• Hvad er cellemembranen?
• Cellemembranens funktion
• Cellemembranstruktur
• Aktiv transport og passiv transport
• Endocytose og exocytose

Vi forklarer, hvad cellemembranen er og nogle af dens karakteristika. Derudover dens funktion og struktur af dette lipidlag.

Cellemembranen har en gennemsnitlig tykkelse på 7,3 nm3.

Hvad er cellemembranen?

Et dobbeltlag af fosfolipider, der omgiver og afgrænser cellerne, kaldes cellemembranen, plasmamembranen, plasmalemma eller cytoplasmatisk membran. celler, der adskiller det indre fra det ydre og tillader den fysiske og kemiske balance mellem miljøet og cytoplasma af cellen. Det er den yderste del af cellen.

Denne membran er ikke synlig for optisk mikroskop (ja til elektronisk), da den har en gennemsnitlig tykkelse på 8 nm (1 nm = 10-9 m) og er placeret i grøntsagsceller og i de af svampe, under cellevæggen.

Det primære kendetegn ved cellemembranen er dens selektive permeabilitet, det vil sige dens evne til at tillade eller afvise indtrængen af ​​visse molekyler ind i cellen og dermed regulere passagen af Vand, næringsstoffer eller ioniske salte, således at cytoplasmaet altid er i dets optimale forhold med elektrokemisk potentiale (negativt ladet), pH eller koncentration.

Cellemembranens funktion

Membranen tillader de ønskede stoffer at passere igennem og de uønskede at passere igennem.

Cellemembranen opfylder følgende funktioner:

• Afgrænsning. Det definerer og beskytter cellen mekanisk, og adskiller det ydre fra det indre og en celle fra en anden. Derudover er det den første forsvarsbarriere mod andre invaderende agenter.
• Ledelse. Dens selektivitet gør det muligt for den at vige for de ønskede stoffer i cellen og nægte adgang til de uønskede, hvilket tjener som meddelelse mellem det ydre og det indre, mens den pågældende trafik reguleres.
• Bevarelse. Gennem udveksling af væsker og stoffer tillader membranen at holde koncentrationen af ​​vand og andet stabilt opløste stoffer i cytoplasmaet, holde dets pH-niveau og dets elektrokemiske ladning konstant.
• Meddelelse. Membranen kan reagere på stimuli udefra, transmittere information til det indre af cellen og sætte gang i visse processer såsom celledeling, bevægelse cellulær eller adskillelse af biokemiske stoffer.

Cellemembranstruktur

Lipider er primært kolesterol, men også phosphoglycerider og sphingolipider.

Cellemembranen er opbygget af to lag af lipider amfipatisk, hvis hydrofile polære hoveder (affinitet til vand) er orienteret ind og ud af cellen og holder deres hydrofobe (vandafvisende) dele i kontakt, svarende til en sandwich. Disse lipider er primært kolesterol, men også phosphoglycerider og sphingolipider.

Det ejer også 20% af protein integrale og perifere, som opfylder funktioner som forbindelse, transport, modtagelse og katalyse. De integrerede membranproteiner er indlejret i dobbeltlaget med deres hydrofile overflader udsat for det vandige miljø og deres hydrofobe overflader i kontakt med det hydrofobe indre af dobbeltlaget.

Transmembrane proteiner er integrerede proteiner, der spænder fuldstændigt over membranens tykkelse. Perifere membranproteiner associerer med overfladen af ​​dobbeltlaget, binder normalt til udsatte områder af integrerede proteiner og løsnes let uden at forstyrre membranstrukturen. Takket være dem er der også cellegenkendelse, en form for biokemisk kommunikation.

Endelig har cellemembranen kulhydratkomponenter (sukkerarter), enten polysaccharider eller oligosaccharider, som findes på ydersiden af ​​membranen og danner en glykokalyx. Disse sukkerarter repræsenterer kun 8% af membranens tørvægt og tjener som støttemateriale, som identifikatorer i intercellulær kommunikation og som beskyttelse af celleoverfladen mod mekaniske og kemiske aggressioner.

Aktiv transport og passiv transport

Membranerne danner rum inden i eukaryote celler De giver mulighed for en række forskellige funktioner. Derudover tjener de som overflader for biokemiske reaktioner.

Mange ioner og små molekyler bevæger sig gennem biologiske membraner ved passiv transport (uden energiforbrug) og ved aktiv transport (med energiforbrug).

Diffusion er nettobevægelsen af ​​et stof ned i dets koncentrationsgradient fra et område med højere koncentration til et område med lavere koncentration.

Passiv transport gennem lipiddobbeltlaget kaldes simpel diffusion, og den, der udføres gennem ionkanaler og membranproteiner, kaldes faciliteret diffusion.

Det osmose Det er en form for diffusion, hvor vandmolekyler passerer gennem en semipermeabel membran fra et område med en højere effektiv koncentration af vand til et område, hvor deres effektive koncentration er lavere.

Ved aktiv transport bruger cellen metabolisk energi til at flytte ioner eller molekyler hen over en membran mod en koncentrationsgradient.

Primær aktiv transport, også kaldet direkte aktiv transport, bruger metabolisk energi direkte til at transportere molekyler over membranen. For eksempel bruger natrium-kalium-pumpen ATP til at pumpe natriumioner ud af cellen og kaliumioner ind i cellen.

I cotransport, også kaldet indirekte aktiv transport, overføres to opløste stoffer på samme tid. En drevet ATP-pumpe opretholder en koncentrationsgradient. Så et bærerprotein cotransporterer to opløste stoffer. Et opløst stof bevæger sig ned i sin koncentrationsgradient og bruger den frigivne energi til at flytte et andet opløst stof mod dets koncentrationsgradient.

Endocytose og exocytose

Ved endocytose inkorporeres materialerne i cellen.

Nogle af de større materialer, såsom store molekyler, partikler af mad eller endda små celler, de bevæger sig også ind eller ud af celler. De overføres ved exocytose og endocytose. Ligesom aktiv transport kræver disse processer et forbrug af energi direkte fra cellen. Dette sker ved dannelse af vesikler i cellemembranen, der afhængigt af om de kommer ind eller ud, lader det ønskede materiale opløses i cytoplasma eller tværtimod i miljø.

• I eksocytose. En celle udstøder stoffer affalds- eller sekretionsprodukter (såsom hormoner) ved at fusionere en vesikel med plasmamembranen.
• Ved endocytose. Materialerne er inkorporeret i cellen. Adskillige typer endocytosemekanismer fungerer i biologiske systemer, herunder fagocytose, pinocytose og receptormedieret endocytose.
  • Ved pinocytose ("celler, der drikker"). Cellen optager de opløste materialer.
  • Ved receptormedieret endocytose.Specifikke molekyler kombineres med receptorproteiner på plasmamembranen. Receptormedieret endocytose er den vigtigste mekanisme, hvorved eukaryote celler optager makromolekyler.
  • Ved fagocytose (bogstaveligt talt "spiseceller"). Cellen indtager store partikler af faste stoffer som føde eller bakterie. Sidstnævnte er afgørende i tilfælde af visse celler og encellede organismer der opsluger (pakker ind i deres membran) materialet til ernæring.