Tartalom
- Cella alapjai
- A sejtmembrán
- Lipid Bilayer funkciók
- A Bilayer kiegészítő elemei
- Sejtmembrán szállítás
- A vér-agy gát
Az agysejtek egyfajta neuron vagy idegsejt. Különböző típusú agysejtek is léteznek. De minden neuron van sejteket, és az idegrendszerrel rendelkező organizmusok minden sejtje számos tulajdonsággal rendelkezik. Valójában, minden A sejteknek, függetlenül attól, hogy egysejtű baktériumok vagy emberek, néhány közös vonásuk van.
Az összes sejt egyik alapvető jellemzője, hogy a kettős plazmamembrán, hívta a sejt membrán, amely az egész cellát körülveszi. Másik lehetőség, hogy citoplazmájuk van a membrán belsejében, és így képezik a sejttömeg nagy részét. A harmadik az, hogy riboszómákkal, fehérjeszerű szerkezettel rendelkeznek, amelyek a sejt összes fehérjét szintetizálják. Negyedszer az, hogy genetikai anyagot tartalmaznak DNS formájában.
A sejtmembránok, amint megjegyeztük, kettős plazmamembránból állnak. A "kettős" abból fakad, hogy a sejtmembránról azt is mondják, hogy egy a foszfolipid kettős réteg, ahol a "bi-" előtag jelentése "kettő". Ennek a bilipid membránnak, amint azt néha is hívják, számos kulcsfontosságú funkciója van a sejt egészének védelme mellett.
Cella alapjai
Minden organizmus sejtekből áll. Mint már megjegyeztük, egy szervezet sejtjeinek száma fajokonként nagyon eltérő, és egyes mikrobák csak egyetlen sejtet tartalmaznak. Akárhogy is, a sejtek az élet építőkövei abban az értelemben, hogy az élő dolgok legkisebb egységei, amelyek az élethez kapcsolódó összes tulajdonsággal büszkélkedhetnek, például az anyagcserére, a szaporodásra és így tovább.
Minden organizmus felosztható prokarióták és eukarióták. Pr* okaryotes* szinte mindegyik egysejtű, és magában foglalja a bolygón élő baktériumok sokféle fajtáját. Eukarióták szinte mindegyik többsejtű, és olyan speciális tulajdonságokkal rendelkező sejtekkel rendelkeznek, amelyek hiányzik a prokarióta sejtekből.
Az összes sejt, amint már említettük, riboszómákkal, sejtmembránnal, DNS-sel (dezoxiribonukleinsav) és citoplazmával rendelkezik, egy olyan gélszerű közeg a sejtek belsejében, amelyben reakciók fordulhatnak elő és részecskék mozoghatnak.
Az eukarióta sejtek DNS-jét egy magba zárják, amelyet egy saját foszfolipid kettős réteg vesz körül, sejtmag.
Ezek is tartalmaznak sejtszervecskék, amelyek olyan kettős plazmamembrán által megkötött szerkezetek, mint maga a sejtmembrán, és speciális funkciókkal vannak ellátva. Például a mitokondriumok felelősek az aerob légzés elvégzéséért a sejtekben oxigén jelenlétében.
A sejtmembrán
A sejtmembrán szerkezetét a legkönnyebb megérteni, ha elképzeljük, hogy keresztmetszetben nézjük meg. Ez a perspektíva lehetővé teszi, hogy "megnézze" a kettős réteg mindkét ellentétes plazmamembránját, a közöttük lévő teret és azokat az anyagokat, amelyeknek elkerülhetetlenül valamilyen módon kell a membránon keresztül a sejtbe bejutniuk, vagy ki kell lépniük a sejtből.
Az egyes molekulákat, amelyek a sejtmembrán legnagyobb részét képezik, nevezzük glycophospholipidsvagy gyakrabban csak foszfolipidek. Ezek kompakt, foszfátos "fejekből" készülnek hidrofil ("vizet kereső"), és mindkét oldalukon a membrán külső oldalára mutatnak, és egy pár hosszú zsírsavval, amelyek hidrofób ("víz félelmetes"), és szembenézzenek egymással. Ez az elrendezés azt jelenti, hogy ezek a fejek egyik oldalán a cella, a másik oldalon a citoplazma felé néznek.
Az egyes molekulák foszfátját és zsírsavját egy glicerin-régió köti össze, ugyanúgy, mint a triglicerid (étrendi zsír) a glicerinnel összekapcsolt zsírsavakból áll. A foszfátrészek gyakran tartalmaznak további összetevőket a felületen, és más fehérjék és szénhidrátok is pontjaik a sejtmembránon; ezeket hamarosan ismertetjük.
