Struktur dan fungsi biomembran

Itu Biomembran Mereka terutama lipid, sangat dinamis dan struktur alam selektif, yang merupakan bagian dari sel dari semua makhluk hidup. Intinya, mereka bertanggung jawab untuk menetapkan batas antara kehidupan dan ruang ekstraseluler, selain memutuskan dengan cara yang terkontrol apa yang dapat masuk dan meninggalkan sel.

Sifat membran (seperti fluiditas dan permeabilitas) secara langsung ditentukan oleh jenis lipid, saturasi dan panjang molekul ini. Setiap jenis sel memiliki membran dengan komposisi karakteristik lipid, protein dan karbohidrat, yang memungkinkannya untuk melakukan fungsinya.

Sumber: Pekerjaan Derivatif: Dhatfield (Talk) Cell_Membrane_Detailed_diagram_3.SVG: *Pekerjaan Derivatif: Dhatfield (Talk) Cell_Membrane_Detailed_diagram.SVG: Ladyofhats Mariana Ruiz [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] [TOC]

Struktur

Model yang saat ini diterima untuk menggambarkan struktur membran biologis disebut "cairan mosaik". Itu dikembangkan pada tahun 1972 oleh para peneliti. Jon Singer dan Garth Nicolson.

Mosaik adalah penyatuan elemen heterogen yang berbeda. Dalam kasus membran, elemen -elemen ini termasuk berbagai jenis lipid dan protein. Komponen -komponen ini tidak statis: sebaliknya, membran ditandai dengan menjadi sangat dinamis, di mana lipid dan protein dalam gerakan konstan.'

Dalam beberapa kasus kita dapat menemukan karbohidrat berlabuh pada beberapa protein atau lipid yang membentuk membran. Selanjutnya kita akan menjelajahi komponen utama membran.

-Lemak

Lipid adalah polimer biologis yang dibentuk oleh rantai karbon, yang karakteristik utamanya adalah kelilin air. Meskipun mereka memenuhi berbagai fungsi biologis, yang paling menarik adalah peran struktural mereka dalam membran.

Lipid yang mampu membentuk membran biologis terdiri dari apolar (air tidak larut) dan kutub (larut air). Jenis -jenis molekul ini dikenal sebagai amphipatic. Molekul -molekul ini adalah fosfolipid.

Bagaimana lipid berperilaku di dalam air?

Saat fosfolipid bersentuhan dengan air, bagian kutub adalah yang benar -benar bersentuhan dengannya. Sebaliknya, "ekor" hidrofobik berinteraksi satu sama lain, mencoba melarikan diri dari cairan. Dalam larutan, lipid dapat memperoleh dua pola organisasi: misel atau lipid bicapas.

Miselnya adalah agregat lipid kecil, di mana kepala kutub dikelompokkan "melihat" di dalam air dan antrian melakukannya bersama -sama di dalam bola. Bilapas, seperti namanya, adalah dua lapisan fosfolipid di mana kepala memberi ke air, dan ekor masing -masing lapisan berinteraksi satu sama lain.

Formasi ini terjadi dengan cara tertentu spontan. Artinya, tidak diperlukan energi yang mendorong pembentukan miscepat atau bicapas.

Properti amphipatic ini, tanpa diragukan lagi, adalah yang paling penting dari lipid tertentu, karena memungkinkan kompartementalisasi kehidupan.

Tidak semua membran sama

Dalam hal komposisi lipidnya, tidak semua membran biologis sama. Ini bervariasi dalam hal panjang rantai karbon dan saturasi di antara mereka.

Dengan kejenuhan Kami merujuk pada jumlah tautan yang ada di antara karbon. Ketika ada tautan ganda atau tiga, rantai tidak jenuh.

Komposisi lipid membran akan menentukan sifatnya, terutama fluiditasnya. Ketika ada ikatan ganda atau tiga, rantai karbon "dipelintir", menciptakan ruang dan mengurangi kemasan garis lipid.

