Hücre zarı

tanım

Hücreler, organları ve dokuları oluşturan en küçük, uyumlu birimlerdir. Her hücre, lipid çift tabakası adı verilen özel bir çift yağ parçacıkları tabakasından oluşan bir bariyer olan bir hücre zarı ile çevrilidir. Lipid çift katmanları, kimyasal özelliklerinden dolayı birbirlerinden ayrılamayan ve bu nedenle çok kararlı bir birim oluşturan üst üste istiflenmiş iki yağ filmi olarak düşünülebilir. Hücre zarları birçok farklı işlevi yerine getirir: İletişim, koruma ve hücreler için kontrol istasyonu olarak kullanılırlar.

Farklı hücre zarları nelerdir?

Sadece hücrenin kendisi bir zarla değil, aynı zamanda hücre organelleriyle de çevrilidir. Hücre organelleri, hücre içinde, her birinin kendi görevi olan, zarlarla sınırlandırılmış küçük alanlardır. Zarlara gömülü olan ve zar boyunca taşınacak maddeler için taşıyıcı görevi gören proteinlerinde farklılık gösterirler.

İç mitokondriyal zar, hücre zarının özel bir şeklidir Mitokondri, hücrenin enerji üretmesi için önemli olan organellerdir. Ancak daha sonra evrim sırasında insan hücresi tarafından emildiler. Bu nedenle iki lipit çift tabakalı zara sahiptirler. Dıştaki klasik insan, içteki mitokondriye özgü zardır. Yağ tabakasına yerleştirilen ve yalnızca iç zarda bulunabilen başka hiçbir yerde bulunamayan bir yağ asidi olan kardiyolipin içerir.

İnsan vücudu yalnızca bir hücre zarı ile çevrili hücreler içerir. Bununla birlikte, hücre duvarı ile çevrelenmiş bakteri gibi hücreler de vardır. Bu nedenle hücre duvarı ve hücre zarı terimleri eşanlamlı olarak kullanılamaz. Hücre duvarları önemli ölçüde daha kalındır ve ayrıca hücre zarını stabilize eder. İnsan vücudunda hücre duvarları gerekli değildir, çünkü birçok hücre güçlü ilişkiler oluşturmak için bir araya gelebilir. Bakteriler ise tek hücreli hücrelerdir, yani sadece tek bir hücreden oluşur ve hücre duvarı olmadan önemli ölçüde zayıflar.

Konuyla ilgili daha fazla bilgiyi şu adresten okuyabilirsiniz: bakteri

Hücre zarının yapısı

Hücre zarları farklı alanları birbirinden ayırır. Bunu yapmak için, birçok farklı gereksinimi karşılamaları gerekir: Öncelikle, hücre zarları, ayrı ayrı yağ asitlerinden oluşan iki yağ filminden oluşan bir çift katmandan oluşur. Yağ asitleri suda çözünür, hidrofilik Baştan ve suda çözünmeyen bir maddeden, hidrofobik Kuyruk. Kafalar tek bir düzlemde birbirine bağlanır, böylece kuyruk kütlesi tek bir yönü gösterir. Öte yandan, aynı modelde başka bir dizi yağ asidi birikir. Bu, dıştan kafalarla sınırlanan ve bu şekilde içeride olan çift katmanı oluşturur. hidrofobik Alan, yani içine suyun giremeyeceği bir alan yaratır.

Bir yağ asidinin başını oluşturan moleküllere bağlı olarak, farklı isimleri ve farklı özellikleri vardır, ancak bunlar yalnızca ikincil bir rol oynarlar. Yağ asitleri, kuyruğuna ve kimyasal yapısına bağlı olarak doymamış veya doymuş olabilir. Doymamış yağ asitleri önemli ölçüde daha serttir ve zarın akışkanlığında azalmaya neden olurken doymuş yağ asitleri akışkanlığı artırır. Akışkanlık, lipit çift tabakasının hareketliliğinin ve deforme olabilirliğinin bir ölçüsüdür. Hücrenin görevine ve durumuna bağlı olarak, bir veya diğer tipteki yağ asidinin ek olarak dahil edilmesiyle elde edilebilen farklı hareketlilik ve sertlik dereceleri gereklidir.

Ek olarak, kolesterol, zarın içine yerleştirilebilir, bu da akışkanlığı büyük ölçüde azaltır ve böylece zarı stabilize eder. Bu yapı nedeniyle sadece çok küçük, suda çözünmeyen maddeler zarın üstesinden kolaylıkla gelebilir.

Bununla birlikte, önemli ölçüde daha büyük ve suda çözünmeyen maddelerin hücre içine veya dışına taşınması için zarı geçmesi gerektiğinden, taşıma proteinleri ve kanalları gereklidir. Bunlar, yağ asitleri arasındaki membranda depolanır. Bu kanallar bazı moleküller için geçerliyken diğerleri için geçerli olmadığından, birinden söz edilir. Yarı geçirgenlik hücre zarı, yani kısmi bir geçirgenlik.

