A sejtmembrán és sajátoságai

A sejtmembrán és sajátoságai

A sejtmembrán élővilágunk valamennyi sejtjének életműködéshez nélkülözhetetlen struktúra.Képes a sejtek belsejét a külvilágtól elhatárolni egyenlőtlen ionizálást létrehozni a sejtek és környezetük között, speciális elektromos tulajdonságokkal ruházva fel a sejteket.

A biológiai membránok fő kémiai alkotóelemei a lipidek a fehérjék és a szénhidrátok. A lipid molekulák által képzett kettős réteghez kapcsolódnak a sejtenként nagy változatosságot mutató fehérje molekulák. A kettős réteget a lipidek három fő tipusa építi fel, ezek foszfolipidek, glikolipidek és a koleszterin.

Lipid kettős réteg

• A membránok felépítésében a lipid molekulák sokasága vesz részt, amelyek egy döntő tulajdonságban mind megegyeznek a molekulák egyik vége vízben oldható, kémiailag hidrofil a másik vége szénhidrogén lánc vízben nem oldódó hidrofób jellegű.

• A leggyakoribb membránlipidek a foszfatidok csoportjába tartoznak. A zsírsavak képezik a molekula hidrofób, míg a foszfát és a hozzá kapcsolódó egyéb hidrofil csoportok a fejét. A glikolipidek hidrofilrésze linerális nagy elágazó oligoszacharid oldalláncot is hordoz. A koleszterin négy kondenzált széngyűrűből felépülő szteránvázas vegyület.

A membránt alkotó lipidek figyelemre méltó tulajdonsága, hogy víz-levegő, vagy víz-víz határfelületen kettős molekularéteggé szerveződnek. Ekkor mindkét rétegben úgy helyezkednek el a molekulák, hogy hossztengelyük többé kevésbé a határfelület síkjára merőleges.

A kettős réteg mindkét oldalán a víz felé rendeződnek a hidrofil fejek a zsírszerű hidrofób farkokk pedig a kettősréteg belseje felé fordulnak és onnan a vizet kiszorítva hidrofób kölcsönhatásba lépnek egymással.A foszfolipid kettős rétegek zárt gömb alakú vezikulát alkotnak.

A membránfehérjék

A biológiai memránok másik elsősorban a különböző specifikus funkciók ellátására szolgáló fő komponensei a membránfehérjék. Hozzávetőlegesen ötven lipidmolekulára jutt egy membránfehérje. A Membránfehérjék az adott membránok funkciójának megfelelően igen nagy változatosságot mutatnak.

A transzmemrán fehérjék melyek egy vagy több lipid kettős rétegbe ágyazott szerkezeti egységet tartalmaznak. E fehérjék lipidekkel közvetlen kölcsönhatásban álló ún. itramembrán szegmensei az energetikai, ill. entrópia-feltételekből adódóan rendszerint külső felszínükön hidrofób csoportokat tartalmazó L-hélix-struktúrák.

Vannak olyan fehérjék, melyek csak egy itramembrán helikális szegmenssel rendelkeznek míg sokan, különösen a különböző transzport és ioncsatorna funkciót ellátó fehérjék több helikális szegmensből álló itramembrán régióval rendelkeznek melyek hurkokkal összekötve többszörösen ívelik át a lipid kettős réteget.

Meg kell említeni az ún. nevezett struktúrafehérjéket, melyek gyakran nem állnak közvetlen kontaktusban a membrán kettős rétegével hanem fehérje-fehérje kölcsönhatások révén egy integrális fehérjén keresztül, kapcsolódnak a plazmamembránhoz.

Perifériás membránfehérjék

Kisebb mérettel rendelkeznek. A perifériás membránfehérjék rendszerint a membrán külső vagy belső lipidrétegéhez vannak rögzítve különböző módon. Vagy integrális membránfehérjékhez kapcsolódnak, vagy a lipidréteghez közvetlenül.

A membrán transzport fehérjék A Membránon keresztül

transzportban részt vevő fehérjéket működési mechanizmusuk alapján három főbb kategóriába soroljuk.

• Az aktív pumpa fehérjék Atp hidroléziséből származó energia révén képesek molekulákat ionakat ellenkező irányba transzportálni.

• A transzporter fehérjék egyidejűleg csak egy ion vagy molekula szelektív megkötésére alkalmas.

• A csatornafehérjék sztérikusan megfelelő térszerkezetük révén segítik elő víz vagy ionok membránon keresztüli transzportját.

Forrás

• http://www.berkeleyprep.org/lifescience/PartsofCell/CellMembrane.htm

• http://images.google.co.hu/imgres?imgurl=http://www.watermark-design.com/graphics/

• http://www.hupe.hu/szerv/tanszekek/kio/im/oktat/SEJTBIO/sejtmembran/sejtmemb.html

• Szabó Gábor: Sejtbiológia