Ciri-ciri membran Plasmatic, Fungsi dan Struktur



The membran plasma, membran sel, plasmalemma atau membran sitoplasmik, adalah struktur sifat lipid yang mengelilingi dan membatasi sel-sel, menjadi komponen penting dalam senibina. Biomembran mempunyai harta melampirkan struktur tertentu dengan luarannya. Fungsi utamanya adalah untuk menjadi penghalang.

Di samping itu, ia mengawal transit zarah yang boleh masuk dan keluar. Protein membran bertindak sebagai "pintu molekul" dengan penjaga pintu yang agak menuntut. Komposisi membran juga mempunyai peranan dalam pengiktirafan selular.

Secara struktural, mereka adalah bilayer dibentuk oleh fosfolipid, protein dan karbohidrat yang semulajadi. Secara analog, fosfolipid mewakili fosforus dengan kepala dan ekor. Ekor ini dibentuk oleh rantai karbon yang tidak larut dalam air, ini dikumpulkan ke dalam.

Sebaliknya, kepala adalah kutub dan memberikan persekitaran sel air. Membran adalah struktur yang sangat stabil. Kuasa yang menjaga mereka adalah van der Waals, di antara fosfolipid yang mengarangnya; ini membolehkan mereka untuk mengelilingi pinggir sel.

Walau bagaimanapun, mereka juga agak dinamik dan cair. Sifat membran berbeza-beza mengikut jenis sel yang dianalisis. Sebagai contoh, sel darah merah mesti elastik untuk bergerak melalui saluran darah. 

Sebaliknya, di neuron membran (sarung myelin) mempunyai struktur yang diperlukan untuk membolehkan pengalihan dorongan saraf.

Indeks

  • 1 Ciri umum
    • 1.1 Fluidity membran
    • 1.2 Kelengkungan
    • 1.3 Taburan lipid
  • 2 Fungsi
  • 3 Struktur dan komposisi
    • 3.1 Model mozek cecair
    • 3.2 Jenis lipid
    • 3.3 rakit lipid
    • 3.4 protein membran
  • 4 Rujukan

Ciri umum

Membran adalah struktur yang agak dinamik yang berbeza-beza bergantung kepada jenis sel dan komposisi lipid mereka. Membran diubah suai mengikut ciri-ciri ini dengan cara berikut:

Kebiasan membran

Membran bukan entiti statik, ia berfungsi seperti cecair. Tahap ketidakstabilan struktur bergantung kepada beberapa faktor, termasuk komposisi lipid dan suhu di mana membran terdedah.

Apabila semua ikatan yang wujud dalam rantai karbon adalah tepu, membran cenderung bertindak seperti gel dan interaksi van der Waals stabil. Sebaliknya, apabila ada ikatan berganda, interaksi lebih kecil dan penambahan kecairan

Di samping itu, terdapat kesan panjang rantai karbon. Lebih lama lagi, semakin banyak interaksi berlaku dengan jirannya, sehingga meningkatkan kelancarannya. Apabila suhu semakin meningkat, ketidakstabilan membran juga meningkat.

Kolesterol mempunyai peranan penting dalam pengawalan cecair dan bergantung kepada kepekatan kolesterol. Apabila ekor panjang, kolesterol bertindak sebagai penghalang kepada mereka, mengurangkan kebocoran. Fenomena ini berlaku pada paras kolesterol normal.

Kesannya berubah apabila kepekatan kolesterol lebih rendah. Apabila berinteraksi dengan ekor lipid, kesan yang menyebabkan adalah pemisahan ini, mengurangkan ketidakstabilan.

Kelengkungan

Seperti ketidakstabilan, kelengkungan membran ditentukan oleh lipid yang membentuk setiap membran khususnya.

Kelengkungan itu bergantung kepada saiz kepala lipid dan ekor. Mereka yang mempunyai ekor panjang dan kepala besar rata; mereka yang mempunyai kepala yang lebih kecil cenderung melengkung lebih banyak daripada kumpulan sebelumnya.

