A növények, gombák és állatok sejtjei olyan három összetevőből állnak, mint a sejtmag, a citoplazma a benne található organellákkal és zárványokkal, valamint a plazmamembrán. A sejtmag felelős a DNS-en rögzített genetikai anyag tárolásáért, valamint a sejt minden folyamatát irányítja. A citoplazma organellumokat tartalmaz, amelyek mindegyikének megvan a maga funkciója, mint például a szerves anyagok szintézise, a sejtlégzés, a sejtemésztés stb. Az utolsó komponensről pedig ebben a cikkben részletesebben fogunk beszélni.
Mi a membrán a biológiában?
Egyszerűsítve ez egy héj. Azonban nem mindig teljesen áthatolhatatlan. Bizonyos anyagoknak a membránon keresztül történő szállítása szinte mindig megengedett.
A citológiában a membránok két fő típusra oszthatók. Az első a sejtet borító plazmamembrán. A második az organellumok membránja. Vannak olyan organellumok, amelyeknek egy vagy két membránja van. Az egymembránok közé tartozik a Golgi-komplex, az endoplazmatikus retikulum, a vakuolák, a lizoszómák. A plasztidok és a mitokondriumok a kétmembránosak közé tartoznak.
A membránok az organellumok belsejében is lehetnek. Általában a belső membrán származékaikét membránból álló organellumok.
Hogyan helyezkednek el a két membránból álló organellumok membránjai?
A plasztidáknak és a mitokondriumoknak két héjuk van. Mindkét organellum külső membránja sima, de a belső képezi az organoid működéséhez szükséges struktúrákat.
Így a mitokondriumok héjának befelé nyúló kiemelkedései vannak – cristae vagy bordák. A sejtlégzéshez szükséges kémiai reakciók köre megy végbe rajtuk.
A kloroplasztiszok belső membránjának származékai korong alakú tasakok – tilakoidok. Veremben gyűjtik - szemek. A különálló gránákat lamellák segítségével kombinálják egymással - membránokból is hosszú szerkezetek alakulnak ki.
Egymembránszervecskék membránjának szerkezete
Ezeknek az organellumoknak csak egy membránja van. Általában lipidekből és fehérjékből álló sima héj.
A sejt plazmamembránjának szerkezetének jellemzői
A membrán olyan anyagokból áll, mint a lipidek és fehérjék. A plazmamembrán szerkezete 7-11 nanométeres vastagságát biztosítja. A membrán nagy része lipidekből áll.
A plazmamembrán szerkezete két réteg jelenlétét biztosítja benne. Az első a foszfolipidek kettős rétege, a második pedig a fehérjék rétege.
Plazma membrán lipidek
A plazmamembránt alkotó lipidek három csoportra oszthatók: szteroidok, szfingofoszfolipidek és glicerofoszfolipidek. Ez utóbbi molekulája háromértékű alkoholmaradékot tartalmazglicerin, amelyben két hidroxilcsoport hidrogénatomját zsírsavláncok helyettesítik, a harmadik hidroxilcsoport hidrogénatomját pedig foszforsavmaradék helyettesíti, amelyhez viszont az egyik nitrogéntartalmú bázis maradéka csatolva van.
A glicerofoszfolipid molekula két részre osztható: fejre és farokra. A fej hidrofil (azaz vízben oldódik), a farok pedig hidrofób (taszítja a vizet, de oldódik szerves oldószerekben). Ennek a szerkezetnek köszönhetően a glicerofoszfolipidek molekulája amfifilnek nevezhető, azaz egyszerre hidrofóbnak és hidrofilnek is.
A szfingofoszfolipidek kémiailag hasonlóak a glicerofoszfolipidekhez. De abban különböznek a fent említettektől, hogy összetételükben glicerin-maradék helyett szfingozin-alkohol-maradékot tartalmaznak. Molekuláiknak fejük és farkuk is van.
Az alábbi képen jól látható a plazmamembrán szerkezete.
Plazma membránfehérjék
Ami a plazmamembránt alkotó fehérjéket illeti, ezek főként glikoproteinek.
A héjban elfogl alt helyüktől függően két csoportra oszthatók: perifériás és integrált. Az első azok, amelyek a membrán felületén vannak, a második pedig azok, amelyek áthatolnak a membrán teljes vastagságán, és a lipidrétegen belül vannak.
Attól függően, hogy a fehérjék milyen funkciókat látnak el, négy csoportra oszthatók: enzimek, szerkezeti, transzport és receptorok.
A plazmamembrán szerkezetében lévő összes fehérje nem kapcsolódik kémiailag a foszfolipidekhez. Ezért a membrán fő rétegében szabadon mozoghatnak, csoportokba gyűlhetnek stb. Ezért a sejt plazmamembránjának szerkezete nem nevezhető statikusnak. Dinamikus, mivel folyamatosan változik.
Mi a szerepe a sejtfalnak?
A plazmamembrán szerkezete lehetővé teszi, hogy öt funkciót hajtson végre.
Először is - a citoplazma korlátozása. Ennek köszönhetően a sejt alakja és mérete állandó. Ezt a funkciót az a tény biztosítja, hogy a plazmamembrán erős és rugalmas.
A második szerep a sejtközi kapcsolatok biztosítása. Az állati sejtek plazmamembránjai rugalmasságuk miatt kinövéseket és ráncokat képezhetnek a találkozási helyükön.
A sejtmembrán következő funkciója a szállítás. Ezt speciális fehérjék biztosítják. Nekik köszönhetően a szükséges anyagok a cellába szállíthatók, a feleslegesek pedig kiüríthetők onnan.
Ezenkívül a plazmamembrán enzimatikus funkciót is ellát. Fehérjékből is származik.
És az utolsó funkció a jel. Tekintettel arra, hogy a fehérjék bizonyos körülmények hatására megváltoztathatják térszerkezetüket, a plazmamembrán jeleket küldhet a sejteknek.
Most már mindent tudsz a membránokról: mitegy ilyen membrán a biológiában, mik ezek, hogyan helyezkednek el a plazmamembrán és az organellumok membránjai, milyen funkciókat látnak el.
