V roku 1972 sa podľaktorá čiastočne priepustná membrána obklopuje bunku a vykonáva niekoľko životne dôležitých úloh a štruktúra a funkcia bunkových membrán sú významnými otázkami týkajúcimi sa správneho fungovania všetkých buniek v tele. Celulárna teória sa v 17. storočí rozšírila spolu s vynálezom mikroskopu. Zistilo sa, že rastlinné a živočíšne tkanivá pozostávajú z buniek, ale vzhľadom na nízke rozlíšenie zariadenia nebolo možné vidieť žiadne bariéry okolo živočíšnej bunky. V 20. storočí bola podrobne študovaná chemická povaha membrány, zistilo sa, že je založená na lipidoch.
Bunková membrána obklopuje cytoplazmu žijúcichbuniek, ktoré fyzicky oddeľujú intracelulárne zložky z vonkajšieho prostredia. Huby, baktérie a rastliny majú tiež bunkové steny, ktoré poskytujú ochranu a zabraňujú prechodu veľkých molekúl. Bunkové membrány zohrávajú tiež úlohu pri tvorbe cytoskeletu a pri pripojení k extracelulárnej matrici iných životne dôležitých častíc. To je potrebné, aby sa udržali spolu, vytvárali tkanivá a orgány tela. Štrukturálne znaky bunkovej membrány zahŕňajú permeabilitu. Hlavnou funkciou je ochrana. Membrána pozostáva z fosfolipidovej vrstvy s integrovanými proteínmi. Táto časť sa zaoberá procesmi, ako je bunková adhézia, iónová vodivosť a signalizačné systémy, a slúži ako montážna plocha pre niekoľko extracelulárnych štruktúr vrátane steny, glykokalyxu a vnútorného cytoskeletu. Membrána tiež zachováva potenciál bunky, ktorá pracuje ako selektívny filter. Je selektívne priepustný pre ióny a organické molekuly a riadi pohyb častíc.
1.Pasívna difúzia: niektoré látky (malé molekuly, ióny), ako napríklad oxid uhličitý (CO2) a kyslík (O2), môžu preniknúť cez plazmatickú membránu difúziou. Plášť pôsobí ako bariéra pre určité molekuly a ióny, môžu sa sústrediť na obe strany.
2. Transmembránový proteín kanálov a transportérov: do bunky musia vstupovať živiny, ako je glukóza alebo aminokyseliny, a niektoré produkty metabolizmu ju musia opustiť.
3. Endocytóza je proces, pri ktorom sú molekuly absorbované. V plazmatickej membráne, v ktorej sa látka, ktorá sa má transportovať, prehltne, sa vytvorí mierna deformácia (intususcepcia). Vyžaduje energiu a je teda formou aktívneho transportu.
4. Exocytóza: prebieha v rôznych bunkách na odstránenie nestrávených zvyškov vyvolaných endocytózou, na vylučovanie látok, ako sú hormóny a enzýmy, a na úplnú prepravu látky cez bunkovú bariéru.
Bunková membrána je biologická membrána,pozostávajúci hlavne z fosfolipidov a oddeľujúci obsah celej bunky od vonkajšieho prostredia. Proces formácie nastáva za normálnych podmienok spontánne. Aby sme pochopili tento proces a správne opísali štruktúru a funkciu bunkových membrán, ako aj vlastnosti, je potrebné posúdiť povahu fosfolipidových štruktúr, ktoré sa vyznačujú štruktúrnou polarizáciou. Keď fosfolipidy vo vodnom prostredí cytoplazmy dosiahnu kritickú koncentráciu, spoja sa do micel, ktoré sú vo vodnom prostredí stabilnejšie.
Keď už hovoríme o štruktúre a funkcii bunkových membrán,Je dôležité poznamenať, že v modernom pohľade vedci Singer a Nicholson uvažovali o membráne ako o modeli tekutej mozaiky v roku 1972. Ich teória odráža tri hlavné znaky membránovej štruktúry. Integrované membránové proteíny prispievajú k vzniku mozaiky pre membránu a sú schopné bočného pohybu v rovine kvôli variabilnej povahe lipidovej organizácie. Transmembránové proteíny sú tiež potenciálne mobilné. Dôležitou vlastnosťou štruktúry membrány je jej asymetria. Aká je štruktúra bunky? Bunková membrána, jadro, bielkoviny atď. Bunka je základnou jednotkou života a všetky organizmy sú tvorené jednou alebo mnohými bunkami, z ktorých každá má prirodzenú bariéru, ktorá ju oddeľuje od životného prostredia. Tento vonkajší okraj bunky sa tiež nazýva plazmatická membrána. Skladá sa zo štyroch rôznych typov molekúl: fosfolipidy, cholesterol, bielkoviny a sacharidy. Model tekutej mozaiky popisuje štruktúru bunkovej membrány nasledovne: pružná a elastická, konzistenciou pripomína rastlinný olej, takže všetky jednotlivé molekuly jednoducho plávajú v tekutom médiu a všetky sú schopné sa v tejto membráne pohybovať do strán. Mozaika je niečo, čo obsahuje veľa rôznych detailov. V plazmatickej membráne ju tvoria fosfolipidy, molekuly cholesterolu, bielkoviny a sacharidy.