Twist mengurangi permukaan kontak dengan ekor tetangga (khususnya kekuatan interaksi van der Waals), melemahkan penghalang.

Sebaliknya, ketika saturasi rantai meningkat, interaksi van der Waals jauh lebih kuat, meningkatkan kepadatan dan kekuatan membran. Dengan cara yang sama, kekuatan penghalang dapat ditingkatkan jika rantai hidrokarbon meningkat panjangnya.

Kolesterol adalah jenis lipid lain yang dibentuk oleh fusi empat cincin. Kehadiran molekul ini juga membantu memodulasi fluiditas dan permeabilitas membran. Sifat -sifat ini juga dapat dipengaruhi oleh variabel eksternal, seperti suhu.

-Protein

Dalam sel normal, sedikit kurang dari setengah komposisi membran adalah protein. Ini dapat tertanam dalam matriks lipid dalam berbagai cara: benar -benar tenggelam, yaitu integral; atau perifer, di mana hanya sebagian protein yang berlabuh ke lipid.

Protein digunakan oleh beberapa molekul seperti saluran atau transporter (jalur aktif atau pasif) untuk membantu molekul besar dan hidrofilik melintasi penghalang selektif. Contoh yang paling menonjol adalah protein yang berfungsi sebagai bom natrium-potasium.

-Karbohidrat

Karbohidrat dapat ditambatkan ke dua molekul yang disebutkan. Mereka biasanya mengelilingi sel dan berperan dalam menandai, pengakuan dan komunikasi seluler secara umum.

Misalnya, sel sistem kekebalan menggunakan jenis tanda ini untuk membedakan yang lain, dan dengan demikian tahu sel mana yang harus diserang dan mana yang tidak.

Fungsi

Menetapkan batasan

Bagaimana batasan hidup ditetapkan? Melalui biomembran. Membran asal biologis bertanggung jawab untuk membatasi ruang seluler dalam semua bentuk kehidupan. Properti kompartementalisasi ini sangat diperlukan untuk generasi sistem kehidupan.

Dengan cara ini, lingkungan yang berbeda dapat dibuat di dalam sel, dengan konsentrasi dan pergerakan bahan yang diperlukan yang optimal untuk makhluk organik.

Selain itu, membran biologis juga menetapkan batasan di dalam sel, yang berasal dari kompartemen khas sel eukariotik: mitokondria, kloroplas, vakuola, dll.

Selektivitas

Sel -sel hidup membutuhkan output konstan dan masuknya elemen -elemen tertentu, misalnya pertukaran ion dengan lingkungan ekstraseluler dan ekskresi zat limbah, antara lain.

Sifat membran membuatnya permeabel pada zat tertentu dan tahan air bagi orang lain. Untuk alasan ini, membran, bersama dengan protein di dalam, bertindak sebagai semacam "penjaga gawang" molekuler yang orkestra pertukaran bahan dengan medium.

Molekul ukuran kecil, yang bukan polar, dapat melintasi membran tanpa ketidaknyamanan. Sebaliknya, semakin besar molekul dan semakin polar, kesulitan bagian ini meningkat secara proporsional.

Untuk memberikan contoh tepat waktu, molekul oksigen dapat bepergian dengan membran biologis satu miliar kali lebih cepat daripada ion klorida.

Referensi

1. Freeman, s. (2016). Ilmu Biologi. Pearson.
2. Kaiser, c. KE., Krieger, m., Lodish, h., & Berk, untuk. (2007). Biologi Sel Molekul. WH Freeman.
3. Peña, a. (2013). Membran sel. Dana Budaya Ekonomi.
4. Penyanyi, s. J., & Nicolson, G. L. (1972). Model mosaik cairan dari struktur membran sel. Sains, 175(4023), 720-731.
5. Stein, w. (2012). Pergerakan molekul melintasi membran sel. Elsevier.