Šūnu membrāna: struktūra, funkcija un slimības

Katru cilvēka un dzīvnieka šūnu aptver puscaurlaidīga membrāna. Tas aizsargā šūnu interjeru no kaitīgas ietekmes no ārpuses, un tas ir atbildīgs par nepieciešamo vielu apmaiņu no ārpuses uz iekšpusi, kā arī no iekšpuses uz ārpusi. Trešajā funkcijā membrāna pārņem sakarus starp šūnām, ja vien šūna atrodas šūnu asociācijā.

Kas ir šūnu membrāna?

Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana šūnu membrānu ieskauj katru cilvēka un dzīvnieka šūnu un atdala to no citām šūnām vai no ārpusšūnu telpas. Tam jābūt selektīvi caurlaidīgam abos virzienos, lai vajadzīgās vielas nonāktu šūnā vai noārdīšanās produkti varētu izvadīt no šūnas iekšpuses. Ja šūna atrodas šūnu asociācijā, membrānai jāspēj izveidot kaut kādu mehānisku saiti ar blakus esošās šūnas membrānu, lai nodrošinātu nepieciešamo spēks šūnu apvienībai. Turklāt membrānai jāspēj sazināties ar pievienotajām kaimiņu šūnām. Tam jāspēj pēc iespējas ātrāk nodot “ziņojumus” no savas šūnas blakus esošajām šūnām sava veida starpšūnu saziņā vai arī saņemt ziņojumu no kaimiņu šūnām un nodot to tālāk savai šūnai. Lai novērstu organisma pašaizsardzību šūnai ar autoimūnas reakcijas palīdzību, membrānai jābūt iezīmēm pusē, kas vērsta pret ārpusšūnu telpu, kas it kā identificē to ar šūnu imūnā sistēma kā endogēna šūna.

Anatomija un struktūra

Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana šūnu membrānu sastāv no dubultā slāņa lipīdi un sasniedz tikai 6 līdz 10 nanometru biezumu. Divu lipīdu slāņu lipofilās grupas ir vērstas viena pret otru, veidojot nepārvaramu hidrofobu barjeru ūdens šķidrumiem. The lipīdi ārējā slāņa ir daļēji glikolizēti, un saharīdi, iespējams, ir pievienojušies un apvienojušies ar lipīdiem, veidojot glikolipīdus. Šūnu membrānas ir sakrustotas ar tā saukto membrānu proteīni, kas veic dažādus uzdevumus. Glikoproteīni ir piestiprināti pie membrānas ārpuses vērstās virsmas un cita starpā kalpo, lai identificētu šūnu kā endogēnu imūnā sistēma. Cits proteīni (neatņemamas olbaltumvielas) iekļūst šūnu membrānu un sazināties ar ārpusšūnu un intracelulāro telpu. Vēl vienu svarīgu struktūru veido tā sauktie jonu kanāli, kurus veido kanāls proteīni un ļautu veikt noteiktu vielu apmaiņu. Konkrēti apmaiņai ar ūdens lai pārvarētu hidrofobo barjeru starp diviem šūnu membrānas lipīdu slāņiem, ir tā sauktie ūdens kanāli (akvaporīni), kas darbojas aptuveni līdzīgi kā jonu kanāli.

Funkcija un uzdevumi

Šūnas membrāna norobežo šūnas iekšpusi no ārpuses vai no citām šūnām un aizsargā kodolu, organellus, citoplazmu un citas šūnā esošās daļas. Neskatoties uz daļēju caurlaidību, membrāna var atdalīt ūdens šķidrumu šūnas iekšpusē no ūdens šķidruma ārpus šūnas - pat pie atšķirīga osmotiskā spiediena. Vēl viena funkcija un uzdevums ir selektīva vielu apmaiņa starp šūnas iekšpusi un ārpusšūnu telpu. Šūnu membrānai šim nolūkam ir pieejamas trīs dažādas iespējas:

  • Pirmā iespēja ir izmantot osmotisko gradientu.
  • Otra iespēja ir izmantot jonu un ūdens kanāli, kas izveidojušies šūnu membrānā. Caur dažāda veida kanāliem jonus var transportēt pa elektriskā sprieguma gradientu.
  • Tomēr pastāv arī tā saukto transporta olbaltumvielu jonu iespējamība enerģijas patēriņā pret elektriskā sprieguma gradientu vai elektriski neitrālu molekulas iziet cauri.

Masa transports pa jonu kanāliem darbojas abos virzienos. Apmaiņai ar makromolekulām, kuras nevar transportēt ne ar osmozes, ne jonu kanāliem, šūnas membrāna var veidot izvirzījumus, kas var aptvert makromolekulas un pēc tam transportēt tās caur šūnas membrānu uz šūnas iekšpusi. Šūnām, kas nav tieši saistītas ar nerviir svarīga komunikācija savā starpā. Par to ir atbildīgi īpaši proteīni, kas ir noenkuroti šūnu membrānā un ir savienoti gan ar intracelulāro, gan ārpusšūnu telpu (transmembrānās olbaltumvielas), lai informāciju varētu apmainīties abos virzienos. Informācijas apmaiņa plašākā nozīmē ietver arī faktu, ka šūnu membrāna signalizē uz imūnā sistēma izmantojot piestiprinātus perifēros proteīnus, ka tā ir endogēna šūna, kurai nedrīkst uzbrukt.

Slimības un traucējumi

Šūnu membrānas vielu apmaiņas un signāla vadīšanas divu pamatfunkciju regulāra darbība bija priekšnoteikums augstākas dzīves rašanās brīdim. Sekas var būt attiecīgi nopietnas, ja tiek traucēta tikai viena šūnu membrānas pamatfunkcija. Autoimūnas slimības, ko izraisa nepareiza imūnsistēma, var būt cēloņsakarībā saistīta ar skarto audu šūnu membrānu darbības traucējumiem. Dokētu membrānas olbaltumvielu defekta gadījumā imūnsistēma var klasificēt šūnas nevis kā pacienta paša audus, bet gan kā svešus audus un uzsākt atbilstošus uzbrukumus. Autoimūnas slimības antifosfolipīdu sindroms (APS) izraisa sarkano šūnu membrānu sastāva maiņu asinis šūnas (eritrocīti), jo imūnsistēma izraisa membrānas olbaltumvielu iznīcināšanu, kas saistītas ar fosfolipīdiem. Tas spēcīgi veicina koagulāciju, kā rezultātā palielinās tromboze, trieka, miokarda infarkts un plaušu embolija. Traucēta starpšūnu komunikācija var arī vadīt līdz nopietnām sekām. Piemēram, ja transmembrānas olbaltumvielas, nosūtiet kaimiņam “nāves komandu” vēzis šūnas, izraisot spontānu šūnu nāvi (apoptozi), vēža šūna neuzņemas sakaru mehānisma traucējumu dēļ, tas nozīmē, ka audzēja šūnas var netraucēti attīstīties. Amiloido nogulsnes smadzenēs Alcheimera pacienti, visticamāk, izraisa noteiktu membrānas olbaltumvielu, ko fermenta beta-sekrēze sašķeļ un tādējādi padara fizioloģiski neefektīvu. Tas nozīmē, ka slimību izraisa nepareiza šūnu membrānas darbība.