Màng tế bào

Định nghĩa

Tế bào là đơn vị nhỏ nhất, kết hợp tạo nên các cơ quan và mô. Mỗi tế bào được bao quanh bởi một màng tế bào, một hàng rào bao gồm một lớp kép đặc biệt của các hạt chất béo, cái gọi là lớp kép lipid. Các lớp lipid kép có thể được hình dung như hai màng chất béo xếp chồng lên nhau, do tính chất hóa học của chúng không thể tách rời nhau và do đó tạo thành một đơn vị rất bền vững. Màng tế bào thực hiện nhiều chức năng khác nhau: Chúng được sử dụng để liên lạc, bảo vệ và như một trạm điều khiển cho các tế bào.

Các màng tế bào khác nhau ở điểm nào?

Không chỉ bản thân tế bào được bao bọc bởi màng mà còn có các bào quan của tế bào. Các bào quan của tế bào là những vùng nhỏ bên trong tế bào, được phân định bằng màng, mỗi vùng có nhiệm vụ riêng. Chúng khác nhau về protein của chúng, được gắn trong màng và hoạt động như những chất vận chuyển cho các chất sẽ được vận chuyển qua màng.

Màng trong ti thể là một dạng đặc biệt của màng tế bào, ti thể là bào quan quan trọng để tế bào tạo ra năng lượng. Sau đó, chúng chỉ được hấp thụ vào tế bào người trong quá trình tiến hóa. Do đó chúng có hai màng lipid kép. Lớp bên ngoài là màng tế bào cổ điển của con người, bên trong là màng đặc trưng cho ty thể. Nó chứa cardiolipin, một axit béo được tích hợp trong màng chất béo và chỉ có thể được tìm thấy ở lớp màng bên trong chứ không có loại nào khác.

Cơ thể con người chỉ chứa các tế bào được bao bọc bởi một màng tế bào. Tuy nhiên, cũng có những tế bào, chẳng hạn như vi khuẩn, cũng được bao bọc bởi một thành tế bào. Các thuật ngữ thành tế bào và màng tế bào do đó không thể được sử dụng đồng nghĩa. Thành tế bào dày hơn đáng kể và làm bền thêm màng tế bào. Thành tế bào không cần thiết trong cơ thể con người, vì nhiều tế bào riêng lẻ có thể liên kết với nhau để tạo thành các liên kết mạnh mẽ. Mặt khác, vi khuẩn là các tế bào đơn bào, tức là chỉ bao gồm một tế bào duy nhất, sẽ yếu hơn đáng kể nếu không có thành tế bào.

Đọc thêm về chủ đề này tại: vi khuẩn

Cấu trúc của màng tế bào

Màng tế bào ngăn cách các khu vực khác nhau với nhau. Để làm được điều này, chúng phải đáp ứng nhiều yêu cầu khác nhau: Trước hết, màng tế bào được tạo thành từ một lớp kép gồm hai màng chất béo, lần lượt được cấu tạo bởi các axit béo riêng lẻ. Các axit béo bao gồm một chất hòa tan trong nước, ưa nước Đầu và từ một chất không tan trong nước, kỵ nước Đuôi. Các đầu gắn vào nhau trên một mặt phẳng, sao cho khối lượng các đuôi đều hướng về một hướng. Mặt khác, một loạt các axit béo khác tích tụ theo cùng một kiểu. Điều này tạo ra lớp kép, được phân định ở bên ngoài bằng các đầu và theo cách này, một bên trong kỵ nước Khu vực, tức là khu vực mà nước không thể xâm nhập vào, tạo ra.

Tùy thuộc vào các phân tử tạo nên phần đầu của axit béo mà chúng có tên gọi khác nhau và tính chất khác nhau, nhưng chúng chỉ đóng vai trò phụ. Axit béo có thể không bão hòa hoặc bão hòa, tùy thuộc vào đuôi và cấu trúc hóa học của nó. Axit béo không bão hòa cứng hơn đáng kể và làm giảm tính lưu động của màng, trong khi axit béo bão hòa làm tăng tính lưu động. Độ lưu động là thước đo tính di động và khả năng biến dạng của lớp kép lipid. Tùy thuộc vào nhiệm vụ và điều kiện của tế bào, các mức độ linh động và độ cứng khác nhau được yêu cầu, có thể đạt được thông qua sự kết hợp bổ sung của một hoặc loại axit béo khác.

Ngoài ra, cholesterol có thể được xây dựng trong màng, làm giảm đáng kể tính lưu động và do đó ổn định màng. Do cấu trúc này, chỉ những chất rất nhỏ, không tan trong nước có thể dễ dàng vượt qua màng.

Tuy nhiên, vì các chất không tan trong nước và lớn hơn đáng kể phải đi qua màng để được vận chuyển vào hoặc ra khỏi tế bào, nên các protein và kênh vận chuyển là cần thiết. Chúng được lưu trữ trong màng giữa các axit béo. Vì các kênh này có thể truyền được cho một số phân tử chứ không phải cho những phân tử khác, nên người ta nói về một Bán thấm màng tế bào, tức là tính thấm một phần.