Lipid Bilayer funkciók
Az egyik lipid kettős réteg funkció, szinte definíció szerint, a sejt védelme a külső fenyegetésektől. A membrán van féligáteresztő, ami azt jelenti, hogy egyes anyagok áthaladhatnak, míg másoknak egyenesen megtagadják a belépést vagy kilépést.
Kis molekulák, mint például a víz és az oxigén, könnyen diffundálhatnak a membránon. Más molekulák, nevezetesen azok, amelyek elektromos töltést (azaz ionokat) hordoznak, nukleinsavak (DNS vagy annak relatív, ribonukleinsav vagy RNS) és cukrok is áthaladhatnak, de ehhez membránszállító fehérjék segítségét igénylik.
Ezek a transzportfehérjék specializálódtak, azaz azokat úgy tervezték, hogy csak egy adott típusú molekulát a gáton keresztül vegyenek le. Ehhez gyakran energia bevitelre van szükség ATP (adenozin-trifoszfát) formájában. Amikor a molekulákat erősebb koncentráció-gradiens ellen kell mozgatni, még a szokásosnál is több ATP-re van szükség.
A Bilayer kiegészítő elemei
A sejtmembránban a nem foszfolipid molekulák többsége transzmembrán fehérjék. Ezek a struktúrák átfedik a kettős réteg mindkét rétegét (tehát "transzmembrán"). Ezek közül sok transzportfehérje, amelyek bizonyos esetekben elég nagy csatornát képeznek ahhoz, hogy a felmerült specifikus molekula áthaladjon.
Egyéb transzmembrán fehérjék lehetnek receptorok, amely a sejt belsejébe reagál a sejt külsején levő molekulák általi aktiválásra; enzimek, amelyek részt vesznek a kémiai reakciókban; és horgonyok, amelyek fizikailag összekapcsolják a sejten kívüli komponenseket a citoplazmában lévőkkel.
Sejtmembrán szállítás
Anélkül, hogy az anyagokat a sejtbe és a sejtből kivezetnék, a sejtnek gyorsan fogy az energia, és az anyagcserékből származó hulladéktermékek kiürítése sem lenne képes. Mindkét forgatókönyv természetesen összeegyeztethetetlen az élettel.
A membránszállítás hatékonysága függ három fő tényező: a membrán permeabilitása, egy adott molekula koncentrációs különbsége belül és kívül, valamint a figyelembe vett molekula mérete és töltése (ha van).
Passzív szállítás (az egyszerű diffúzió) csak az utóbbi két tényezőtől függ, mivel az ilyen módon a sejtekbe belépő vagy azokból kilépő molekulák könnyen átcsúszhatnak a foszfolipidek közötti résekben. Mivel nem hordoznak töltést, hajlamosak befelé vagy kifelé áramolni, amíg a koncentráció megegyezik a kettős réteg mindkét oldalán.
Ban ben megkönnyítette a diffúziót, ugyanazok az alapelvek vonatkoznak, de a membránfehérjékre szükség van ahhoz, hogy elegendő teret biztosítsanak a nem töltött molekuláknak a membránon át a koncentráció-gradiens folyamán. Ezeket a fehérjéket aktiválhatja vagy az ajtó kopogtató molekulájának puszta jelenléte, vagy feszültségük megváltozása, amelyet egy új molekula érkezése vált ki.
Ban ben aktiv szállitás, mindig energiára van szükség, mivel a molekula mozgása ellentétes a koncentrációjával vagy az elektrokémiai gradienssel. Míg az ATP a leggyakoribb energiaforrás a transzmembrán transzportfehérjékhez, fényenergia és elektrokémiai energia is felhasználható.
A vér-agy gát
Az agy egy speciális szerv, és mint ilyen, kifejezetten védett. Ez azt jelenti, hogy a leírt mechanizmusok mellett az agysejteknek eszköze van az anyagok belépésének szigorúbb ellenőrzésére is, ami elengedhetetlen a hormonok, a víz és a tápanyagok bármilyen koncentrációjának fenntartásához egy adott időben. Ezt a sémát nevezik vér-agy gát.
Ez nagyrészt annak köszönhető, hogy az agyba belépő keringési érrendszer felépítésének köszönhetően. Az egyes érrendszeri sejteket, úgynevezett endoteliális sejteket, szokatlanul egymáshoz közel csomagolják, és úgynevezett úgynevezett szoros kereszteződések. Csak bizonyos körülmények között lehet a legtöbb molekulának átjutni az agy endoteliális sejtjei között.