану
В целом транспорт через клеточную мембрану зависит от:
- Проницаемость самой мембраны, которая непостоянна
- Размер и заряд молекул, «ищущих» проход
- Разница концентраций этой молекулы между одной стороной клеточной мембраны (внешней стороной клетки) и другой (внешней стороной клетки). цитоплазма)
Ионы не могут диффундировать через мембраны вниз по градиенту их концентрации, даже самому маленькому (H+, протон или заряженный атом водорода).
Вместо этого белки, встроенные в точки вдоль клеточной мембраны, называемые канальные белки образуют поры или каналы, через которые может проходить требуемый ион, как если бы он проходил через подземный туннель.