biotechnologia


 
 

Błona komórkowa

komórka Wszystkie żywe komórki, prokariotyczne oraz eukariotyczne, posiadają błonę komórkową otaczającą cytoplazmę oraz służącą jako półprzepuszczalna bariera pomiędzy środowiskiem zewnętrznym a ich wnętrzem. Ogólnie ujmując błona komórkowa to dwuwarstwa lipidowa, w której zakotwiczone są również białka. U roślin, grzybów i bakterii struktura ta dodatkowo otoczona jest od zewnętrznej strony ścianą komórkową. Błona otacza również organella wewnętrzne. Fakt ten umożliwia prowadzenie w różnych przedziałach komórki różnorodnych reakcji biochemicznych w tym samym czasie.


Budowa błony komórkowej

Dwuwarstwa lipidowa zbudowana jest głównie z fosfolipidów, czyli tłuszczów, które na jednym końcu mają przyłączoną grupę fosforową. Taka budowa fosfolipidów zapewnia im specyficzne właściwości, gdzie koniec fosforowy jest hydrofilowy, natomiast pozostałe dwa końce są hydrofobowe. Część hydrofilowa, zwaną głową, ma powinowactwo do wody, zaś część hydrofobowa, tzw. ogon, do tłuszczów. Taka budowa zapewnia spontaniczną agregację fosfolipidów w dwuwarstwę w środowisku wodnym. W każdej błonie komórkowej część hydrofobowa skierowana jest do wnętrza struktury, natomiast hydrofilowa na zewnątrz. Błona komórkowa zwierząt zawiera cztery główne fosfolipidy: fosfatydylocholinę, fosfatydyloetanoloaminę, fosfatydyloserynę oraz sfingmielinę. Tłuszcze te są rozmieszczone w błonie asymetrycznie. W zewnętrznej warstwie dwuwarstwy lipidowej dominuje fasfatydylocholina oraz sfingomielina, natomiast w wewnętrznej fosfatydyloetanoloamina oraz fosfatydyloseryna. Piątym bardzo ważnym fosfolipidem, ale już występującym w mniejszych ilościach, jest fosfatydyloinozytol. Odgrywa istotną rolę w procesie przekazywania sygnałów. Z błoną komórkową związane są również różnorodne białka. Jedne proteiny są zakotwiczone w dwuwarstwie, tzw. białka integralne, natomiast inne luźno związane z jej powierzchnią, białka peryferyjne. Wiele z nich z błoną komórkową związane jest za pomocą części cukrowej. Białka te nazywane są glikoproteinami. Reszty cukrowe czasami są również przyłączone do lipidu. Taka cząsteczka zwana jest glikolipidem. Białka związane z błoną najczęściej również posiadają część hydrofilową, związaną z hydrofilowymi fragmentami dwuwarstwy oraz część hydrofobową, kontaktującą się z hydrofobowymi regionami błony.


Funkcje błony komórkowej

Błona komórkowa przede wszystkim oddziela wnętrze komórki od środowiska zewnętrznego. Jest przyczepiona do cytoszkieletu komórkowego, w ten sposób nadając komórce odpowiedni kształt. Błona komórkowa jest półprzepuszczalna, dlatego reguluje transport pomiędzy wnętrzem komórki a środowiskiem zewnętrznym. Małe cząsteczki, takie jak: tlen, dwutlenek węgla oraz woda mogą swobodnie dyfundować poprzez dwuwarstwę lipidową. Transport dużych cząsteczek, np. aminokwasów i węglowodanów jest już regulowany. W tym selektywnym transporcie zasadniczą rolę odgrywają białka, które działają jako kanały lub aktywnie uczestniczą w transporcie. Błona komórkowa uczestniczy również w odbieraniu i przekazywaniu sygnałów, ponieważ białka błonowe są receptorami. Wiążą hormony lub inne cząsteczki sygnalne, uruchamiając w ten sposób kaskadę sygnalną. Niektóre proteiny pełnią funkcję enzymów, katalizując różnorodne reakcje w otoczeniu błony komórkowej. Fakt ten odgrywa istotną rolę w procesach metabolicznych. W tym przypadku często białka są zorganizowane w większe kompleksy w błonach. Dwuwarstwa lipidowa odpowiada także za zakotwiczenie komórki w matriks zewnątrzkomórkowy, czyli uczestniczy w prawidłowym formowaniu tkanki.




Fot. 2. Na zdjęciu wyznakowana błona komórkowa drożdży. Zdjęcie spod mikroskopu fluorescencyjnego. Autor: Masur

Płynność błony komórkowej

Od lat ’70 błona komórkowa często określana jest jako płynna mozaika. Odzwierciedla to fakt, że cząsteczki lipidów w dwuwarstwie potrafią poruszać się w jej obrębie. Teoria ta odnosi się również do innych składników dwuwarstwy. Jednakże, w zależności od wielu czynników, m. in. składu błony komórkowej oraz temperatury, może ona ulec tzw. przejściu fazowemu. W zalezności od warunków, błona może stać się mniej lub bardziej dynamiczna. W ten sposób staje się bardziej podobna do żelu bądź ciała stałego. Komórka w zależności od potrzeb potrafi regulować płynność błon. W tym celu komórka syntetyzuje określone typy cząsteczek, które uniemożliwiają przejście błony w stan płynny. Obecność cholesterolu oraz glikolipidów, które znajdują się w większości błon komórkowych, może mieć wpływ na dynamikę tej struktury oraz hamuje przejścia fazowe.


Glikokaliks

Najczęściej zewnątrzkomórkowe części białek błonowych są glikozylowane. Podobnie jak reszty cukrowe glikolipidów znajdują się na zewnętrznej powierzchni błony komórkowej. W związku z tym cała powierzchnia komórki otoczona jest przez węglowodanowy „płaszcz”, zwany glikokaliksem. Jego główną rolą jest ochrona powierzchni komórki. Ponadto oligosacharydy mogą służyć jako markery dla różnorodnych interakcji komórka – komórka. Reszty cukrowe wyeksponowane na zewnątrz komórki pozwalają wykryć różne typy komórek w organizmie wielokomórkowym.


Agata Gajda


Źródło:
http://micro.magnet.fsu.edu/cells/plasmamembrane/plasmamembrane.html
http://www.buzzle.com/articles/cell-membrane-function.html
https://www.etap.org/demo/biology1/instruction1tutor.html
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26871/
http://www.phys.unsw.edu.au/~jw/tension.html
http://library.thinkquest.org/C004535/cell_membranes.html
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9898/


Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

122 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 
 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u