Cellamembrán

admin 0 Comments Articles

Cellamembrán

Definíció

A sejtmembrán, más néven plazmamembrán a sejtet körülvevő, lipidekből és fehérjékből álló kettős réteg. Ez választja el a citoplazmát (a sejt tartalmát) a külső környezettől. Minden sejt jellemzője, mind a prokarióta, mind az eukarióta sejteké.

A sejtmembrán funkciója

A sejtmembrán adja a sejt szerkezetét, és szabályozza a sejtbe belépő és a sejtet elhagyó anyagokat. Szelektíven áteresztő gát, ami azt jelenti, hogy bizonyos anyagokat átenged, másokat viszont nem. Mint egy felvonóhíd, amely egy vár védelmére és az ellenség távoltartására szolgál, a sejtmembrán csak bizonyos molekulákat enged be vagy ki.

A membránon való átjutás

A membránon keresztül könnyen be- és kijuthatnak a sejtekbe olyan kis molekulák, mint az oxigén, amelyre a sejteknek szükségük van az anyagcsere-funkciók, például a sejtlégzés elvégzéséhez, valamint az e funkciók mellékterméke, a szén-dioxid. A víz is szabadon átjuthat a membránon, bár lassabban.

A nagy töltésű molekulák, például az ionok azonban nem tudnak közvetlenül áthaladni, ahogyan a nagy makromolekulák, például a szénhidrátok vagy az aminosavak sem. Ehelyett ezeknek a molekuláknak a membránba ágyazott fehérjéken kell áthaladniuk. Ily módon a sejt szabályozni tudja ezen anyagok diffúziójának sebességét.

A másik módja annak, hogy a sejtmembrán molekulákat juttasson a citoplazmába, az endocitózis. A fordított folyamatot, amikor a sejt a membrángáton kívülre szállítja a tartalmakat, exocitózisnak nevezzük.

Az endocitózis magában foglalja a fagocitózist (“sejtevés”) és a pinocitózist (“sejtivás”). E folyamatok során a sejtmembrán mélyedést képez, amely körülveszi az elnyelt részecskét. Ezután “lecsípődik”, és egy kis membrángömböt, úgynevezett vezikulát képez, amely tartalmazza a molekulát, és elszállítja oda, ahol a sejtben felhasználásra kerül.

A sejtek a sejtmembránon keresztül a külső környezetbe is szállíthatnak anyagokat az exocitózis révén, amely az endocitózis ellentéte. Az exocitózis során vezikulák képződnek a citoplazmában, és a sejtmembrán felszínére mozognak. Itt összeolvadnak a membránnal, és tartalmukat a sejten kívülre bocsátják. Az exocitózis eltávolítja a sejt hulladéktermékeit, vagyis a molekulák azon részeit, amelyeket a sejt nem használ fel, beleértve az elöregedett organellumokat is.

Signálozás a sejtmembránon

A sejtmembrán fontos szerepet játszik a sejtek jelátvitelében és kommunikációjában is. A membrán számos olyan beágyazott fehérjét tartalmaz, amelyek képesek megkötni a sejten kívül található molekulákat, és üzeneteket továbbítani a sejt belsejébe.

Fontos, hogy ezek a sejtmembránon lévő receptorfehérjék képesek a szervezet más területei által termelt anyagokhoz, például hormonokhoz kötődni. Amikor egy molekula a membránon lévő célreceptorához kötődik, elindít egy jelátviteli útvonalat a sejten belül, amely továbbítja a jelet a megfelelő molekuláknak.

Ezek a gyakran bonyolult jelátviteli útvonalak eredményeként a sejt képes elvégezni a jelzőmolekula által meghatározott műveletet, például egy bizonyos fehérje előállítását vagy termelésének leállítását.

Hogyan teszi lehetővé a sejtmembrán szerkezete, hogy ezeket a funkciókat ellássa?

A sejtmembrán szerkezete

A sejtmembrán foszfolipid kettősrétegből áll. A foszfolipidek olyan lipidmolekulák, amelyek egy foszfátcsoportos fejből és két zsírsavvégből állnak. Fontos, hogy a foszfolipidmolekulák tulajdonságai lehetővé teszik, hogy spontán módon kétrétegű membránt alkossanak.

A foszfolipid foszfátcsoportos feje hidrofil, míg a foszfolipid farka hidrofób. Ez azt jelenti, hogy a foszfátcsoportot vonzza a víz, míg a farkat taszítja a víz.

Vízben vagy vizes oldatban (beleértve a test belsejét is) a foszfolipidek hidrofób fejei úgy orientálódnak, hogy a belső oldalon legyenek, a víztől a lehető legtávolabb. Ezzel szemben a hidrofil fejek kívülre, a vízzel érintkezve helyezkednek el. Ennek eredményeként egy kettős foszfolipidréteg jön létre, amelyben a hidrofób fejek középen csoportosulnak, a hidrofil farkak pedig a szerkezet külső részét alkotják. A sejtmembránt alkotó foszfolipidek e kettős rétegének szakkifejezése a foszfolipid kettősréteg.

Membránhoz kapcsolódó tényezők

A foszfolipid kettősrétegen kívül a sejtmembrán lipidmolekulákat, különösen glikolipideket és szterolokat is tartalmaz. Az egyik fontos szterol a koleszterin, amely az állati sejtekben a sejtmembrán fluiditását szabályozza. Ha kevesebb a koleszterin, a membránok folyékonyabbá válnak, de a molekulák számára átjárhatóbbak is. A koleszterin mennyisége a membránban segít fenntartani a membrán áteresztőképességét, hogy egyszerre megfelelő mennyiségű molekula juthasson be a sejtbe.

A sejtmembrán sokféle fehérjét is tartalmaz. A fehérjék a sejtmembrán mintegy felét alkotják. E fehérjék közül sokan transzmembrán fehérjék, amelyek beágyazódnak a membránba, de mindkét oldalról kilógnak (azaz átnyúlnak a teljes lipiddoppelrétegen).

Egy részük receptor, amely jelzőmolekulákhoz kötődik. Mások ioncsatornák, amelyek az ionok sejtbe való be- és kilépésének egyetlen eszközét jelentik. A tudósok a folyadékmozaik-modellt használják a sejtmembrán szerkezetének leírására. A sejtmembrán folyékony állagú, mivel nagyrészt foszfolipidek alkotják, és emiatt a fehérjék szabadon mozognak a felszínén. A különböző fehérjék és lipidek sokasága a sejtmembránnak mozaikszerű megjelenést kölcsönöz.

Kvíz

Bibliográfia