Majú mozgové bunky lipidovú dvojvrstvu?

Mozgové bunky sú typom neurónu, príp nervová bunka. Existujú aj rôzne typy mozgových buniek. Ale všetky neuróny sú bunkya všetky bunky v organizmoch, ktoré majú nervový systém, zdieľajú množstvo charakteristík. V skutočnosti, všetko bunky, bez ohľadu na to, či ide o jednobunkové baktérie alebo ľudské bytosti, majú niekoľko spoločných znakov.

Jednou zo základných charakteristík všetkých buniek je, že majú a dvojitá plazmatická membrána, nazvaný bunková membrána, obklopujúce celú bunku. Ďalším je, že majú a cytoplazma na vnútornej strane membrány, ktorá tvorí väčšinu bunkovej hmoty. Tretie je, že majú ribozómy, bielkovinové štruktúry, ktoré syntetizujú všetky proteíny vyrobené bunkou. Štvrté je, že zahŕňajú genetický materiál vo forme DNA.

Ako je uvedené, bunkové membrány pozostávajú z dvojitej plazmatickej membrány. „Dvojník“ pochádza zo skutočnosti, že bunková membrána sa tiež skladá z a fosfolipidová dvojvrstva, pričom „bi-“ je predpona, ktorá znamená „dva“. Táto bilipidová membrána, ako sa tiež niekedy nazýva, má okrem ochrany bunky ako celku aj množstvo ďalších kľúčových funkcií.

Všetky organizmy pozostávajú z buniek. Ako bolo uvedené, počet buniek v organizme sa veľmi líši od druhu k druhu a niektoré mikróby obsahujú iba jednu bunku. Tak či onak, bunky sú stavebnými kameňmi života v tom zmysle, že sú najmenšími samostatnými jednotkami živé bytosti, ktoré sa môžu pochváliť všetkými vlastnosťami spojenými so životom, napríklad metabolizmus, reprodukcia atď.

Všetky organizmy možno rozdeliť na prokaryoty a eukaryoty. Pr* okaryoty* sú takmer všetky jednobunkové a zahŕňajú množstvo druhov baktérií osídľujúcich planétu. Eukaryoty sú takmer všetky mnohobunkové a majú bunky s mnohými špecializovanými vlastnosťami, ktoré prokaryotickým bunkám chýbajú.

Všetky bunky, ako už bolo spomenuté, majú ribozómy, bunkovú membránu, DNA (kyselinu deoxyribonukleovú) a cytoplazmu, gélovité médium vo vnútri buniek, v ktorom môžu prebiehať reakcie a pohybovať sa častice.

Eukaryotické bunky majú svoju DNA uzavretú v jadre, ktoré je obklopené vlastnou fosfolipidovou dvojvrstvou nazývanou jadrová obálka.

Tiež obsahujú organely, čo sú štruktúry spojené dvojitou plazmatickou membránou, ako je samotná bunková membrána, a ktorých úlohou je špecializované funkcie. Napríklad, mitochondrie sú zodpovedné za vykonávanie aeróbneho dýchania v bunkách za prítomnosti kyslíka.

Najjednoduchšie je pochopiť štruktúru bunkovej membrány, ak si predstavíte jej prierez. Táto perspektíva vám umožňuje „vidieť“ obe protiľahlé plazmatické membrány dvojvrstvy, priestor medzi nimi nimi a materiálmi, ktoré nevyhnutne musia niektoré prechádzať do alebo z bunky cez membránu znamená.

Jednotlivé molekuly, ktoré tvoria väčšinu bunkovej membrány, sa nazývajú glykofosfolipidyalebo častejšie iba fosfolipidy. Sú vyrobené z kompaktných fosfátových „hláv“, ktoré sú hydrofilný („hľadajúci vodu“) a smerujte na vonkajšiu stranu membrány na každej strane a pár dlhých mastných kyselín, ktoré sú hydrofóbne („strach z vody“) a tvárou k sebe. Toto usporiadanie znamená, že tieto hlavy smerujú na vonkajšej strane bunky na jednej strane a k cytoplazme na druhej strane.

Fosfáty a mastné kyseliny v každej molekule sú spojené glycerolovou oblasťou, rovnako ako triglycerid (tuk z potravy) pozostáva z mastných kyselín spojených s glycerolom. Fosfátové časti majú často na povrchu ďalšie zložky a na bunkovej membráne sú tiež ďalšie proteíny a sacharidy; tieto budú popísané čoskoro.

