Biomembraanien rakenne ja toiminnot

Se Biomembraani Ne ovat pääasiassa lipidiä, erittäin dynaamisia ja selektiivisiä luontorakenteita, jotka ovat osa kaikkien elävien olentojen soluja. Pohjimmiltaan he ovat vastuussa elämän ja solunulkoisen tilan rajojen määrittämisestä, sen lisäksi.

Kalvoominaisuudet (kuten juoksevuus ja läpäisevyys) määritetään suoraan lipidityypin, kylläisyyden ja näiden molekyylien pituuden avulla. Jokaisessa solutyypissä on kalvo, jolla on lipidien, proteiinien ja hiilihydraattien ominainen koostumus, mikä antaa sen suorittaa toiminnot.

Lähde: Johdannainen työ: Dhatfield (Talk) Cell_Membrane_Detailed_diagram_3.SVG: *Johdannaistyö: Dhatfield (Talk) Cell_Membrane_Detailed_diagram.SVG: Ladyofhats Mariana Ruiz [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] [TOC]

Rakenne

Mallia, joka on tällä hetkellä hyväksytty kuvaamaan biologisten kalvojen rakennetta, kutsutaan "neste mosaiciksi". Sen kehittivät vuonna 1972 tutkijat. Jon Singer ja Garth Nicolson.

Mosaiikki on erilaisten heterogeenisten elementtien liitto. Kalvojen tapauksessa nämä elementit sisältävät erityyppisiä lipidejä ja proteiineja. Nämä komponentit eivät ole staattisia: päinvastoin, kalvolle on ominaista erittäin dynaaminen, missä lipidit ja proteiinit ovat jatkuvassa liikkeessä.'

Joissakin tapauksissa löydämme ankkuroituja hiilihydraatteja joihinkin proteiineihin tai kalvon muodostaviin lipideihin. Seuraavaksi tutkimme kalvojen pääkomponentteja.

-Lipidit

Lipidit ovat biologisia polymeerejä, jotka muodostavat hiiliketjut, joiden pääominaisuus on veden liukenemattomuus. Vaikka ne täyttävät useita biologisia toimintoja, korostus on niiden rakenteellinen rooli kalvoissa.

Lipidit, jotka kykenevät muodostamaan biologisia kalvoja. Tämäntyyppisiä molekyylejä tunnetaan amfipaattina. Nämä molekyylit ovat fosfolipidejä.

Kuinka lipidit käyttäytyvät vedessä?

Kun fosfolipidit joutuvat kosketuksiin veden kanssa, polaarinen osa on se, joka todella on kosketuksissa sen kanssa. Sitä vastoin hydrofobiset "hännät" ovat vuorovaikutuksessa keskenään yrittäen paeta nestettä. Liuoksessa lipidit voivat hankkia kaksi organisaatiomallia: misellit tai lipidipakkaukset.

Misellit ovat pieniä lipidiaggregaatteja, joissa polaariset päät on ryhmitelty "näyttämään" vedessä ja jonot tekevät sen yhdessä pallon sisällä. Bilapas, kuten nimestä päätetään.

Nämä muodostelmat tapahtuvat tavalla spontaani. Toisin sanoen ei tarvita energiaa, joka ajaa myselien tai bicapasin muodostumista.

Tämä amfipaattinen ominaisuus on epäilemättä tärkein tiettyjä lipidejä, koska se sallii elämän osoituksen.

Kaikki kalvot eivät ole samoja

Lipidikoostumuksensa kannalta kaikki biologiset kalvot eivät ole yhtä suuret. Ne vaihtelevat hiiliketjun pituuden ja niiden välillä.

Kanssa kylläisyys Viitataan hiilihiilien välillä olevien linkkien lukumäärään. Kun on kaksinkertaisia ​​tai kolminkertaisia ​​linkkejä, ketju on tyydyttymätön.

Kalvon lipidikoostumus määrittää sen ominaisuudet, etenkin sen juoksevuus. Kun on kaksinkertaisia ​​tai kolminkertaisia ​​sidoksia, hiiliketjut ovat "kierrettyjä", luomalla tiloja ja vähentävät lipidilinjojen pakkauksia.

Kierre vähentää kosketuspintaa vierekkäisten pyrstöjen kanssa (erityisesti van der Waalsin vuorovaikutusvoimat), heikentäen estettä.

