Sadece çok ince, esnek bir bariyer bir hücrenin içeriğini çevresinden ayırır. Hücre zarı işlevi, istenmeyen maddeleri dışarıda tutarken belirli moleküllerin değiş tokuşuna ve geçişine seçici olarak izin verir. Hücre zarının bölümleri ayrıca hücrenin diğer hücrelerle ve çevresindeki ortamla iletişim kurmasını sağlar. Hem bitkiler hem de hayvanlar hücre zarlarına sahiptir, ancak hücre zarlarının yapısı ve organizasyonu farklıdır. bitkiler, maya ve bakteriler, ek destek ve yapı için zarın dışında sert bir hücre duvarına sahiptir. Hücre zarının benzersiz işlevleri, yapısını ve özelliklerini belirler.
Fosfolipid Bileşeni
Fosfolipid adı verilen özel lipid moleküllerinin iki katmanlı yapısı hücre zarını oluşturur. Her fosfolipid, bir fosfat-gliserol kafasına bağlı iki yağ asidi zincirine sahiptir. Yağ asitleri hidrofobiktir (sudan nefret eden), burada fosfat başı hidrofiliktir (suyu seven). İki fosfolipit tabakası, kendilerini yağ asitleri tabakaların veya broşürlerin içinde olacak şekilde konumlandırır. “Carnegie-Mellon: Hücre Zarının Yapısı ve İşlevi”ne göre, çift katmanlı zar geldiğinde su ile temas halinde, fosfolipid molekülleri yağ asidi kuyruklarını sudan uzak tutmak için kendilerini yeniden düzenlerler. Su.
Protein Bileşeni
Hücre zarı boyunca iki tür protein dağılır: integral proteinler ve çevresel proteinler. Uzun amino asit zincirlerinden oluşan integral proteinler tüm zardan geçer. Proteinin bazı kısımları dış ortamla, diğer kısımları ise hücre içi ile etkileşime girer. Bu nedenle, integral proteinlere transmembran proteinler de denir. İntegral proteinlerin iki ana işlevi vardır. Carnegie-Mellon makalesinde James Burnette III'e göre, belirli "iyonların veya besinlerin hücreye girmesine" izin veren gözenekler gibi davranırlar ve "hücrenin içine ve dışına sinyaller iletirler".
Buna karşılık, periferik proteinler sadece zar yüzeyine bağlanır ve hücre iskeleti veya hücre dışı lifler için çapa görevi görür.
Karbonhidratlar ve Kolesteroller
Glikokaliks olarak bilinen bir karbonhidrat kaplama, hücre yüzeyini kaplar. Glikokaliks, belirli transmembran protein tiplerine bağlı kısa oligosakkaritlerden yapılır. “Hücre: Plazma Zarının Yapısı”na göre, glikokaliks bir hücrenin kimliğini sağlar. Temel olarak, özdeş hücreler ile yabancı veya istilacı hücreler arasında ayrım yapabilen bir dizi belirteç sağlar. Glikokaliks ayrıca hücre yüzeyini korumaya da hizmet eder.
Kolesteroller, hücre zarında bulunan başka bir lipit türüdür. Yağ asidinin iç kısmı boyunca dağılmış olan kolesteroller, kuyrukların çok sıkı bir şekilde paketlenmesini önler ve zarın sıvı halde kalmasına yardımcı olur.
Mozaik Mülkiyet
İlk olarak Singer ve Nicolson (“Science”, 18 Şubat 1972) tarafından Akışkan Mozaik Modeli olarak önerilen hücre zarı, işlevlerini yerine getirmesini sağlayan iki temel özelliğe sahiptir. Birincisi, hücre zarı farklı moleküllerden oluşan mozaik bir yapıdır. Çok hücreli ve tek hücreli organizmalardaki her hücre tipi, proteinlerin, karbonhidratların ve lipidlerin benzersiz bir koleksiyonuna ve kombinasyonuna sahip olacaktır. Örnek olarak, Carnegie-Mellon'dan Burnette, kırmızı kan hücrelerinin zarının 50'den fazla protein çeşidine sahip olduğundan bahseder.
Akışkan Özelliği
Hücre zarının ikinci özelliği akışkanlığıdır. Fosfolipidler, zarın her tabakası içinde serbestçe hareket eder ve kendilerini yeniden düzenlerler, ancak nadiren hidrofobik bölgeyi geçerler ve Burnette'e göre karşı tabakaya transfer olurlar. Hidrofilik kafalar her zaman dış çevrededir ve hidrofobik kuyruklar çift tabakanın merkezinde kalır.
Membranın akışkan özelliği, asimetrik çift katmanlara neden olur. Burnette, değişen ortamlara veya hücrenin içindeki ve dışındaki farklı sıcaklıklara tepki olarak, daha fazlasının olabileceğini açıklar. Proteinler veya karbonhidrat molekülleri, herhangi bir zamanda her katmanda moleküllerin ve iyonların seçici geçişine izin verir. zar.
Hücre zarının akışkan mozaik özelliklerinin bir gösterimi "Carnegie-Mellon: Hücre Zarının Yapısı ve İşlevi" bölümünde sunulmaktadır.