Ćelije biljaka, gljiva i životinja sastoje se od tri komponente kao što su jezgro, citoplazma sa organelama i inkluzijama koje se nalaze u njoj i plazma membrana. Jezgro je odgovorno za skladištenje genetskog materijala snimljenog na DNK, a takođe kontroliše sve procese ćelije. Citoplazma sadrži organele, od kojih svaka ima svoje funkcije, kao što je, na primjer, sinteza organskih supstanci, ćelijsko disanje, ćelijska probava, itd. A o posljednjoj komponenti ćemo detaljnije govoriti u ovom članku.
Šta je membrana u biologiji?
Jednostavno rečeno, to je školjka. Međutim, nije uvijek potpuno neprobojna. Transport određenih supstanci kroz membranu je skoro uvijek dozvoljen.
U citologiji, membrane se mogu podijeliti u dva glavna tipa. Prva je plazma membrana koja prekriva ćeliju. Drugi su membrane organela. Postoje organele koje imaju jednu ili dvije membrane. Jednomembranske uključuju Golgijev kompleks, endoplazmatski retikulum, vakuole, lizozome. Plastidi i mitohondrije pripadaju dvomembranskim.
Membrane mogu biti i unutar organela. Obično su derivati unutrašnje membranedvomembranske organele.
Kako su raspoređene membrane dvomembranskih organela?
Plastidi i mitohondrije imaju dvije ljuske. Spoljna membrana obe organele je glatka, ali unutrašnja formira strukture neophodne za funkcionisanje organoida.
Dakle, školjka mitohondrija ima izbočine prema unutra - kriste ili grebene. Na njima se odvija ciklus hemijskih reakcija neophodnih za ćelijsko disanje.
Derivati unutrašnje membrane hloroplasta su vrećice u obliku diska - tilakoidi. Skupljaju se u hrpe - zrna. Odvojene grane se međusobno kombinuju uz pomoć lamela - dugih struktura takođe formiranih od membrana.
Struktura membrana jednomembranskih organela
Ove organele imaju samo jednu membranu. Obično je to glatka ljuska od lipida i proteina.
Karakteristike strukture plazma membrane ćelije
Membrana se sastoji od supstanci kao što su lipidi i proteini. Struktura plazma membrane omogućava njenu debljinu od 7-11 nanometara. Najveći dio membrane čine lipidi.
Struktura plazma membrane omogućava prisustvo dva sloja u njoj. Prvi je dvostruki sloj fosfolipida, a drugi sloj proteina.
Lipidi plazma membrane
Lipidi koji čine plazma membranu podijeljeni su u tri grupe: steroidi, sfingofosfolipidi i glicerofosfolipidi. Molekul potonjeg sadrži ostatke trihidričnog alkoholaglicerol, u kojem su atomi vodika dviju hidroksilnih grupa zamijenjeni lancima masnih kiselina, a atom vodika treće hidroksilne grupe zamijenjen je ostatkom fosforne kiseline, kojoj je, pak, ostatak jedne od dušičnih baza je u prilogu.
Molekul glicerofosfolipida može se podijeliti na dva dijela: glavu i rep. Glava je hidrofilna (odnosno rastvara se u vodi), a repovi su hidrofobni (odbijaju vodu, ali se rastvaraju u organskim rastvaračima). Zbog ove strukture, molekul glicerofosfolipida se može nazvati amfifilnim, odnosno hidrofobnim i hidrofilnim u isto vrijeme.
Sfingofosfolipidi su hemijski slični glicerofosfolipidima. Ali razlikuju se od gore navedenih po tome što u svom sastavu, umjesto ostatka glicerola, imaju ostatak sfingozin alkohola. Njihovi molekuli također imaju glave i repove.
Slika ispod jasno pokazuje strukturu plazma membrane.
Proteini plazma membrane
Što se tiče proteina koji čine plazma membranu, to su uglavnom glikoproteini.
U zavisnosti od lokacije u ljusci, mogu se podijeliti u dvije grupe: periferne i integralne. Prvi su oni koji se nalaze na površini membrane, a drugi su oni koji prodiru u cijelu debljinu membrane i nalaze se unutar lipidnog sloja.
U zavisnosti od funkcija koje obavljaju proteini, mogu se podijeliti u četiri grupe: enzimi, strukturni, transportni i receptorski.
Svi proteini koji se nalaze u strukturi plazma membrane nisu hemijski povezani sa fosfolipidima. Stoga se mogu slobodno kretati u glavnom sloju membrane, okupljati se u grupe itd. Zato se struktura plazma membrane ćelije ne može nazvati statičkom. Dinamičan je jer se stalno mijenja.
Koja je uloga ćelijskog zida?
Struktura plazma membrane omogućava joj da obavlja pet funkcija.
Prvo i najvažnije - ograničenje citoplazme. Zbog toga ćelija ima konstantan oblik i veličinu. Ova funkcija je osigurana činjenicom da je plazma membrana jaka i elastična.
Druga uloga je osigurati međućelijske kontakte. Zbog svoje elastičnosti, plazma membrane životinjskih ćelija mogu formirati izrasline i nabore na svojim spojevima.
Sljedeća funkcija ćelijske membrane je transport. Obezbeđuju ga posebni proteini. Zahvaljujući njima, potrebne supstance se mogu transportovati u ćeliju, a nepotrebne odlagati iz nje.
Pored toga, plazma membrana obavlja enzimsku funkciju. Takođe dolazi od proteina.
I zadnja funkcija je signal. Zbog činjenice da proteini pod uticajem određenih uslova mogu da promene svoju prostornu strukturu, plazma membrana može da šalje signale ćelijama.
Sada znate sve o membranama: štatakva membrana u biologiji, šta su, kako su raspoređene plazma membrane i membrane organela, koje funkcije obavljaju.
