Fiecare celulă umană și animală este învelită de o membrană semipermeabilă. Protejează interiorul celulei împotriva influențelor nocive din exterior și este responsabil pentru schimbul necesar de substanțe din exterior în interior, precum și din interior spre exterior. Într-o a treia funcție, membrana preia comunicarea dintre celule, cu condiția ca celula să fie localizată într-o asociere celulară.
Ce este o membrană celulară?
membrana celulara înconjoară fiecare celulă umană și animală și o separă de alte celule sau de spațiul extracelular. Trebuie să fie permeabil selectiv în ambele direcții pentru a permite substanțelor necesare în celulă sau pentru a transporta produsele de degradare din interiorul celulei. Dacă celula se află într-o asociere celulară, membrana trebuie să poată forma un fel de legătură mecanică cu membrana celulei adiacente pentru a asigura necesarul rezistenţă la asocierea celulelor. În plus, membrana trebuie să poată comunica cu celulele vecine atașate. Trebuie să poată transmite „mesaje” din celula sa către celulele vecine cât mai repede posibil într-un fel de comunicare intercelulară sau să primească un mesaj de la celulele vecine și să îl transmită propriei sale celule. Pentru a preveni atacarea celulei de către propriile apărări ale corpului printr-o reacție autoimună, membrana trebuie să aibă trăsături pe partea orientată spre spațiul extracelular care, așa cum ar fi, o identifică la nivelul sistemului imunitar ca celulă endogenă.
Anatomie și structură
membrana celulara este compus dintr-un strat dublu de lipide și atinge o grosime de numai 6-10 nanometri. Grupurile lipofile ale celor două straturi lipidice se confruntă unul cu celălalt, formând o barieră hidrofobă de netrecut pentru fluidele apoase. lipide din stratul exterior sunt parțial glicolizate, iar zaharidele se pot atașa și combina cu lipidele pentru a forma glicolipide. Membranele celulare sunt intercalate cu așa-numita membrană proteine, care îndeplinesc o varietate de sarcini. Glicoproteinele sunt atașate la suprafața exterioară a membranei și servesc, printre altele, pentru a identifica celula ca fiind endogenă sistemului imunitar. Alte proteine (proteine integrale) pătrund în membrana celulara și comunică cu spațiul extracelular și intracelular. O altă structură importantă este formată din așa-numitele canale ionice, care sunt formate din canale proteine și să permită anumite schimburi de substanțe. Anume pentru schimbul cu de apă pentru a depăși bariera hidrofobă dintre cele două straturi lipidice ale membranei celulare, sunt prezente așa-numitele canale de apă (acvaporine), care funcționează aproximativ analog canalelor ionice.
Funcția și sarcinile
Membrana celulară delimitează interiorul celulei de exterior sau de alte celule și protejează nucleul, organele, citoplasma și alte părți situate în interiorul celulei. În ciuda semi-permeabilității sale, membrana poate separa fluidul apos din interiorul celulei de fluidul apos din afara celulei - chiar și la diferite presiuni osmotice. O altă funcție și sarcină este schimbul selectiv de substanțe între interiorul celulei și spațiul extracelular. Membrana celulară are la dispoziție trei opțiuni diferite în acest scop:
- Prima opțiune este utilizarea gradientului osmotic.
- A doua posibilitate este de a folosi ionul și de apă canale care s-au format în membrana celulară. Prin diferite tipuri de canale, ionii pot fi transportați de-a lungul unui gradient de tensiune electrică.
- Cu toate acestea, există și posibilitatea așa-numitelor ioni de proteine de transport sub cheltuieli de energie împotriva gradientului de tensiune electrică sau neutru electric molecule a trece prin.
Masa transportul prin canale ionice funcționează în ambele direcții. Pentru schimb cu macromoleculele care nu pot fi transportate nici prin osmoză, nici prin canale ionice, membrana celulară poate forma proeminențe care pot înveli macromoleculele și apoi le pot transporta prin membrana celulară către interiorul celulei. Pentru celulele la care nu sunt conectate direct nervi, comunicarea între ele este importantă. Proteinele speciale sunt responsabile pentru aceasta, care sunt ancorate în membrana celulară și sunt conectate atât la spațiul intracelular, cât și la cel extracelular (proteine transmembranare), astfel încât informațiile să poată fi schimbate în ambele direcții. Schimbul de informații în sens mai larg include și faptul că membrana celulară semnalizează către sistemului imunitar prin intermediul proteinelor periferice ancorate că este o celulă endogenă care nu trebuie atacată.
Boli și tulburări
Funcționarea regulată a celor două funcții de bază ale schimbului de substanțe și conducerea semnalului unei membrane celulare a constituit condiția prealabilă pentru apariția unei vieți superioare. Efectele pot fi în mod corespunzător grave dacă este afectată doar o funcție de bază a membranei celulare. Boală autoimună, care sunt declanșate de un sistem imunitar greșit, pot fi legate de o defecțiune a membranelor celulare ale țesutului afectat. În cazul unui defect al proteinelor membranei ancorate, sistemul imunitar poate clasifica celulele nu ca țesut propriu al pacientului, ci ca țesut străin și poate iniția atacuri corespunzătoare. Sindromul antifosfolipidic al bolii autoimune (APS) duce la o compoziție modificată a membranelor celulare de culoare roșie. sânge celule (eritrocite) deoarece sistemul imunitar duce la distrugerea proteinelor de membrană asociate cu fosfolipidele. Acest lucru promovează puternic coagularea, ducând la o incidență crescută a tromboză, cursă, infarct miocardic și pulmonar embolie. Comunicarea intercelulară afectată poate, de asemenea conduce la consecințe grave. De exemplu, dacă proteinele transmembranare, transmit o „comandă de moarte” către vecini cancer celulele, declanșând moartea lor spontană (apoptoză), nu sunt preluate de celula canceroasă din cauza unei perturbări a mecanismului de comunicare, ceea ce înseamnă că celulele tumorale se pot dezvolta nestingherite. Depozite de amiloid în creierul Alzheimer pacienții sunt cel mai probabil cauzați de o anumită proteină de membrană care este descompusă de enzima beta-secretază și astfel devine ineficientă din punct de vedere fiziologic. Aceasta înseamnă că boala este cauzată de o defecțiune a membranei celulare.