Fosfolipidy tvoria základnú štruktúrubunková membrána. Tieto molekuly majú dva odlišné konce: hlavu a chvost. Hlavový koniec obsahuje fosfátovú skupinu a je hydrofilný. To znamená, že je priťahovaný molekulami vody. Chvost je tvorený atómami vodíka a uhlíka, ktoré sa nazývajú reťazce mastných kyselín. Tieto reťazce sú hydrofóbne a neradi sa miešajú s molekulami vody. Tento proces je podobný tomu, čo sa stane, keď nalejete rastlinný olej do vody, to znamená, že sa v ňom nerozpustí. Štruktúrne vlastnosti bunkovej membrány sú spojené s takzvanou lipidovou dvojvrstvou, ktorú tvoria fosfolipidy. Hydrofilné fosfátové hlavice sú vždy umiestnené tam, kde je voda vo forme intracelulárnej a extracelulárnej tekutiny. Hydrofóbne zvyšky fosfolipidov v membráne sú usporiadané tak, že ich bránia vode.
Keď ľudia počujú slovo „cholesterol“, zvyčajne si pomysliato je zlé. Avšak v skutočnosti je cholesterol veľmi dôležitou súčasťou bunkových membrán. Jeho molekuly sú zložené zo štyroch kruhov z atómov vodíka a uhlíka. Sú hydrofóbne a vyskytujú sa medzi hydrofóbnymi chvostmi v lipidovej dvojvrstve. Ich dôležitosť spočíva v udržaní konzistencie, posilňujú membrány, bránia im v priechode. Molekuly cholesterolu tiež bránia fosfolipidovým chvostom v kontakte a vytvrdnutí. To zaručuje plynulosť a pružnosť. Membránové proteíny pôsobia ako enzýmy na urýchlenie chemických reakcií, pôsobia ako receptory pre konkrétne molekuly alebo prenášajú látky cez bunkovú membránu.
Sacharidy alebo sacharidy sa nachádzajú iba naextracelulárna strana bunkovej membrány. Spolu tvoria glykokalyx. Poskytuje odpruženie a ochranu plazmatickej membrány. Na základe štruktúry a typu uhľohydrátov v glykokalyxe môže telo rozpoznať bunky a určiť, či tam majú byť alebo nie.
Štruktúra bunkovej membrány živočíšnej bunkyje nemožné si to predstaviť bez takej významnej zložky, ako je proteín. Napriek tomu môžu mať veľkosť podstatne menšiu veľkosť ako iná dôležitá zložka - lipidy. Existujú tri typy základných membránových proteínov.
Hydrofóbny účinok, ktorý regulujesprávanie uhľovodíkov vo vode, riadi štruktúry tvorené membránovými lipidmi a membránovými proteínmi. Mnoho membránových vlastností sa udeľuje nosičom lipidových dvojvrstiev, ktoré tvoria základnú štruktúru pre všetky biologické membrány. Integrované membránové proteíny sú čiastočne skryté v lipidovej dvojvrstve. Transmembránové proteíny majú špecializovanú organizáciu aminokyselín v ich primárnej sekvencii.
Periférne membránové proteíny sú veľmi podobné proteínomrozpustné, ale sú tiež viazané na membránu. Špecializované bunkové membrány majú špecializované bunkové funkcie. Ako ovplyvňuje štruktúra a funkcia bunkových membrán telo? Fungovanie celého organizmu závisí od toho, ako sú usporiadané biologické membrány. Z intracelulárnych organel, extracelulárnych a medzibunkových interakcií membrán sa vytvárajú štruktúry potrebné na organizáciu a vykonávanie biologických funkcií. Mnoho štruktúrnych a funkčných znakov je spoločných pre baktérie, eukaryotické bunky a obalené vírusy. Všetky biologické membrány sú postavené na lipidovej dvojvrstve, ktorá určuje prítomnosť mnohých bežných charakteristík. Membránové proteíny majú veľa špecifických funkcií.
Štruktúra vonkajšej bunkovej membrány máúčinok na celé telo. Zohráva dôležitú úlohu pri ochrane integrity tým, že umožňuje vstup iba vybraným látkam. Je tiež dobrým základom na pripevnenie cytoskeletu a bunkovej steny, čo pomáha udržiavať tvar bunky. Lipidy tvoria asi 50% hmoty membrány väčšiny buniek, aj keď tento údaj sa líši v závislosti od typu membrány. Štruktúra vonkajšej bunkovej membrány cicavcov je zložitejšia, obsahuje štyri hlavné fosfolipidy. Dôležitou vlastnosťou lipidových dvojvrstiev je, že sa správajú ako dvojrozmerné kvapaliny, v ktorých sa jednotlivé molekuly môžu voľne otáčať a pohybovať sa v bočných smeroch. Táto tekutosť je dôležitou vlastnosťou membrán, ktorá sa určuje v závislosti od teploty a lipidového zloženia. Vďaka uhľovodíkovej kruhovej štruktúre hrá cholesterol úlohu pri určovaní tekutosti membrány. Selektívna permeabilita biologických membrán pre malé molekuly umožňuje bunke riadiť a udržiavať svoju vnútornú štruktúru.
Vzhľadom na štruktúru bunky (bunková membrána,jadro a tak ďalej), môžeme dospieť k záveru, že telo je samoregulačný systém, ktorý bez vonkajšej pomoci nebude schopný sám si ublížiť a bude vždy hľadať spôsoby, ako každú bunku obnoviť, chrániť a správne fungovať.