• Lipidová vrstva vo vnútri je jedinou skutočnou dvojitou vrstvou v zmesi bunkových membrán, pretože tu existujú dva po sebe nasledujúce membránové úseky pozostávajúce takmer výlučne z lipidových koncov. Jedna sada chvostov z fosfolipidov na jednej polovici dvojvrstvy a jedna sada chvostov z fosfolipidov na druhej polovici dvojvrstvy.

Jednou z funkcií lipidovej dvojvrstvy, takmer z definície, je ochrana bunky pred vonkajšími hrozbami. Membrána je polopriepustný, čo znamená, že niektoré látky môžu prechádzať, zatiaľ čo iným je priamo zakázaný vstup alebo výstup.

Malé molekuly, ako je voda a kyslík, môžu ľahko difundovať cez membránu. Iné molekuly, najmä tie, ktoré nesú elektrický náboj (t. J. Ióny), nukleové kyseliny (DNA alebo jej príbuzný, kyselina ribonukleová alebo RNA) a cukry môžu tiež prechádzať, ale na to, aby k tomu došlo, je potrebná pomoc membránových transportných proteínov.

Tieto transportné proteíny sú špecializované, čo znamená, že sú určené na pasenie iba špecifického typu molekuly cez bariéru. To si často vyžaduje prísun energie vo forme ATP (adenozíntrifosfát). Ak sa molekuly musia pohybovať proti silnejšiemu koncentračnému gradientu, je potrebných ešte viac ATP ako obvykle.

Väčšina nefosfolipidových molekúl v bunkovej membráne je transmembránové proteíny. Tieto štruktúry pokrývajú obe vrstvy dvojvrstvy (teda „transmembránové“). Mnohé z nich sú transportné proteíny, ktoré v niektorých prípadoch tvoria kanál dostatočne veľký na to, aby nimi mohla prejsť špecifická molekula, s ktorou sa stretáva.

Medzi ďalšie transmembránové proteíny patrí receptory, ktoré vysielajú signály do vnútra bunky v reakcii na aktiváciu molekulami na vonkajšej strane bunky; enzýmy, ktoré sa zúčastňujú chemických reakcií; a kotvy, ktoré fyzicky spájajú komponenty mimo bunky s komponentmi v cytoplazme.

Bez spôsobu presunu látok do a von z bunky by bunke rýchlo došla energia a tiež by nedokázala vylúčiť splodiny metabolizmu. Oba scenáre sú samozrejme nezlučiteľné so životom.

Účinnosť membránového transportu závisí od tri hlavné faktory: permeabilita membrány, koncentračný rozdiel danej molekuly medzi vnútorným a vonkajším povrchom a veľkosť a náboj (ak sú) uvažovanej molekuly.

Pasívna doprava (jednoduchá difúzia) závisí iba od posledných dvoch faktorov, pretože molekuly, ktoré vstupujú do buniek alebo z nich vystupujú týmto spôsobom, môžu ľahko prekĺznuť medzerami medzi fosfolipidy. Pretože nesú žiadny náboj, budú mať tendenciu prúdiť dovnútra alebo von, kým nebude koncentrácia rovnaká na oboch stranách dvojvrstvy.

V uľahčená difúzia, platia rovnaké princípy, ale membránové proteíny sú potrebné na vytvorenie dostatočného priestoru na to, aby nabité molekuly nepretekali cez membránu nadol po ich koncentračnom gradiente. Tieto proteíny sa môžu aktivovať buď samotnou prítomnosťou molekuly „klepaním na dvere“, alebo zmenami ich napätia vyvolanými príchodom novej molekuly.

V aktívna doprava, energia je vždy potrebná, pretože pohyb molekuly je proti jej koncentrácii alebo elektrochemickému gradientu. Zatiaľ čo ATP je najbežnejším zdrojom energie pre transmembránové transportné proteíny, je možné použiť aj svetelnú a elektrochemickú energiu.

Mozog je špeciálny orgán a ako taký je osobitne chránený. To znamená, že okrem opísaných mechanizmov majú mozgové bunky aj prostriedok na prísnejšiu kontrolu vstupu látky, ktoré sú nevyhnutné pre udržanie akejkoľvek koncentrácie hormónov, vody a živín, ktoré sú v danom čase potrebné čas. Táto schéma sa nazýva hematoencefalická bariéra.

To sa do veľkej miery dosahuje vďaka spôsobu, akým sú konštruované malé krvné cievy vstupujúce do mozgu. Jednotlivec cieva bunky nazývané endotelové bunky sú zbalené neobvykle blízko pri sebe a tvoria takzvané tesné križovatky. Iba za určitých podmienok je väčšine molekúl umožnený priechod medzi týmito endotelovými bunkami v mozgu.