Hücre zarlarının son yapı taşı reseptörlerdir. Reseptörler ayrıca çoğunlukla hücrenin kendisinde üretilen ve daha sonra zarın içine yerleştirilen büyük proteinlerdir. Bunları tamamen kapsayabilir veya yalnızca dışarıdan desteklenebilirsiniz. Kimyasal yapıları nedeniyle taşıyıcılar, kanallar ve reseptörler, zarın içinde ve üzerinde sıkıca kalırlar ve ondan kolayca ayrılamazlar. Bununla birlikte, ihtiyaç duyuldukları yere bağlı olarak zar içinde farklı yerlere yanal olarak hareket ettirilebilirler.

Son olarak, teknik terminolojide, hücre zarlarının dışında hala şeker zincirleri olabilir. Glikokaliks aranan. Örneğin kan grubu sisteminin temelini oluştururlar. Hücre zarı, tam konumlarını da değiştirebilen çok sayıda farklı yapı taşından oluştuğundan, sıvı mozaik modeli olarak da bilinir.

Konuyla ilgili daha fazla bilgiyi şu adresten okuyabilirsiniz: Kan grupları

Hücre zarı kalınlığı

Hücre zarları yaklaşık 7 nm kalınlığındadır, yani son derece incedir, ancak yine de sağlam ve çoğu madde için aşılmazdır. Baş bölgelerinin her biri yaklaşık 2 nm kalınlığındadır. hidrofobik Kuyruk alanı 3 nm genişliğindedir. Bu değer, insan vücudundaki farklı hücre türleri arasında neredeyse hiç değişmez.

Hücre zarının bileşenleri nelerdir?

Temel olarak, hücre zarı bir fosfolipid çift katmandan oluşur. Fosfolipidler, iki yağ asidinin oluşturduğu su seven, yani hidrofilik, baş ve kuyruktan oluşan yapı taşlarıdır. Yağ asitlerinden oluşan kısım hidrofobiktir yani suyu iter.
Çift katmanlı fosfolipitlerde, hidrofobik bileşenler birbirine doğru bakar. Hidrofilik kısımlar hücrenin dışına ve içine işaret eder. Membranın bu yapısı, iki sulu ortamın birbirinden ayrılmasına izin verir.

Hücre zarı ayrıca sfingolipidler ve kolesterol içerir. Bu maddeler hücre zarının yapısını ve akışkanlığını düzenler. Akışkanlık, proteinlerin hücre zarında ne kadar iyi hareket edebildiğinin bir ölçüsüdür. Bir hücre zarının akışkanlığı ne kadar yüksekse, proteinlerin içinde hareket etmesi o kadar kolay olur.

Ayrıca hücre zarında birçok farklı protein vardır. Bu proteinler, maddeleri membrandan geçirmek veya çevre ile etkileşime girmek için kullanılır. Bu etkileşim, komşu hücreler arasında doğrudan bir bağ yoluyla veya zar proteinlerine bağlanan haberci maddeler yoluyla sağlanabilir.

Aşağıdaki konu da ilginizi çekebilir: İnsan vücudundaki hücre plazması

Hücre zarındaki fosfolipidler

Fosfolipidler, hücre zarının ana bileşenidir. Fosfolipidler amfifiliktir. Bu, hidrofilik ve hidrofobik bir kısımdan oluştukları anlamına gelir. Fosfolipidlerin bu özelliği, hücre içinin çevreden ayrılmasını sağlar.

Farklı fosfolipid formları vardır. Fosfolipidlerin hidrofilik omurgası ya gliserin ya da sfingosinden oluşur. Her iki formun da ortak özelliği, iki hidrofobik hidrokarbon zincirinin temel yapıya bağlanmasıdır.

Hücre zarındaki kolesterol

Kolesterol, akışkanlığı düzenlemek için hücre zarında bulunur. Hücre zarının taşıma süreçlerini sürdürmek için sabit bir akışkanlık çok önemlidir. Yüksek sıcaklıklarda hücre zarı çok akışkan olma eğilimindedir. Normal şartlar altında zaten zayıf olan fosfolipidler arasındaki bağlar, yüksek sıcaklıklarda daha da zayıflar. Sert yapısı nedeniyle kolesterol, belirli bir gücün korunmasına yardımcı olur.

Düşük sıcaklıklarda farklı görünür. Burada zar çok sıkı hale gelebilir. Hidrofobik bir bileşen olarak doymuş yağ asitlerine sahip olan fosfolipidler özellikle katı hale gelir. Bu, fosfolipitlerin birbirine çok yakın depolanabileceği anlamına gelir. Bu durumda, hücre zarında depolanan kolesterol akışkanlığın artmasına neden olur, çünkü kolesterol sert bir halka yapısı içerir ve bu nedenle bir ara parçası görevi görür.

