V tomto článku se dozvíme o 11 důležitých faktech týkajících se 'je buněčná membrána tuhá', funkce a složení spolu s některými klíčovými modely plazmové/volací membrány.
Membrána, která odděluje vnitřek buňky od vnějšího prostředí, je známá jako plazmatická membrána, někdy známá jako buněčná membrána, a je přítomna ve všech buňkách. Buněčné stěny jsou externě spojeny s plazmatickou membránou v bakteriálních a rostlinných buňkách. Polopropustná lipidová dvojvrstva tvoří plazmatickou membránu. Průchod materiálů do a z buňky je řízen plazmatickou membránou.
Důležité body
- Membrána může prasknout, pokud je propíchnuta nebo pokud buňka absorbuje příliš mnoho vody. Je tekutý a poměrně tvrdý.
- Plazmatická membrána je svou povahou mozaiková, což umožňuje velmi malé jehle, aby ji snadno propíchla, aniž by došlo k jejímu protržení, a umožňuje její samotěsnění po vyjmutí jehly.
- Když teploty klesnou, nasycené mastné kyseliny se stahují a tlačí proti sobě, aby vytvořily hustou, poměrně tuhou membránu.
- „Kuky“ v koncovkách nenasycených mastných kyselin odtlačují sousední molekuly fosfolipidů od sebe, když jsou zploštělé, a zachovávají tak tekutost membrány.
- Poměr nasycených a nenasycených mastných kyselin ovlivňuje tekutost membrány při nízkých teplotách.
- Cholesterol působí jako pufr a zabraňuje nižším i vyšším teplotám zhoršovat tekutost.
Pojďme si některé probrat fakta a pokuste se pochopit je buněčná membrána tuhé nebo pružné.
- Je buněčná membrána tuhá nebo pružná?
- Proč je buněčná membrána tuhá?
- Kdy je buněčná membrána tuhá?
- Co dělá buněčnou membránu tuhou?
- Jaké jsou funkce tuhé buněčné membrány?
- Mají všechny buňky tuhou buněčnou membránu?
- Je membrána rostlinných buněk tuhá nebo pružná?
- Is bakteriální buněčná membrána tuhé nebo pružné?
- Is buněčná membrána hub tuhé nebo pružné?
- Mohou být buněčné stěny polotuhé?
- Mohou být buněčné stěny pružné?
Podívejme se na tyto fakta v detailech a dostanete odpověď na otázku, zda je buněčná stěna tuhá nebo ne.
Je buněčná membrána tuhá nebo pružná?
Vnitřek membrány se tak může volně pohybovat díky dlouhým uhlovodíkovým řetězcům mastných kyselin, díky čemuž je samotná membrána pružná a poddajná. Kromě toho je schopnost proteinů a fosfolipidů volně difundovat laterálně uvnitř membrány zásadní charakteristikou mnoha membránových procesů.
ex: složky zodpovědné za tekutost buněčné membrány
- Na tekutost membrány má vliv řada prvků. Za prvé, mozaiková struktura membrány pomáhá udržovat plazmatickou membránu v tekutině.
- Membrána obsahuje nezávislé, ale volně vázané molekuly požadovaných lipidů a proteinů. Buněčná membrána je poměrně tvrdá a může prasknout, pokud je propíchnuta nebo pokud buňka nabere příliš mnoho vody, na rozdíl od balónu, který může nabobtnat.
- Druhý důvod tekutosti je způsoben vlastnostmi fosfolipidů. Mastné kyseliny ve fosfolipidových koncích jsou v nasyceném stavu, který je nasycený spojenými atomy vodíku a bez dvojných vazeb mezi sousedními atomy uhlíku.
- Třetím prvkem, který udržuje membrány savců v tekutině, je cholesterol. Nachází se v membráně v blízkosti fosfolipidů a pomáhá membráně odolávat účinkům teplotních změn.
Proč je buněčná membrána tuhá?
Části řetězců mastných kyselin v blízkosti hlavních fosfolipidových skupin se tedy zapojují do tuhých heterocyklických kruhů cholesterolu. Tato interakce činí tuto oblast membrány relativně tuhou snížením pohybu vnějších řetězců mastných kyselin.
Kdy je buněčná membrána tuhá?
Membrána může prasknout, pokud je porušena nebo pokud buňka absorbuje příliš mnoho vody. Je tekutý a poměrně tuhý. Plazmová membrána má mozaikovou povahu, což usnadňuje propíchnutí velmi malé jehly, aniž by ji protrhlo, a umožňuje její samotěsnění, když je jehla odstraněna.
Co dělá buněčnou membránu tuhou?