Khối xây dựng cuối cùng của màng tế bào là các thụ thể. Receptor cũng là những protein lớn chủ yếu được sản xuất trong tế bào và sau đó được xây dựng trong màng. Bạn có thể mở rộng chúng hoàn toàn hoặc chỉ được hỗ trợ ở bên ngoài. Do cấu trúc hóa học của chúng, các chất vận chuyển, các kênh và thụ thể vẫn nằm chắc chắn trong và trên màng và không thể dễ dàng tách ra khỏi màng. Tuy nhiên, chúng có thể được di chuyển theo bên đến các vị trí khác nhau trong màng, tùy thuộc vào vị trí cần thiết.

Cuối cùng, vẫn có thể có các chuỗi đường ở bên ngoài màng tế bào, theo thuật ngữ kỹ thuật Glycocalyx gọi là. Ví dụ, chúng là cơ sở của hệ thống nhóm máu. Vì màng tế bào bao gồm rất nhiều khối xây dựng khác nhau cũng có thể thay đổi vị trí chính xác của chúng, nên nó còn được gọi là mô hình khảm lỏng.

Đọc thêm về chủ đề này tại: Nhóm máu

Độ dày màng tế bào

Màng tế bào dày khoảng 7 nm, tức là cực kỳ mỏng, nhưng vẫn bền và không thể vượt qua đối với hầu hết các chất. Mỗi vùng đầu dày khoảng 2 nm, trong kỵ nước Vùng đuôi có kích thước rộng 3 nm. Giá trị này hầu như không thay đổi giữa các loại tế bào khác nhau trong cơ thể con người.

Màng tế bào gồm những thành phần nào?

Về cơ bản, màng tế bào được tạo thành từ một lớp kép phospholipid. Phospholipid là các khối cấu tạo bao gồm phần đầu và phần đuôi ưa nước, tức là ưa nước, được hình thành bởi hai axit béo. Phần được tạo thành từ các axit béo là kỵ nước, có nghĩa là nó đẩy nước.
Trong lớp kép của phospholipid, các thành phần kỵ nước hướng vào nhau. Các phần ưa nước hướng ra bên ngoài và bên trong tế bào. Cấu trúc này của màng cho phép ngăn cách hai môi trường nước với nhau.

Màng tế bào cũng chứa sphingolipid và cholesterol. Những chất này điều chỉnh cấu trúc và tính lưu động của màng tế bào. Độ lỏng là thước đo mức độ di chuyển của protein trong màng tế bào. Màng tế bào có tính lưu động càng cao thì các protein càng dễ di chuyển trong đó.

Ngoài ra, trong màng tế bào còn có nhiều loại protein khác nhau. Các protein này được sử dụng để vận chuyển các chất qua màng hoặc tương tác với môi trường. Sự tương tác này có thể đạt được thông qua liên kết trực tiếp giữa các tế bào lân cận hoặc thông qua các chất truyền tin liên kết với các protein màng.

Chủ đề sau đây cũng có thể bạn quan tâm: Huyết tương tế bào trong cơ thể người

Phospholipid trong màng tế bào

Phospholipid là thành phần chính của màng tế bào. Phospholipid là amphiphilic. Điều này có nghĩa là chúng bao gồm một phần ưa nước và một phần kỵ nước. Đặc tính này của phospholipid cho phép bên trong tế bào được tách biệt khỏi môi trường.

Có nhiều dạng phospholipid khác nhau. Xương sống ưa nước của phospholipid bao gồm glycerine hoặc sphingosine. Cả hai dạng đều có điểm chung là có hai chuỗi hiđrocacbon kỵ nước được gắn vào cấu trúc cơ bản.

Cholesterol trong màng tế bào

Cholesterol được chứa trong màng tế bào để điều chỉnh tính lưu động. Tính lưu động không đổi là rất quan trọng để duy trì các quá trình vận chuyển của màng tế bào. Ở nhiệt độ cao, màng tế bào có xu hướng trở nên quá lỏng. Các liên kết giữa các phospholipid vốn đã yếu trong các trường hợp bình thường, lại càng yếu hơn ở nhiệt độ cao. Do cấu trúc cứng của nó, cholesterol giúp duy trì một sức mạnh nhất định.

Nó trông khác ở nhiệt độ thấp. Ở đây màng có thể trở nên quá chặt. Phospholipid, có axit béo bão hòa là một thành phần kỵ nước, trở nên đặc biệt rắn. Điều này có nghĩa là các phospholipid có thể được lưu trữ rất gần nhau. Trong trường hợp này, cholesterol được lưu trữ trong màng tế bào làm tăng tính lưu động, vì cholesterol có cấu trúc vòng cứng và do đó hoạt động như một chất đệm.

