• Hva er cellemembranen?
• Cellemembranfunksjon
• Cellemembranstruktur
• Aktiv transport og passiv transport
• Endocytose og eksocytose

Vi forklarer hva cellemembranen er og noen av dens egenskaper. I tillegg dens funksjon og struktur av dette lipidlaget.

Cellemembranen har en gjennomsnittlig tykkelse på 7,3 nm3.

Hva er cellemembranen?

Et dobbelt lag av fosfolipider som omgir og avgrenser cellene kalles cellemembran, plasmamembran, plasmalemma eller cytoplasmatisk membran. celler, skiller det indre fra det ytre og tillater den fysiske og kjemiske balansen mellom miljøet og cytoplasma av cellen. Det er den ytterste delen av cellen.

Denne membranen er ikke synlig for optisk mikroskop (ja til elektronisk), siden den har en gjennomsnittlig tykkelse på 8 nm (1 nm = 10-9 m) og befinner seg i grønnsaksceller og i de av sopp, under celleveggen.

Den primære egenskapen til cellemembranen er dens selektive permeabilitet, det vil si dens evne til å tillate eller avvise inntreden av visse molekyler inn i cellen, og regulerer dermed passasjen av Vann, næringsstoffer eller ioniske salter, slik at cytoplasmaet alltid er i sine optimale forhold med elektrokjemisk potensial (negativt ladet), pH eller konsentrasjon.

Cellemembranfunksjon

Membranen lar de ønskede stoffene passere og de uønskede passere gjennom.

Cellemembranen fyller følgende funksjoner:

• Avgrensning. Den definerer og beskytter cellen mekanisk, og skiller det ytre fra det indre og en celle fra en annen. I tillegg er det den første forsvarsbarrieren mot andre invaderende agenter.
• Ledelse. Dens selektivitet lar den vike for de ønskede stoffene i cellen og nekte adgang til de uønskede, og tjener som kommunikasjon mellom eksteriør og interiør mens nevnte trafikk reguleres.
• Bevaring. Gjennom utveksling av væsker og stoffer tillater membranen å opprettholde stabil konsentrasjon av vann og annet oppløste stoffer i cytoplasmaet, hold pH-nivået og elektrokjemisk ladning konstant.
• Kommunikasjon. Membranen kan reagere på stimuli utenfra, overføre informasjon til det indre av cellen og sette i gang visse prosesser som celledeling, bevegelse cellulær eller segregering av biokjemiske stoffer.

Cellemembranstruktur

Lipider er først og fremst kolesterol, men også fosfoglyserider og sfingolipider.

Cellemembranen er bygd opp av to lag av lipider amfipatisk, hvis hydrofile polare hoder (affinitet for vann) er orientert inn og ut av cellen, og holder deres hydrofobe (vannavstøtende) deler i kontakt, lik en sandwich. Disse lipidene er først og fremst kolesterol, men også fosfoglyserider og sfingolipider.

Det eier også 20 % av protein integrert og perifert, som oppfyller funksjoner som tilkobling, transport, mottak og katalyse. De integrerte membranproteinene er innebygd i dobbeltlaget med deres hydrofile overflater eksponert for det vandige miljøet og deres hydrofobe overflater i kontakt med det hydrofobe indre av dobbeltlaget.

Transmembrane proteiner er integrerte proteiner som spenner fullstendig over tykkelsen av membranen. Perifere membranproteiner assosieres med overflaten av dobbeltlaget, binder seg normalt til eksponerte områder av integrerte proteiner og løsnes lett uten å forstyrre membranstrukturen. Takket være dem er det også cellegjenkjenning, en form for biokjemisk kommunikasjon.

Til slutt har cellemembranen karbohydratkomponenter (sukker), enten polysakkarider eller oligosakkarider, som finnes på utsiden av membranen, og danner en glykokalyx. Disse sukkerartene representerer bare 8 % av tørrvekten til membranen og fungerer som støttemateriale, som identifikatorer i intercellulær kommunikasjon og som beskyttelse av celleoverflaten mot mekaniske og kjemiske aggresjoner.

Aktiv transport og passiv transport

Membranene danner rom inne i eukaryote celler De tillater en rekke separate funksjoner. I tillegg tjener de som overflater for biokjemiske reaksjoner.

Mange ioner og små molekyler beveger seg gjennom biologiske membraner ved passiv transport (uten energiforbruk) og ved aktiv transport (med energiforbruk).

Diffusjon er nettobevegelsen av et stoff nedover konsentrasjonsgradienten fra et område med høyere konsentrasjon til et område med lavere konsentrasjon.

Passiv transport gjennom lipid-dobbeltlaget kalles enkel diffusjon og den som utføres gjennom ionekanaler og membranproteiner kalles forenklet diffusjon.

De osmose Det er en type diffusjon der vannmolekyler passerer gjennom en semipermeabel membran fra et område med en høyere effektiv konsentrasjon av vann til et område hvor deres effektive konsentrasjon er lavere.

Ved aktiv transport bruker cellen metabolsk energi for å flytte ioner eller molekyler over en membran, mot en konsentrasjonsgradient.

Primær aktiv transport, også kalt direkte aktiv transport, bruker metabolsk energi direkte til å transportere molekyler over membranen. For eksempel bruker natrium-kalium-pumpen ATP til å pumpe natriumioner ut av cellen og kaliumioner inn i cellen.

I samtransport, også kalt indirekte aktiv transport, overføres to oppløste stoffer samtidig. En drevet ATP-pumpe opprettholder en konsentrasjonsgradient. Så et bærerprotein samtransporterer to oppløste stoffer. Et løst stoff beveger seg nedover konsentrasjonsgradienten og bruker den frigjorte energien til å flytte et annet løst stoff mot konsentrasjonsgradienten.

Endocytose og eksocytose

Ved endocytose blir materialene inkorporert i cellen.

Noen av de større materialene, for eksempel store molekyler, partikler av mat eller til og med små celler, de beveger seg også inn eller ut av celler. De overføres ved eksocytose og endocytose. I likhet med aktiv transport krever disse prosessene energiforbruk direkte fra cellen. Dette skjer gjennom dannelse av vesikler i cellemembranen som, avhengig av om de kommer inn eller ut, lar det ønskede materialet løses opp i cytoplasma eller tvert imot, i miljø.

• I eksocytose. En celle utviser stoffer avfalls- eller sekresjonsprodukter (som hormoner) ved å smelte sammen en vesikkel med plasmamembranen.
• Ved endocytose. Materialene er inkorporert i cellen. Flere typer endocytosemekanismer opererer i biologiske systemer, inkludert fagocytose, pinocytose og reseptormediert endocytose.
  • Ved pinocytose ("celler som drikker"). Cellen tar opp de oppløste materialene.
  • Ved reseptormediert endocytose.Spesifikke molekyler kombineres med reseptorproteiner på plasmamembranen. Reseptormediert endocytose er hovedmekanismen som eukaryote celler tar opp makromolekyler med.
  • Ved fagocytose (bokstavelig talt "spiseceller"). Cellen får i seg store partikler av faste stoffer som mat eller bakterie. Sistnevnte er viktig når det gjelder visse celler og encellede organismer som oppsluker (pakker inn membranen deres) materialet til ernæring.