Harta ini penting dalam fenomena membran membran, pembentukan vesicle, mikrovilli, antara lain.

Taburan lipid

Kedua-dua "helai" yang membentuk setiap membran-kita ingat bahawa ia adalah bilayer-tidak mempunyai komposisi lipid yang sama di dalamnya; maka dikatakan bahawa pengedarannya tidak simetris. Fakta ini mempunyai akibat fungsional yang penting.

Contoh khusus ialah komposisi membran plasma eritrosit. Di dalam sel-sel darah ini sphingomyelin dan phosphatidylcholine (yang membentuk membran dengan kecerunan relatif lebih tinggi) didapati dengan menghadap ke luar sel.

Lipid yang cenderung membentuk lebih banyak struktur bendalir menghadapi sitosol. Corak ini tidak diikuti oleh kolesterol, yang diagihkan lebih kurang sama sekali dalam kedua-dua lapisan.

Fungsi

Fungsi membran setiap jenis sel berkaitan rapat dengan strukturnya. Walau bagaimanapun, mereka memenuhi fungsi asas.

Biomembran bertanggungjawab untuk membatasi persekitaran selular. Begitu juga terdapat petak membran di dalam sel.

Sebagai contoh, mitokondria dan kloroplas dikelilingi oleh membran dan struktur ini terlibat dalam reaksi biokimia yang berlaku dalam organel ini.

Membran mengawal selera bahan ke sel. Terima kasih kepada halangan ini, bahan-bahan yang diperlukan boleh masuk, sama ada secara pasif atau aktif (dengan keperluan untuk ATP). Juga, bahan yang tidak diingini atau toksik tidak dimasukkan.

Membran mengekalkan komposisi ion sel pada tahap yang sesuai, melalui proses osmosis dan penyebaran. Air boleh bergerak bebas bergantung pada kecerunan kepekatannya. Garam dan metabolit mempunyai pengangkutan khusus dan juga mengawal pH selular.

Terima kasih kepada kehadiran protein dan saluran pada permukaan membran, sel tetangga boleh berinteraksi dan menukar bahan. Dengan cara ini, sel-sel itu bersatu dan tisu terbentuk.

Akhirnya, membran mempunyai sejumlah besar isyarat protein dan membolehkan interaksi dengan hormon, neurotransmitter, antara lain..

Struktur dan komposisi

Komponen asas membran adalah fosfolipid. Molekul ini adalah amphipatik, mereka mempunyai polar dan zon apolar. Polar membolehkan mereka berinteraksi dengan air, manakala ekor adalah rantai karbon hidrofobik.

Persatuan molekul ini berlaku secara spontan dalam bilayer, dengan ekor hidrofobik berinteraksi antara satu sama lain dan kepala yang menunjuk ke luar.

Dalam sel haiwan kecil kita dapati jumlah lipid yang sangat besar, dalam urutan 109 molekul Membran mempunyai ketebalan kira-kira 7 nm. Inti dalaman hidrofobik, dalam hampir semua membran, menduduki ketebalan 3 hingga 4 nm.

Model mozek cecair

Model yang sedang dikendalikan oleh biomembranes dikenali sebagai "mosaik bendalir", dirumuskan pada tahun 70an oleh Penyelidik Singer dan Nicolson. Model ini mencadangkan bahawa membran dibentuk bukan sahaja daripada lipid, tetapi juga karbohidrat dan protein. Istilah mozek merujuk kepada campuran tersebut.

Permukaan membran yang menghadap ke luar sel dipanggil wajah eksoplasmik. Sebaliknya, bahagian dalaman adalah sitosol.

Tatanama yang sama ini terpakai kepada biomembran yang membentuk organel, dengan pengecualian bahawa muka eksoplasma dalam kes ini menunjuk ke dalam sel dan bukan ke luar.

