Det biomembraner De er strukturer af hovedsagelig lipidisk karakter, meget dynamiske og selektive, som er en del af cellerne i alle levende væsener. I det væsentlige er de ansvarlige for at etablere grænserne mellem liv og det ekstracellulære rum ud over at beslutte på en kontrolleret måde, hvad der kan komme ind og forlade cellen.
Membranens egenskaber (såsom fluiditet og permeabilitet) bestemmes direkte af typen af lipid, mætning og længde af disse molekyler. Hver celletype har en membran med en karakteristisk sammensætning af lipider, proteiner og kulhydrater, som gør det muligt for den at udføre sine funktioner..
Artikelindeks
Den aktuelt accepterede model til beskrivelse af strukturen af biologiske membraner kaldes "flydende mosaik". Det blev udviklet i 1972 af forskerne S. Jon Singer og Garth Nicolson.
En mosaik er foreningen af forskellige heterogene elementer. I tilfælde af membraner omfatter disse elementer forskellige typer lipider og proteiner. Disse komponenter er ikke statiske: tværtimod er membranen karakteriseret ved at være ekstremt dynamisk, hvor lipider og proteiner er i konstant bevægelse. '
I nogle tilfælde kan vi finde kulhydrater forankret til nogle proteiner eller lipiderne, der danner membranen. Dernæst vil vi undersøge hovedkomponenterne i membranerne.
Lipider er biologiske polymerer, der består af carbonkæder, hvis hovedkarakteristik er uopløselighed i vand. Selvom de udfører flere biologiske funktioner, er den mest fremragende deres strukturelle rolle i membraner.
Lipiderne, der er i stand til at danne biologiske membraner, er sammensat af en apolar del (uopløselig i vand) og en polær del (opløselig i vand). Disse typer af molekyler er kendt som amfipatiske. Disse molekyler er phospholipider.
Når phospholipider kommer i kontakt med vand, er den polære del den, der rent faktisk kommer i kontakt med det. I modsætning hertil interagerer de hydrofobe "haler" med hinanden og forsøger at undslippe væsken. I opløsning kan lipider erhverve to organisationsmønstre: miceller eller lipid-dobbeltlag.
Miceller er små lipidaggregater, hvor polarhovederne er grupperet og "kigger" på vandet, og halerne er grupperet inde i kuglen. Bilag, som navnet antyder, er to lag phospholipider, hvor hovederne vender mod vandet, og halerne på hvert af lagene interagerer med hinanden..
Disse formationer forekommer på en måde spontan. Det vil sige, der er ikke behov for energi til at drive dannelsen af miceller eller dobbeltlag..
Denne amfipatiske egenskab er uden tvivl den vigtigste af visse lipider, da den tillod en opdeling af livet.
Med hensyn til deres lipidsammensætning er ikke alle biologiske membraner ens. Disse varierer med hensyn til længden af kulstofkæden og mætningen mellem dem..
Med mætning vi henviser til antallet af bindinger, der findes mellem kulstofferne. Når der er dobbelt- eller tredobbeltbindinger, er kæden umættet.
Membranens lipidsammensætning vil bestemme dens egenskaber, især dens fluiditet. Når der er dobbelt- eller tredobbelte bindinger, "vrider" kulstofkæderne sig, hvilket skaber mellemrum og reducerer pakningen af lipidhaler..
Kinks reducerer kontaktoverfladen med nærliggende haler (specifikt van der Waals interaktionskræfter), hvilket svækker barrieren.
I modsætning hertil, når kædemætning øges, er van der Waals-interaktion meget stærkere, hvilket øger membranens tæthed og styrke. Tilsvarende kan styrken af barrieren øges, hvis carbonhydridkæden øges i længden..
Kolesterol er en anden type lipid dannet ved sammensmeltning af fire ringe. Tilstedeværelsen af dette molekyle hjælper også med at modulere membranens fluiditet og permeabilitet. Disse egenskaber kan også påvirkes af eksterne variabler, såsom temperatur..
I en normal celle er lidt mindre end halvdelen af membranens sammensætning proteiner. Disse kan findes indlejret i lipidmatricen på flere måder: helt nedsænket, dvs. integreret; eller perifert, hvor kun en del af proteinet er forankret til lipider.
Proteiner bruges af nogle molekyler som kanaler eller transportører (af den aktive eller passive vej) for at hjælpe store, hydrofile molekyler med at krydse den selektive barriere. Det mest fremragende eksempel er det protein, der fungerer som en natrium-kaliumpumpe.
Kulhydrater kan bindes til de to førnævnte molekyler. De findes generelt omkring cellen og spiller en rolle i cellemarkering, genkendelse og kommunikation generelt..
For eksempel bruger immunsystemets celler denne type markering til at differentiere, hvad der er deres eget, fra det, der er fremmed, og ved således, hvilken celle der skal angribes, og hvilken ikke..
Hvordan etableres livets grænser? Gennem biomembraner. Membraner af biologisk oprindelse er ansvarlige for at afgrænse det cellulære rum i alle former for liv. Denne opdelingsegenskab er afgørende for genereringen af levende systemer.
På denne måde kan der skabes et andet miljø inde i cellen med de nødvendige koncentrationer og bevægelser af materialer, der er optimale for organiske væsener..
Derudover etablerer biologiske membraner også grænser inde i cellen med oprindelse i de typiske rum i eukaryote celler: mitokondrier, kloroplaster, vakuoler osv..
Levende celler kræver konstant input og output af visse elementer, for eksempel ionudveksling med det ekstracellulære miljø og udskillelse af affaldsstoffer, blandt andre..
Membranens natur gør den gennemtrængelig for visse stoffer og uigennemtrængelig for andre. Af denne grund fungerer membranen sammen med proteinerne indeni den som en slags molekylær “gatekeeper”, der orkestrerer udvekslingen af materialer med miljøet..
Små molekyler, som ikke er polære, kan krydse membranen uden problemer. I modsætning hertil er jo større molekylet og jo mere polært det er, trinets vanskelighed stiger proportionalt..
For at give et specifikt eksempel kan et iltmolekyle bevæge sig gennem en biologisk membran en milliard gange hurtigere end en chloridion..
Endnu ingen kommentarer