Sitä vastoin, kun ketjun kyllästyminen lisääntyy, van der Waals -vuorovaikutukset ovat paljon vahvempia, mikä lisää kalvon tiheyttä ja lujuutta. Samoin esteen lujuutta voidaan lisätä, jos hiilivetyketju kasvaa pituudeksi.

Kolesteroli on toisen tyyppinen lipidi, joka muodostuu neljän renkaan sulautumisella. Tämän molekyylin läsnäolo auttaa myös moduloimaan kalvon juoksevuutta ja läpäisevyyttä. Näihin ominaisuuksiin voivat vaikuttaa myös ulkoiset muuttujat, kuten lämpötila.

-Proteiinit

Normaalissa solussa hiukan alle puolet kalvokoostumuksesta on proteiineja. Ne voidaan upottaa lipidimatriisiin monin tavoin: täysin upotettu, toisin sanoen olennainen; tai perifeerisesti, missä vain osa proteiinista on ankkuroitu lipideihin.

Jotkut molekyylit, kuten kanavat tai kuljettajat (aktiivinen tai passiivinen polku), käyttävät proteiineja auttamaan suuria ja hydrofiilisiä molekyylejä ylittävä selektiivinen este. Eniten merkittävin esimerkki on proteiini, joka toimii natrium-pottikoumin pommina.

-Hiilihydraatit

Hiilihydraatit voidaan ankkuroida kahteen mainitulle molekyylille. Ne ovat yleensä solua ympäröivinä ja niillä on merkitys merkitsemässä, tunnistamisessa ja soluviestinnässä yleensä.

Esimerkiksi immuunijärjestelmän solut käyttävät tämän tyyppisiä merkintöjä muiden erottamiseen ja siten tietämään, mihin solua tulisi hyökätä ja mikä ei.

Funktiot

Asettaa rajat

Kuinka elämän rajat määritetään? Biomembraanien kautta. Biologiset alkuperän kalvot ovat vastuussa solujen avaruuden rajoista kaikissa elämänmuodoissa. Tämä lokeroinnin ominaisuus on välttämätön elävien järjestelmien luomiseen.

Tällä tavalla solun sisälle voidaan luoda erilainen ympäristö tarvittavien materiaalien pitoisuuksilla ja liikkeillä, jotka ovat optimaalisia orgaanisille olennoille.

Lisäksi biologiset kalvot muodostavat myös rajoja solun sisällä, jotka ovat peräisin eukaryoottisolujen tyypillisistä osastoista: mitokondrioista, kloroplastit, tyhjiöt jne.

Selektiivisyys

Elävät solut vaativat tietyn elementtien jatkuvan tuotoksen ja pääsyn, esimerkiksi ionien vaihtamisen muun muassa solunulkoisen ympäristön ja erittymisen kanssa, mm.

Kalvon luonne tekee siitä tiettyjen aineiden läpäisevän ja vedenpitävän muille. Tästä syystä membraani yhdessä sisäpuolella olevien proteiinien kanssa toimii eräänlaisena molekyylin "maalivahdin", joka orkesterin vaihtaminen väliaineen kanssa.

Pienen kokoiset molekyylit, jotka eivät ole polaarisia, voivat ylittää kalvon ilman haittaa. Sitä vastoin mitä suurempi molekyyli ja mitä polaarisempi se on, kulun vaikeus on suhteellisesti lisääntynyt.

Täsmällisen esimerkin antamiseksi happimolekyyli voi kulkea biologisella kalvolla miljardi kertaa nopeammin kuin kloridi -ioni.

Viitteet

1. Freeman, s. (2016). Biologinen tiede. Pearson.
2. Kaiser, c. -Lla., Krieger, m., Loodish, h., & Berk,. (2007). Molekyylisolubiologia. WHR FREEMAN.
3. Peña, a. (2013). Solukalvot. Taloudellisen kulttuurin rahasto.
4. Laulaja, S. J -., & Nicolson, G. Lens. (1972). Solukalvojen rakenteen nesteen mosaiikkimalli. Tiede, 175(4023), 720-731.
5. Stein, W. (2012). Molekyylien liikkuminen solukalvojen läpi. Elsevier.