Části řetězců mastných kyselin v blízkosti hlavních fosfolipidových skupin zabírají s tuhými uhlovodíkovými kruhy cholesterolu. Tato interakce činí tuto oblast membrány pevnější snížením pohyblivosti vnějších řetězců mastných kyselin.
ex:
- Přesněji řečeno, nasycený nebo nenasycený profil mastných kyselin ovlivňuje tekutost membrány. Nasycené mastné kyseliny mají nejvyšší obsah vodíku a absenci dvojných vazeb v uhlovodíkovém řetězci. Membrána se zdá být tužší a hustě zabalená, protože zde nejsou žádné dvojné vazby.
- Plazmatická membrána, stejně jako všechny ostatní buněčné membrány, je tvořena jak lipidy, tak proteiny. Fosfolipidová dvojvrstva, která tvoří přechodnou bariéru mezi dvěma vodnými kompartmenty, je primární strukturální složkou membrány.
Jaké jsou funkce tuhé buněčné membrány?
Velké, vysoce nabité molekuly, jako jsou ionty, cukry a aminokyseliny, nemohou difundovat přes buněčné membrány. Tyto chemikálie se mohou pohybovat přes membránu díky specializovaným transportním proteinům, které jsou tam zabudovány.
ex:
- Membránové transportní proteiny často vyžadují energii ke katalýze průchodu a jsou specializované a selektivní pro molekuly, které pohybují. Tyto proteiny také pohybují některé živiny proti gradientu koncentrace, což vyžaduje více energie.
- Aby buňky zůstaly zdravé a správně fungovaly, musí být schopny udržet koncentrační gradienty a občas proti nim pohybovat materiály.
Další klíčové funkce
1. Pasivní osmóza a difúze: Difúze, forma pasivního transportu, umožňuje některým látkám (malé molekuly, ionty), včetně kyslíku (O2) a oxidu uhličitého (CO2), proniknout plazmatickou membránou.
2. Kanály a transportéry vyrobené z transmembránových proteinů: Tyto proteiny pronikají lipidovou dvojvrstvou membrán a pracují na obou stranách membrány, aby přes ni přemisťovaly molekuly.
3. Endocytóza: Endocytóza je proces, při kterém jsou molekuly přijímány buňkami a pohlcovány. Látka, která má být nesena, je zachycena v malé invaginaci, že se tvoří plazmatická membrána, která se rozšiřuje dovnitř.
4. Exocytóza: Stejným způsobem, jakým může materiál vstoupit do buňky membránovými váčky a tvorbou vezikul, se membrána vezikuly může spojit s buněčnou membránou, což umožňuje vytlačení jejích složek do vnějšího média. Probíhá zde exocytóza.
Mají všechny buňky tuhou plazmatickou membránu?
Zatímco některé buňky mají pružnou buněčnou membránu, jiné mají tuhou stěnu, která omezuje jejich tvar (a žádnou pevnou buněčnou stěnu). Funkce buněk je ovlivněna i jejich velikostí.
ex:
- Jádro je jedinou výjimkou z tohoto pravidla prokaryota jsou jednobuněční živočichové bez struktur vázaných na membránu.
- Prokaryotické buňky obsahují různé buněčné oblasti, i když jim chybí složky vázané na membránu.
Modely plazmové membrány
- Membránová teorie Gortera a Grendela (1920)
Evert Gorter a François Grendel, dva holandští fyziologové, hovořili o objevu, který vedl k našemu současnému chápání struktury plazmatické membrány jako lipidové dvojvrstvy. V zásadě předpokládali, že pokud je buněčná membrána dvouvrstvá, experimentálně stanovená plocha lipidové monovrstvy bude dvakrát větší než povrch plazmatické membrány.
- Model Davson a Danielli se zálohou od Robertsona (1940-1960)
Hugh Davson, fyziolog, a James Danielli, biolog, navrhli, že membrány obsahují proteiny. Tvrdili, že existence těchto „membránových proteinů“ poskytuje vysvětlení pro otázky, na které Gorter-Grendelův model nebyl schopen odpovědět.
- Model fluidní mozaiky zpěváka a Nicolsona (1972)
Na základě toho, jak jsou připojeny k lipidové dvojvrstvě, model rozděluje membránové proteiny do tří tříd:
• Integrální proteiny: Tyto proteiny jsou zcela zapleteny do dvojvrstvy a jsou tam udržovány díky své afinitě k hydrofobním ocasům fosfolipidů, které tvoří vnitřek vrstvy.
• Periferní proteiny jsou více hydrofilní a tedy nekovalentně připojeny k jiným hydrofilním oblastem jiných membránových proteinů a polárním hlavám fosfolipidů na povrchu membrány.