Lipid yang membentuk membran tidak statik. Ini mempunyai keupayaan untuk bergerak, dengan beberapa tahap kebebasan di wilayah tertentu, melalui struktur.

Membran terdiri daripada tiga jenis asas lipid: phosphoglycerides, sphingolipid dan steroid; mereka semua molekul amphipat. Seterusnya kami akan menerangkan secara terperinci setiap kumpulan:

Jenis lipid

Kumpulan pertama, yang terdiri daripada phosphoglycerides, berasal dari gliserol-3-fosfat. Ekor, dengan watak hidrofobik, terdiri daripada dua rantai asid lemak. Panjang rantai adalah berubah-ubah: mereka boleh mempunyai 16 hingga 18 karbon. Mereka mungkin mempunyai satu atau dua ikatan antara karbon.

Subclassification kumpulan ini diberikan oleh jenis kepala mereka hadir. Phosphatidylcholines adalah yang paling banyak dan kepala mengandungi choline. Dalam jenis lain, molekul yang berbeza seperti etanolamine atau serine berinteraksi dengan kumpulan fosfat.

Satu lagi kumpulan fosfogliserida ialah plasmalogen. Rantai lipid dikaitkan dengan gliserol oleh ikatan ester; Sebaliknya, terdapat rangkaian karbon yang dikaitkan dengan gliserol melalui ikatan eter. Mereka cukup banyak di dalam hati dan di dalam otak.

Sphingolipid berasal dari sphingosin. Sphingomyelin adalah sphingolipid yang banyak. Glikolipid yang dibentuk oleh kepala yang dibentuk daripada gula.

Kelas ketiga dan terakhir lipid yang membentuk membran adalah steroid. Mereka adalah cincin yang terbentuk daripada karbon, bersatu dalam kumpulan empat. Kolesterol adalah steroid yang hadir dalam membran dan terutamanya yang berlimpah dalam mamalia dan bakteria.

Rakit lipid

Terdapat zon tertentu membran organisma eukariotik di mana kolesterol dan sphingolipid tertumpu. Domain ini juga dikenali sebagai rakit lipid.

Dalam kawasan ini mereka juga mempunyai protein yang berlainan, yang berfungsi sebagai isyarat selular. Adalah dipercayai bahawa komponen lipid memodulasi komponen protein di rakit.

Protein membran

Dalam membran plasma terdapat beberapa siri protein. Ini boleh menjadi penting, berlabuh dengan lipid atau terletak di pinggir.

Integral melepasi membran. Oleh itu, mereka mesti mempunyai domain protein hidrofilik dan hidrofobik untuk dapat berinteraksi dengan semua komponen.

Dalam protein yang berlabuh ke lipid, rantai karbon berlabuh di salah satu lapisan membran. Protein itu tidak benar-benar memasuki membran.

Akhirnya, bahagian persisian tidak berinteraksi langsung dengan zon hidrofobik membran. Sebaliknya, mereka boleh disertai melalui protein yang penting atau oleh kepala kutub. Mereka boleh terletak di kedua-dua belah membran.

Peratusan protein dalam setiap membran berbeza-beza: dari 20% dalam neuron hingga 70% dalam membran mitokondria, kerana ia memerlukan sejumlah besar elemen protein untuk menjalankan reaksi metabolik yang berlaku di sana.

Rujukan

  1. Kraft, M. L. (2013). Pertubuhan dan fungsi membran plasma: memindahkan rakit lipid lepas. Biologi molekul sel, 24(18), 2765-2768.
  2. Lodish, H. (2002). Biologi Molekul Sel. Edisi ke-4. Sains Garland
  3. Lodish, H. (2005). Biologi selular dan molekul. Ed. Panamericana Medical.
  4. Lombard, J. (2014). Sebaik sahaja membran sel: 175 tahun penyelidikan sempadan sel. Biologi terus, 9(1), 32.
  5. Thibodeau, G.A., Patton, K.T., & Howard, K. (1998). Struktur dan Fungsi. Elsevier Sepanyol.