"Kolesterol" konusu ile ilgili detaylı bilgiyi şu adreste bulabilirsiniz::

• LDL - "düşük yoğunluklu lipoprotein"
• HDL - "yüksek yoğunluklu lipoprotein"
• Kolesterol Esteraz - Önemli olan şey budur

Hücre zarının işlevleri

Hücre zarlarının karmaşık yapısından da anlaşılacağı gibi, hücrenin türüne ve konumuna bağlı olarak büyük ölçüde değişebilen birçok farklı işlevi yerine getirmeleri gerekir. Bir yandan, zarlar genellikle bir bariyeri temsil eder ve hafife alınmaması gereken bir işlevdir. Vücudumuzun herhangi bir anında sayısız reaksiyon paralel olarak gerçekleşir. Hepsi aynı odada olsaydı, birbirlerini güçlü bir şekilde etkiler ve hatta iptal ederlerdi. Düzenlenmiş bir metabolizma mümkün olmayacak ve insanlar var oldukları ve bir bütün olarak işlev gördükleri için düşünülemez.

Aynı zamanda, taşıyıcılar vasıtasıyla membrandan taşınan çok çeşitli maddeler için bir taşıma ortamı görevi görürler. Bir organ olarak birlikte çalışabilmek için, tek tek hücrelerin membranları yoluyla temas halinde olmaları gerekir. Bu, çeşitli bağlanan proteinler ve reseptörler aracılığıyla elde edilir. Hücreler, reseptörleri birbirlerini tanımlamak, birbirleriyle iletişim kurmak ve bilgi alışverişi yapmak için kullanabilir. Örneğin glikokaliks, vücudun kendi hücreleri ve yabancı hücreler arasındaki birçok ayırt edici özellikten biri olarak hizmet eder. Reseptörler, hücrenin dışından sinyalleri alıp hücre çekirdeğine ve dolayısıyla hücrenin "beynine" ileten proteinlerdir. Reseptöre kenetlenen kimyasal parçacığın kimyasal özelliklerine bağlı olarak ya hücrenin dışında, hücre içinde ya da hücre zarında bulunur.

Ancak hücrelerin kendileri de bilgi aktarabilir. Vücudumuzun en ünlüsü sinir hücreleridir. Görevlerini yerine getirebilmeleri için zarlarının elektrik sinyalleri iletebilmesi gerekir. Hücrelerin içindeki ve dışındaki farklı yükler nedeniyle elektrik sinyalleri ortaya çıkar. Gradyan olarak da bilinen bu yük farkı korunmalıdır. Bu bağlamda, bir zar potansiyelinden söz edilir. Hücre zarları, farklı yüklü alanları birbirinden ayırır, ancak aynı zamanda, gerçek akımın ve dolayısıyla iletilecek bilginin akabilmesi için şarj oranlarının kısa bir tersine çevrilmesine izin veren kanallar içerir. Bu fenomen aynı zamanda aksiyon potansiyeli olarak da adlandırılır.

Konuyla ilgili daha fazla bilgiyi şu adresten okuyabilirsiniz: Sinir hücresi

Hücre zarındaki taşıma süreçleri

Hücre zarı bu haliyle daha büyük moleküller ve iyonlara karşı geçirimsizdir. Hücrenin içi ile çevre arasında bir değişimin gerçekleşmesi için hücre zarında çeşitli molekülleri hücre içine ve dışına taşıyan proteinler vardır.

Bu proteinlerle, konsantrasyon farkı boyunca bir maddenin pasif olarak hücreye girip çıktığı kanallar arasında bir ayrım yapılır. Diğer proteinler, maddeleri hücre zarı boyunca aktif olarak taşımak için enerji üretmelidir.

Diğer bir önemli taşıma şekli veziküllerdir. Vesiküller, hücre zarından sıkışan küçük kabarcıklardır. Hücrede üretilen maddeler bu veziküller vasıtasıyla ortama salınabilir. Ayrıca hücre ortamındaki maddeler de bu şekilde uzaklaştırılabilir.

Bakterilerin hücre zarındaki farklılıklar - penisilin

Hücre zarı bakteri insan vücudundan neredeyse hiç farklı değildir. Hücreler arasındaki en büyük fark, bakterinin ek hücre duvarı. Hücre duvarı, kendisini hücre zarının dışına bağlar ve bu şekilde, onsuz savunmasız olacak olan bakteriyi stabilize eder ve korur. o kapalı Mureindiğer proteinlerin dahil edilebileceği özel bir şeker parçacığı, örneğin Hareket ve üreme servis. penisilin hücre duvarının sentezini bozabilir ve bu nedenle çalışır bakterisityani bakteriyi öldürür. Bu, aynı zamanda vücudun kendi hücrelerini yok etmeden hastalığa neden olan bakterilere karşı hedefe yönelik eylem sağlar.