Bạn có thể tìm thông tin chi tiết về chủ đề "cholesterol" tại:

• LDL - "lipoprotein mật độ thấp"
• HDL - "lipoprotein mật độ cao"
• Cholesterol Esterase - Đó là những gì nó quan trọng đối với

Chức năng của màng tế bào

Như cấu trúc phức tạp của màng tế bào cho thấy, chúng phải thực hiện nhiều chức năng khác nhau có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào loại và vị trí của tế bào. Mặt khác, màng thường đại diện cho một rào cản, một chức năng không nên bị đánh giá thấp. Vô số phản ứng diễn ra song song trong cơ thể chúng ta tại bất kỳ thời điểm nào. Nếu tất cả diễn ra trong cùng một phòng, chúng sẽ ảnh hưởng mạnh mẽ và thậm chí triệt tiêu lẫn nhau. Quá trình trao đổi chất được điều chỉnh sẽ không thể thực hiện được và con người khi tồn tại và hoạt động như một tổng thể sẽ là điều không thể tưởng tượng được.

Đồng thời, chúng đóng vai trò là phương tiện vận chuyển cho nhiều loại chất được vận chuyển qua màng nhờ các phương tiện vận chuyển. Để có thể hoạt động cùng nhau như một cơ quan, các tế bào riêng lẻ phải tiếp xúc qua màng của chúng. Điều này đạt được thông qua các protein kết nối và các thụ thể khác nhau. Tế bào có thể sử dụng các thụ thể để nhận dạng nhau, giao tiếp với nhau và trao đổi thông tin. Ví dụ, glycocalyx đóng vai trò là một trong nhiều đặc điểm phân biệt giữa tế bào của chính cơ thể và tế bào ngoại lai. Receptor là các protein thu nhận tín hiệu từ bên ngoài tế bào và truyền chúng đến nhân tế bào và do đó là “bộ não” của tế bào. Tùy thuộc vào tính chất hóa học của hạt hóa học đã gắn vào thụ thể, nó nằm ở bên ngoài tế bào, trong tế bào hoặc trong màng tế bào.

Nhưng bản thân tế bào cũng có thể truyền tải thông tin. Nổi tiếng nhất của cơ thể chúng ta là các tế bào thần kinh. Để chúng thực hiện chức năng của mình, màng của chúng phải có khả năng dẫn tín hiệu điện. Các tín hiệu điện phát sinh do các điện tích khác nhau bên trong và bên ngoài tế bào. Sự khác biệt về điện tích này, còn được gọi là gradient, phải được duy trì. Trong bối cảnh này, người ta nói về một thế màng. Màng tế bào ngăn cách các khu vực tích điện khác nhau với nhau, nhưng đồng thời chứa các kênh cho phép đảo ngược ngắn gọn tỷ lệ điện tích để dòng điện thực tế và do đó thông tin được truyền có thể chảy qua. Hiện tượng này còn được gọi là điện thế hoạt động.

Đọc thêm về chủ đề này tại: Tế bào thần kinh

Các quá trình vận chuyển trong màng tế bào

Màng tế bào như vậy không thấm được các phân tử và ion lớn hơn. Để sự trao đổi giữa bên trong tế bào và môi trường diễn ra, trong màng tế bào có các protein vận chuyển các phân tử khác nhau ra vào tế bào.

Với những protein này, sự phân biệt được tạo ra giữa các kênh mà qua đó một chất đi vào hoặc ra khỏi tế bào một cách thụ động cùng với sự khác biệt về nồng độ. Các protein khác phải tạo ra năng lượng để vận chuyển tích cực các chất qua màng tế bào.

Một hình thức vận chuyển quan trọng khác là các mụn nước. Mụn nước là những bong bóng nhỏ bị chèn ép ra khỏi màng tế bào. Các chất được tạo ra trong tế bào có thể được thải ra môi trường thông qua các túi này. Ngoài ra, các chất từ ​​môi trường của tế bào cũng có thể được loại bỏ theo cách này.

Sự khác biệt với màng tế bào của vi khuẩn - penicillin

Màng tế bào của vi khuẩn hầu như không khác với cơ thể con người. Sự khác biệt lớn giữa các ô nằm ở thành tế bào bổ sung của vi khuẩn. Thành tế bào tự gắn vào bên ngoài màng tế bào và bằng cách này, vi khuẩn ổn định và bảo vệ, vi khuẩn mà không có nó sẽ dễ bị tổn thương. cô ấy đã nghỉ Murein, một hạt đường đặc biệt, trong đó các protein khác có thể được kết hợp, chẳng hạn như Vận động và tái tạo giao banh. penicillin có thể phá vỡ sự tổng hợp của thành tế bào và do đó hoạt động diệt khuẩn, tức là, nó tiêu diệt vi khuẩn. Điều này cho phép hành động có mục tiêu chống lại vi khuẩn gây bệnh mà không tiêu diệt đồng thời các tế bào của cơ thể.