• Proteiny ukotvené v lipidech jsou kovalentně spojeny s molekulami lipidů, které jsou uloženy ve vrstvě a jsou v podstatě hydrofilní, proto se také nacházejí na povrchu membrány.
- Hendersonova a Unwinova membránová teorie
Použitím metody na nakloněných vzorcích a hypotéz, které předložili DeRosier a Klug pro kombinaci takových dvourozměrných pohledů, byli schopni vytvořit 3D mapu buněčné membrány s rozlišením 7. Mapa zobrazuje polohy proteinových a lipidových podjednotek, stejně jako umístění polypeptidových řetězců v každé molekule proteinu a spojení mezi nimi v mřížce.
Je membrána rostlinných buněk tuhá nebo pružná?
Všechny živé věci, včetně rostlin, mají buněčné membrány. U zvířat je to nejvzdálenější vrstva buňky a obsahuje další buněčné organely. Na rozdíl od buněčné stěny je buněčná membrána pružná a může se podle potřeby měnit.
Je buněčná membrána bakterií tuhá nebo pružná?
Peptidoglykan, často známý jako murein, tvoří většinu bakteriální buněčné stěny. Tato tvrdá peptidoglykanová struktura, kterou lze vidět pouze u prokaryot, dává buňce její formu a uzavírá cytoplazmatickou membránu.
Je buněčná membrána hub tuhá nebo pružná?
Předpokládá se, že buněčná membrána dodává buňce houby strukturální tuhost podobným způsobem, jako buněčné membrány zajišťují tuhost buněk bakterií. Steroly, glycerofosfolipidy a sfingolipidy tvoří většinu buněčné membrány hub.
ex:
- Zatímco sfingolipidy mají N-acylovaný fytosfingosinový hlavní řetězec známý jako ceramid, glycerofosfolipidy jsou tvořeny glycerol-3-fosfátem, který obsahuje dva mastné acylové řetězce spolu s různými substituenty včetně cholinu, serinu a ethanolaminu.
- V Saccharomyces cerevisiae
- Steroly jsou amfipatické lipidy s pevnými a kompaktními kruhovými strukturami, někdy známé jako steroidní alkoholy. Ergosterol často slouží jako primární složka buněčných membrán hub na rozdíl od cholesterolu, což je převládající sterol nacházející se v živočišných buňkách.
Mohou být buněčné stěny polotuhé?
V podstatě lze buněčnou stěnu považovat za silnou, polotuhou ochrannou bariéru, která obklopuje buněčnou membránu u některých typů buněk, aby ji chránila a určovala tvar buňky. Potřebnou tuhost nebo pevnost nemůže zajistit samotná buněčná membrána.
Mohou být buněčné stěny pružné?
Ano. Buněčné stěny mohou mít pružný charakter. Složky buněčné stěny, které jsou přítomny u různých druhů, se také liší.
Ačkoli je buněčná stěna obvykle tvrdá, může být příležitostně shledána pružnou. Je pozorováno, že buněčné membrány tohoto druhu jsou flexibilní.
Jeden tvrdí, že buněčná stěna je strukturální a funkční složka. Buněčná stěna slouží jako základ buňky. Chrání buňky před nepřátelským prostředím venku a také udržuje jejich velikost a strukturu konzistentní.
ex: Například houby mají flexibilní buněčné stěny. Dodatečně, buňky hub mají složku, která dává jejich buněčné stěně flexibilita. Chitin, alfa-glykan, glykoproteiny a několik dalších pigmentů tvoří celou složku.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Ve výše uvedeném článku jsme studovali tuhost a flexibilitu buněčné membrány, její příčiny. Tuhost rostlinné a bakteriální buněčné membrány.
Také čtení:
- Mají lysozomy proteiny
- Příklady ovoce v kapslích
- Protistové buněčné stěny a buněčné stěny rostlin
- Obsahují bílkoviny kyslík
- Vlastnosti pružinového ocasu
- Příklad eukaryotické buňky
- Jsou protistové fotosyntetičtí
- Typy Stromatoporoidea
- Proces transkripce DNA
- Jsou řasy fytoplankton
Ahoj… jsem Ganeshprasad DN, dokončil jsem Ph.D. v biochemii z Mangalore University, hodlám využít své znalosti a technické dovednosti k dalšímu výzkumu ve zvoleném oboru.
Ahoj kolego čtenáři,
Jsme malý tým v Techiescience, tvrdě pracujeme mezi velkými hráči. Pokud se vám líbí, co vidíte, sdílejte náš obsah na sociálních sítích. Vaše podpora znamená velký rozdíl. Děkuji!