Har hjärnceller ett lipid dubbelskikt?

Hjärnceller är en typ av neuron, eller nervcell. Det finns också olika typer av hjärnceller. Men alla nervceller är det celleroch alla celler i organismer som har nervsystem delar ett antal egenskaper. Faktiskt, Allt celler, oavsett om de är encelliga bakterier eller människor, har några funktioner gemensamt.

En väsentlig egenskap hos alla celler är att de har en dubbel plasmamembran, ringde cellmembranet, som omger hela cellen. En annan är att de har en cytoplasma på det inre av membranet och bildar huvuddelen av cellmassan. En tredje är att de har ribosomer, proteinliknande strukturer som syntetiserar alla proteiner som framställs av cellen. En fjärde är att de innehåller genetiskt material i form av DNA.

Cellmembran består, som nämnts, av ett dubbelt plasmamembran. "Dubbel" kommer från det faktum att cellmembranet också sägs bestå av en fosfolipid tvåskiktsmembran, med "bi-" som ett prefix som betyder "två". Detta bilipida membran, som det ibland kallas, har ett antal nyckelfunktioner förutom att skydda cellen som helhet.

Alla organismer består av celler. Som nämnts varierar antalet celler en organism har mycket från art till art, och vissa mikrober innehåller endast en enda cell. Hur som helst är celler byggstenar i livet i den meningen att de är de minsta enskilda enheterna i levande saker som skryter med alla egenskaper som är förknippade med livet, t.ex. metabolism, reproduktion och så vidare.

Alla organismer kan delas in i prokaryoter och eukaryoter. Pr* okaryoter* är nästan alla unicellular och inkluderar de många bakteriesorter som befolkar planeten. Eukaryoter är nästan alla flercelliga och har celler med ett antal specialfunktioner som prokaryota celler saknar.

Alla celler, som nämnts, har ribosomer, ett cellmembran, DNA (deoxiribonukleinsyra) och cytoplasma, ett gelliknande medium inuti celler där reaktioner kan uppstå och partiklar kan röra sig.

Eukaryota celler har sitt DNA inneslutet i en kärna, som är omgiven av ett eget fosfolipidskikt kallat kärnhölje.

De innehåller också organeller, som är strukturer bundna av ett dubbelt plasmamembran som cellmembranet i sig och har i uppdrag att specialfunktioner. Till exempel, mitokondrier ansvarar för att utföra aerob andning i celler i närvaro av syre.

Det är lättast att förstå cellmembranets struktur om du tänker dig att se det i tvärsnitt. Detta perspektiv låter dig "se" båda motstående plasmamembranen i dubbelskiktet, utrymmet däremellan dem och materialen som oundvikligen måste passera in i eller ut ur cellen genom membranet av vissa innebär att.

De enskilda molekylerna som utgör det mesta av cellmembranet kallas glykofosfolipidereller oftare bara fosfolipider. Dessa är gjorda av kompakta, fosfat "huvuden" hydrofil ("vattensökande") och peka mot utsidan av membranet på vardera sidan, och ett par långa fettsyror som finns hydrofob ("vatten-rädsla") och möta varandra. Detta arrangemang innebär att dessa huvuden vetter mot cellens utsida på ena sidan och cytoplasman på den andra.

Fosfatet och fettsyrorna i varje molekyl är förenade av en glycerolregion, precis som en triglycerid (dietfett) består av fettsyror förenade med glycerol. Fosfatdelarna har ofta ytterligare komponenter på ytan, och andra proteiner och kolhydrater prickar också på cellmembranet; dessa kommer snart att beskrivas.

• Lipidskiktet på det inre är det enda sanna dubbla skiktet i cellmembranblandningen, för här finns det två på varandra följande membransektioner som nästan enbart består av lipidsvansar. En uppsättning svansar från fosfolipiderna på ena halvan av dubbelskiktet och en uppsättning svansar från fosfolipiderna på den andra halvan av dubbelskiktet.

En lipid dubbelskiktsfunktion, nästan per definition, är att skydda cellen från hot från utsidan. Membranet är halvgenomsläpplig, vilket innebär att vissa ämnen kan passera medan andra nekas inresa eller utträde direkt.

Små molekyler, såsom vatten och syre, kan lätt diffundera genom membranet. Andra molekyler, särskilt de som bär en elektrisk laddning (dvs. joner), nukleinsyror (DNA eller dess släkting, ribonukleinsyra eller RNA) och sockerarter kan också passera, men kräver hjälp av membrantransportproteiner för att detta ska ske.

Dessa transportproteiner är specialiserade, vilket innebär att de är utformade för att endast ge en specifik typ av molekyl genom barriären. Detta kräver ofta en tillförsel av energi i form av ATP (adenosintrifosfat). När molekylerna måste flyttas mot en starkare koncentrationsgradient behövs ännu mer ATP än vanligt.

De flesta av de icke-fosfolipida molekylerna i cellmembranet är transmembranproteiner. Dessa strukturer spänner över båda skikten av dubbelskiktet (därav "transmembran"). Många av dessa är transportproteiner, som i vissa fall bildar en kanal som är tillräckligt stor för att den specifika molekyl som påträffas ska passera igenom.

Andra transmembranproteiner inkluderar receptorer, som sänder signaler till cellens inre som svar på aktivering av molekyler på utsidan av cellen; enzymer, som deltar i kemiska reaktioner; och ankare, som fysiskt kopplar komponenter utanför cellen med de i cytoplasman.

Utan ett sätt att flytta ämnen in i och ut ur cellen, skulle cellen snabbt ta slut på energi och inte heller kunna utvisa metaboliska avfallsprodukter. Båda scenarierna är naturligtvis oförenliga med livet.

Effektiviteten av membrantransport är beroende av tre huvudfaktorer: membranets permeabilitet, koncentrationsskillnaden för en given molekyl mellan insidan och utsidan och storleken och laddningen (om någon) för molekylen som övervägs.

Passiv transport (enkel diffusion) beror bara på de två sistnämnda faktorerna, eftersom molekyler som kommer in i eller ut ur celler på detta sätt lätt kan glida genom luckorna mellan fosfolipider. Eftersom de inte har någon laddning tenderar de att strömma inåt eller utåt tills koncentrationen är densamma på båda sidor av dubbelskiktet.

I underlättade diffusion, samma principer gäller, men membranproteiner krävs för att skapa tillräckligt med utrymme för att de oladdade molekylerna ska flöda genom membranet nedåt i deras koncentrationsgradient. Dessa proteiner kan aktiveras antingen genom enbart närvaron av molekylen som "bankar på" eller genom förändringar i deras spänning som utlöses av ankomsten av en ny molekyl.

I aktiv transport, krävs alltid energi eftersom molekylens rörelse är mot dess koncentration eller elektrokemiska gradient. Även om ATP är den vanligaste energikällan för transmembrantransportproteiner, kan ljusenergi och elektrokemisk energi också användas.

Hjärnan är ett speciellt organ och som sådant är det särskilt skyddat. Detta innebär att förutom de mekanismer som beskrivs har hjärnceller ett sätt att styra inträdet av ämnen, vilket är viktigt för att upprätthålla vilken koncentration av hormoner, vatten och näringsämnen som behövs vid en given tid. Detta system kallas blod-hjärnbarriär.

Detta uppnås till stor del tack vare hur de små blodkärlen som kommer in i hjärnan är konstruerade. Individen blodkärl celler, som kallas endotelceller, packas ovanligt nära varandra och bildar det som kallas trånga korsningar. Endast under vissa förhållanden får de flesta molekyler passera mellan dessa endotelceller i hjärnan.