Innehåll
- Cellgrunderna
- Cellmembranen
- Lipid bilayer funktioner
- Ytterligare komponenter i bilayern
- Cellmembrantransport
- Blodhjärnbarriären
Hjärnceller är en typ av nervceller eller nervceller. Det finns också olika typer av hjärnceller. Men alla neuroner är det celleroch alla celler i organismer som har nervsystem delar ett antal egenskaper. Faktiskt, Allt celler, oavsett om de är encelliga bakterier eller människor, har några funktioner gemensamt.
Ett väsentligt kännetecken för alla celler är att de har en dubbelt plasmamembran, ringde cellmembranet, som omger hela cellen. En annan är att de har en cytoplasma på membranets inre och bildar huvuddelen av cellmassan. En tredje är att de har ribosomer, proteinliknande strukturer som syntetiserar alla proteiner som tillverkas av cellen. En fjärde är att de inkluderar genetiskt material i form av DNA.
Som nämnts består cellmembran av ett dubbelplasmamembran. Den "dubbla" kommer från det faktum att cellmembranet också sägs bestå av en fosfolipid tvåskiktsmembran, med "bi-" som ett prefix som betyder "två." Detta bilipidmembran, som det också kallas ibland, har ett antal nyckelfunktioner förutom att skydda cellen som helhet.
Cellgrunderna
Alla organismer består av celler. Som noterats varierar antalet celler en organisme mycket från art till art, och vissa mikrober inkluderar endast en enda cell. Hursomhelst är celler livets byggstenar i den meningen att de är de minsta enskilda enheterna i levande saker som har alla egenskaper som är förknippade med livet, t.ex. metabolism, reproduktion och så vidare.
Alla organismer kan delas in i prokaryoter och eukaryoter. Pr* okaryotes* är nästan alla encelliga och inkluderar de många bakteriesorter som befolkar planeten. eukaryoter är nästan alla flercelliga och har celler med ett antal specialiserade funktioner som prokaryota celler saknar.
Som nämnts har alla celler ribosomer, ett cellmembran, DNA (deoxiribonukleinsyra) och cytoplasma, ett gelliknande medium inuti celler där reaktioner kan uppstå och partiklar kan röra sig.
Eukaryota celler har sitt DNA inneslutet i en kärna, som är omgivet av ett fosfolipid tvåskikt som kallas kärnhölje.
De innehåller också organeller, som är strukturer bundna av ett dubbelplasmamembran som själva cellmembranet och som har specialiserade funktioner. Till exempel är mitokondrier ansvariga för att utföra aerob andning i cellerna i närvaro av syre.
Cellmembranen
Det är lättast att förstå strukturen i cellmembranet om du föreställer dig att se det i tvärsnitt. Detta perspektiv tillåter dig att "se" båda de motsatta plasmamembranen i tvåskiktet, utrymmet däremellan och materialen som oundvikligen måste passera in i eller ut ur cellen genom membranet på något sätt.
De enskilda molekylerna som utgör det mesta av cellmembranet kallas glycophospholipids, eller, oftare, bara fosfolipider. Dessa är tillverkade av kompakta, fosfathuvuden hydrofil ("vattensökande") och pekar mot det yttre av membranet på varje sida, och ett par långa fettsyror som är hydrofob ("rädsla för vatten") och möta varandra. Detta arrangemang innebär att dessa huvuden vetter mot utsidan av cellen på ena sidan och cytoplasma på den andra.
Fosfat och fettsyror i varje molekyl förenas av en glycerolregion, precis som en triglycerid (dietfett) består av fettsyror förenade med glycerol. Fosfatdelarna har ofta ytterligare komponenter på ytan, och andra proteiner och kolhydrater pricker också cellmembranet; dessa kommer att beskrivas snart.
Lipid bilayer funktioner
En lipid-tvåskiktsfunktion, nästan per definition, är att skydda cellen från hot från utsidan. Membranet är semipermeabelt, vilket innebär att vissa ämnen kan passera medan andra nekas inträde eller utgång direkt.
Små molekyler, som vatten och syre, kan lätt diffundera genom membranet. Andra molekyler, särskilt de som bär en elektrisk laddning (dvs joner), nukleinsyror (DNA eller dess släkt, ribonukleinsyra eller RNA) och sockerarter kan också passera, men kräver hjälp av membrantransportproteiner för att detta ska kunna inträffa.
Dessa transportproteiner är specialiserade, vilket innebär att de är utformade för att hyrda endast en specifik typ av molekyl genom barriären. Detta kräver ofta en tillförsel av energi i form av ATP (adenosintrifosfat). När molekylerna måste flyttas mot en starkare koncentrationsgradient behövs ännu mer ATP än vanligt.
Ytterligare komponenter i bilayern
De flesta icke-fosfolipidmolekyler i cellmembranet är transmembranproteiner. Dessa strukturer sträcker sig över båda lagren av tvåskiktet (följaktligen "transmembrane"). Många av dessa är transportproteiner, som i vissa fall bildar en kanal som är tillräckligt stor för att den specifika molekylen kan stöta igenom.
Andra transmembranproteiner inkluderar receptorer, som signalerar till cellens inre som svar på aktivering av molekyler på utsidan av cellen; enzymer, som deltar i kemiska reaktioner; och ankare, som fysiskt kopplar komponenter utanför cellen med de i cytoplasma.
Cellmembrantransport
Utan ett sätt att flytta ämnen in och ut ur cellen skulle cellen snabbt gå tom för energi och inte heller kunna driva bort metaboliska avfallsprodukter. Båda scenarierna är naturligtvis oförenliga med livet.
Effekten av membrantransport beror på tre huvudfaktorer: permeabiliteten hos membranet, koncentrationsskillnaden för en given molekyl mellan insidan och utsidan, och storleken och laddningen (om någon) av den molekyl som beaktas.
Passiv transport (enkel diffusion) beror bara på de senare två faktorerna, eftersom molekyler som kommer in eller lämnar celler på detta sätt lätt kan glida genom mellanrummen mellan fosfolipider. Eftersom de inte har någon laddning tenderar de att flyta inåt eller utåt tills koncentrationen är densamma på båda sidorna av tvåskiktet.
I underlättat diffusion, samma principer gäller, men membranproteiner krävs för att skapa tillräckligt med utrymme för att de oladdade molekylerna rinner genom membranet nedåt i deras koncentrationsgradient. Dessa proteiner kan aktiveras antingen genom enbart närvaron av molekylen "knackar på dörren" eller genom förändringar i deras spänning utlöses av ankomsten av en ny molekyl.
I aktiv transport, krävs alltid energi eftersom molekylens rörelse är mot dess koncentration eller elektrokemiska gradient. Medan ATP är den vanligaste energikällan för transmembrantransportproteiner, kan ljusenergi och elektrokemisk energi också användas.
Blodhjärnbarriären
Hjärnan är ett speciellt organ, och som sådan är den speciellt skyddad. Detta innebär att utöver de mekanismer som beskrivs har hjärnceller ett sätt att tätare kontrollera inträde av ämnen, vilket är viktigt för att upprätthålla den koncentration av hormoner, vatten och näringsämnen som behövs vid en viss tidpunkt. Detta schema kallas blod-hjärnbarriär.
Detta åstadkoms till stor del tack vare hur de små blodkärlen som kommer in i hjärnan är konstruerade. De enskilda blodkärlcellerna, som kallas endotelceller, packas ovanligt nära varandra och bildar vad som kallas snäva korsningar. Endast under vissa förhållanden beviljas de flesta molekyler passage mellan dessa endotelceller i hjärnan.