Błona komórkowa: funkcje, budowa i wplatanie białek oraz połączenia między komórkami Błona komórkowa
Błona komórkowa ma grubość około 5 nm, co odpowiada 50 atomom. Jej najważniejszą funkcją jest ochrona przed rozproszeniem się zawartości komórki lub mieszaniem się jej z otaczającym środowiskiem.
U organizmów eukariotycznych istnieje wiele błon wewnętrznych tworzących przedziały komórkowe o różnej zawartości białek, pH itp.
Hydrofobowe wnętrze dwuwarstwy stanowi barierę dla większości cząstek hydrofilowych:
małe cząsteczki niepolarne, np. tlen i dwutlenek węgla, dyfundują łatwo nie naładowane cząsteczki polarne dyfundują łątwo pod warunkiem, że są małe (woda, etanol), większe, np. glukoza, nie dyfundują prawie wcale błona jest wysoce nieprzepuszczalna dla jonów i cząstek naładowanych. Struktury błonowe w komórce:
otoczka jądrowa, retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego, endosomy i lizosomy - powstały przez wpuklenie błony komórkowej. Tworzą one system błon wewnętrznych. Wnętrze tych organelli komunikuje się z wnętrzem innych organelli i z otoczeniem komórki przy pomocy pęcherzyków (z wyjątkiem otoczki jądrowej). mitochondria i plastydy - powstały z wchłoniętych bakterii
Budowa błony:
Błony dobrze bada się na przykładzie erytrocytów - sa to komórki posiadające w środku w zasadzie tylko hemoglobinę; w hipotonicznym roztworze błona pęka i zawartość wylewa się (wtedy można odwirować samą błonę - "ducha" - która w środowisku wodnym sama zamknie się tworząc pęcherzyk). Błona zamyka się "normalnie", jeśli w środowisku znajdują się jony magnezu. Jeśli ich nie ma, zamyka się "na lewą stronę". Błona to dwuwarstwa lipidowa, zbudowana z listka zewnętrznego i wewnętrznego.
Jej głównym składnikiem są fosfolipidy - cząsteczki mające hydrofilowe głowy i hydrofobowe ogony, dzięki czemu posiadają właściwości amfipatyczne. Powoduje to, że w wodzie tworzą dwuwarstwy, które eliminują otwarte krawędzie (są to pęcherzyki = liposomy lub płaskie dwuwarstwy rozdzielające przedziały wodne).
Takie pęcherzyki można stworzyć w laboratorium: błona pod wpływem detergentów lub ultradźwięków dezintegruje i tworzy małe pęcherzyki, a następnie rozpada się na fosfolipidy i białka. Po usunięciu białek błona przyjmuje kształt pęcherzyka.
Fosfolipidy:
Fosfolipidy to cząsteczki zbudowane z 2 kwasów tłuszczowych (długie, hydrofobowe łańcuchy, nasycone - proste lub nienasycone - mające sztywne "kolanka"), glicerolu (który wraz z kwasami z resztami kwasów tłuszczowych tworzy fosfatydyl) oraz różnych hydrofilowych cząsteczek. Wyróżniamy:
(…)
… się we włókienka. Włókienka te ułożone są regularne - ich budowa (główka + ogon) sprawia, że widoczne jest to jako prążki. na powierzchni komórek np. jelita znajduje się glikokaliks - płaszcz cukrowcowy. Istnieje około 20 typów kolagenu. Najważniejsze to:
I - w skórze, kościach, ścięgnach, dentynie zębów II - chrząstka, tętnice, ciałko szkliste oka III - skóra, macica, naczynia krwionośne IV - w błonie podstawnej nabłonka V - błona podstawna mięśni i innych komórek mezenchymy Białka transbłonowe biorące udział w łączeniu komórek z macierzą zewnątrzkomórkową i innymi komórkami:
selektyny - wiążą glikoproteiny i mucyny błonowe; tworzą przejściowe połączenia
integryny - zbudowane z 2 podjednostek - alfa i beta. tworzą trwałe połączenia z macierzą lub błoną podstawną. Łączą się z kolagenem, lamininą, fibronektyną…
… się chaotycznie, kolejne tworzą pęczki (spowodowane jest to prawdopodobnie przesuwaniem się enzymów wzdłuż mikrotubul...)
W organizmach zwierzęcych komórki otoczone są substancja (matriks) zewnątrzkomórkową i znajdują się na błonie podstawnej (we wszystkich tkankach, ale najbardziej widoczna w tkance nabłonkowej). Skład substancji zewnątrzkomórkowej:
glikozaminoglikany (GAG) - duże polimery dwucukrów. Dołączają…
…, alfa-aktyniną i filamentami aktynowymi.
Połączenia między komórkami:
Umożliwiają istnienie tkanek, zwłaszcza nabłonkowej, w której komórki muszą być ściśle ze sobą połączone.
Wiele komórek, np. nabłonek jelita, jest spolaryzowana, mają część apikalną kontaktującą się ze środowiskiem i część bazalną (styka się z błona podstawną, stabilizuje komórkę. ścisłe (barierowe, styk zwarty) - w błonie znajdują…
… lub IgCAM, a po stronie cytoplazmatycznej z winkuliną, która ma powinowactwo do aktyny.
kadheryny - tworzy homofilowe połączenia między komórkami (tzn. kadheryny jednej komórki łączą się z takimi samymi kadherynami innej komórki). Ich domeny cytoplazmatyczne łączą się z kateninami, a one z cytoszkieletem. immunoglobuliny IgCAM - tworzą połączenia homofilowe lub z integrynami.
Białka wewnątrzkomórkowe…
… do filamentów pośrednich
komunikatywne - 6 białek (koneksonów) tworzy w błonie kanał, w komórce obok taki sam kanał kontaktuje się z nim (połączenie między cytoplazmą komórek!)
adhezja komórkowa (połączenia czasowe) z kadheryny (w obecności jonów wapnia) - obwódki zwierające - kadheryny + filamenty aktynowe przez białka adhezji komórkowej IgCAM przez integryny (integryna - integryna)
przez selektyny połączone…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)