клітинна мембрана є одним з багатьох чудових тріумфів біологічної еволюції. Одна з трьох властивостей, спільних для всіх живих клітин, ця мембрана є не лише міцним бар’єром, який надає клітинам форму і ємність для них їх молекулярний вміст, а також вибірково проникний затвор, який визначає, які речовини можуть, а що не можуть проникати в і поза клітинку.
Подібно до того, як автомобільний завод вимагає постійного постачання різної сировини (наприклад, металу, гуми, людських та технологічних ресурсів) для роботи при піковій здатності клітині потрібен спосіб, щоб молекули, необхідні клітині для її реакцій, надходили, одночасно регулюючи процес мембранного транспорту як ціле.
Певна річ іони, або атоми, що несуть чистий електричний заряд, є одними з улюблених молекул, які можуть проходити, але лише з певними зусиллями.
Клітинна мембрана: що вона робить?
Клітина є основною одиницею життя з найдрібнішими формами життя, що складається лише з однієї клітини та вашого власного тіла, включаючи трильйони. Всі
клітин мають клітинну мембрану, a цитоплазма і рибосоми; більшість клітин також мають інші компоненти. Клітинну мембрану також називають плазматичною мембраною, але оскільки деякі інші клітинні структури також мають плазматичні мембрани, "клітинна мембрана" є більш конкретною.Клітинна мембрана надає клітині межі та твердість, дозволяючи їй містити її життєво важливий вміст. Він також пропонує захист вмісту у вигляді фізичного бар'єру. Цей бар'єр клітинної мембрани є напівпроникнийв тому, що певні речовини можуть проникати та виходити, тоді як іншим заборонено проходити.
Анатомія клітинної мембрани
Клітинна мембрана складається з фосфоліпід двошаровий. Він включає два структурно однакові шари, які стикаються один з одним у "дзеркальному відображенні". Кожен шар складається з довгих, переважно лінійних молекул фосфоліпідів, які складені поруч, але - що важливо - підтримують деякий простір між ними. Ці молекули включають фосфатну «головку» та ліпідний (жировий) «хвіст».
Фосфатні головки гідрофільні, або «шукають води», оскільки вони нерівномірно розподілені зарядом. Тому ці головки звернені до більш водянистої зовнішньої сторони самої клітини та цитоплазми всередині.
Гідрофобні хвости, навпаки, стикаються один з одним у внутрішній частині фосфоліпідного бішару.
Двошарова функція фосфоліпідів
Основна функція клітинної мембрани - захист клітини, що є особливістю, властивою її складу та структурі.
Інша важлива функція - пропускати деякі молекули всередину і з клітини, але не всі. Крім того, клітинна мембрана повинна якось брати участь у видачі тих молекул, які обтяжені за розміром чи електричним зарядом, але все одно доведеться якось пройти через це, я активно стимулюю це процес.
Двошарова проникність ліпідів визначається різними факторами. Одним з них, мабуть, інтуїтивно зрозумілим, є розмір. Інший - плата. Оскільки всередині двошару є два набори виключно гідрофобних молекул ліпідів, що стоять один навпроти одного, внутрішні частини вороже ставляться до проходження гідрофільних молекул, таких як іони і більшість біологічних молекул.
Транспорт клітинної мембрани
В цілому транспорт клітинної мембрани залежить від:
- Проникність самої мембрани, яка не є постійною
- Розмір і заряд молекул, що "шукають" проходження
- Різниця концентрацій цієї молекули між однією стороною клітинної мембрани (зовні клітини) та іншою ( цитоплазма)
Іони не можуть дифузувати через мембрани за своїм градієнтом концентрації, навіть найменшим (H+, протон або заряджений атом водню).
Натомість білки, вбудовані в точки вздовж клітинної мембрани, називаються канальні білки утворюють пори, або канали, через які необхідний іон може потім пройти, як через власний підземний тунель.