Biomembranstruktur och funktioner

De Biomembran De är främst lipid, mycket dynamiska och selektiva naturstrukturer, som är en del av cellerna i alla levande varelser. I huvudsak är de ansvariga för att fastställa gränserna mellan liv och extracellulärt utrymme, förutom att de beslutar på ett kontrollerat sätt vad som kan komma in och lämna cellen.

Membranegenskaper (såsom fluiditet och permeabilitet) bestäms direkt av typen av lipid, mättnad och längd på dessa molekyler. Varje typ av cell har ett membran med en karakteristisk sammansättning av lipider, proteiner och kolhydrater, vilket gör att den kan utföra sina funktioner.

Källa: Derivatarbete: dhatfield (samtal) cell_membrane_detailed_diagram_3.Svg: *derivatarbete: dhatfield (samtal) cell_membrane_detailed_diagram.SVG: Ladyofhats Mariana Ruiz [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] [TOC]

Strukturera

Modellen som för närvarande accepteras för att beskriva strukturen för biologiska membran kallas "Fluid Mosaic". Det utvecklades 1972 av forskarnas. Jon Singer och Garth Nicolson.

En mosaik är föreningen mellan olika heterogena element. När det gäller membran inkluderar dessa element olika typer av lipider och proteiner. Dessa komponenter är inte statiska: motsatt, membranet kännetecknas av att vara extremt dynamisk, där lipider och proteiner är i ständig rörelse.'

I vissa fall kan vi hitta förankrade kolhydrater till vissa proteiner eller lipiderna som bildar membranet. Därefter kommer vi att utforska de viktigaste komponenterna i membranen.

-Lipider

Lipider är biologiska polymerer som bildas av kolkedjor, vars huvudkarakteristik är vattenlösthet. Även om de uppfyller flera biologiska funktioner är den mest höjdpunkten deras strukturella roll i membranen.

Lipider som kan bilda biologiska membran består av en apolär (olösligt vatten) och en polär (vattenlöslig). Dessa typer av molekyler är kända som amfipatiska. Dessa molekyler är fosfolipider.

Hur uppför sig lipider i vattnet?

När fosfolipider kommer i kontakt med vatten är den polära delen den som verkligen kommer i kontakt med det. Däremot interagerar hydrofoba "svansar" med varandra och försöker undkomma vätskan. I lösning kan lipider förvärva två organisatoriska mönster: miceller eller lipidbicapas.

Micellerna är små lipidaggregat, där polära huvuden är grupperade "ser" i vattnet och köerna gör det tillsammans inom sfären. Bilapas, som namnet antyder, är två lager av fosfolipider där huvuden ger till vattnet, och svansarna i vart och ett av skikten interagerar med varandra.

Dessa formationer förekommer på ett sätt spontan. Det vill säga, det behövs inte energi som driver bildningen av mycelas eller bicapas.

Denna amfipatiska egenskap är utan tvekan det viktigaste av vissa lipider, eftersom den tillät livets avdelning.

Inte alla membran är desamma

När det gäller dess lipidkomposition är inte alla biologiska membran lika. Dessa varierar i termer av kolkedjans längd och mättnad mellan dem.

Med mättnad Vi hänvisar till antalet länkar som finns mellan kolhydrater. När det finns dubbla eller trippellänkar är kedjan omättad.

Membranets lipidkomposition kommer att bestämma dess egenskaper, särskilt dess flytande. När det finns dubbla eller trippelbindningar är kolkedjor "vridna", skapar utrymmen och minskar förpackningen av lipidlinjer.

Vridningen minskar kontaktytan med angränsande svansar (särskilt interaktionskrafterna i Van der Waals), vilket försvagar barriären.

Däremot, när kedjemättnaden ökas, är van der Waals -interaktioner mycket starkare, vilket ökar membransens densitet och styrka. På samma sätt kan styrkan hos barriären ökas om kolvätekedjan ökar i längd.

Kolesterol är en annan typ av lipid som bildas av fusionen av fyra ringar. Närvaron av denna molekyl hjälper också till att modulera membranets flytande och permeabilitet. Dessa egenskaper kan också påverkas av externa variabler, såsom temperatur.

-Proteiner

I en normal cell är lite mindre än hälften av membrankompositionen proteiner. Dessa kan inbäddas i lipidmatrisen på flera sätt: helt nedsänkt, det vill säga integrerad; eller perifert, där endast en del av proteinet är förankrat till lipider.

Proteiner används av vissa molekyler såsom kanaler eller transportörer (aktiv eller passiv väg) för att hjälpa de stora och hydrofila molekylerna att korsa den selektiva barriären. Det mest framstående exemplet är proteinet som fungerar som en natriumpotassiumbomb.

-Kolhydrater

Kolhydrater kan förankras till de två nämnda molekylerna. De omger vanligtvis cellen och spelar en roll i markering, erkännande och mobilkommunikation i allmänhet.

Till exempel använder immunsystemceller denna typ av markering för att skilja på andras egna och därmed veta vilken cell som ska attackeras och vilken inte.

Funktioner

Sätta gränser

Hur fastställs livets gränser? Genom biomembran. Biologiska ursprungsmembran ansvarar för att avgränsa cellutrymmet i alla former av liv. Denna avdelningsegenskap är nödvändig för att generera levande system.

På detta sätt kan en annan miljö skapas inuti cellen, med koncentrationer och rörelser av nödvändiga material som är optimala för organiska varelser.

Dessutom fastställer biologiska membran också gränser inuti cellen, vilket har sitt ursprungliga fack av eukaryota celler: mitokondrier, kloroplaster, vakuoler etc.

Selektivitet

Levande celler kräver en konstant utgång och inträde av vissa element, till exempel utbyte av joner med den extracellulära miljön och utsöndring av avfallsämnen, bland andra.

Membranets natur gör det genomträngligt för vissa ämnen och vattentäta för andra. Av denna anledning fungerar membranet, tillsammans med proteinerna inuti, som en slags molekylär "målvakt" som orkesters utbyte av material med mediet.

Molekyler i små storlekar, som inte är polära, kan korsa membranet utan besvär. Däremot, ju större molekylen och desto mer polar är det, är svårigheten med passagen proportionellt ökad.

För att ge ett punktligt exempel kan en syremolekyl resa med ett biologiskt membran en miljard gånger snabbare än en kloridjon.

Referenser

1. Freeman, s. (2016). Biologisk vetenskap. Pearson.
2. Kaiser, c. TILL., Krieger, m., Lodish, h., & Berk, till. (2007). Molekylärcellbiologi. Wh freeman.
3. Peña, a. (2013). Cellmembran. Ekonomisk kultur.
4. Singer, s. J., & Nicolson, g. L. (1972). Den flytande mosaikmodellen för cellmembranens struktur. Vetenskap, 175(4023), 720-731.
5. Stein, w. (2012). Rörelsen av molekyler över cellmembran. Annars.