Vsebina
- Osnove celic
- Celična membrana
- Funkcije Lipida Bilayerja
- Dodatne komponente dvoplastne plasti
- Transport celične membrane
- Krvno-možganska ovira
Možganske celice so vrsta nevrona ali živčnih celic. Obstajajo tudi različne vrste možganskih celic. Toda vsi nevroni so celicein vse celice v organizmih, ki imajo živčni sistem, imajo številne značilnosti. Pravzaprav, vse celice, ne glede na to, ali so enocelične bakterije ali človeška bitja, imajo nekaj skupnih lastnosti.
Ena bistvenih značilnosti vseh celic je, da imajo a dvojna plazemska membrana, imenovano celična membrana, ki obdaja celotno celico. Drugo je, da imajo citoplazmo na notranjosti membrane, ki tvori večji del celične mase. Tretjina je, da imajo ribosome, beljakovinam podobne strukture, ki sintetizirajo vse beljakovine, ki jih tvori celica. Četrti je, da vključujejo genetski material v obliki DNK.
Kot je navedeno, celične membrane sestavljajo dvojno plazemsko membrano. "Dvojna" izvira iz dejstva, da je tudi celična membrana sestavljena iz a fosfolipidni dvoplast, pri čemer je "bi-" predpona, ki pomeni "dva". Ta bilipidna membrana, kot jo včasih imenujejo, ima poleg zaščite celice kot celote tudi številne ključne funkcije.
Osnove celic
Vsi organizmi so sestavljeni iz celic. Kot je navedeno, se število celic v organizmu zelo razlikuje od vrste do vrste, nekateri mikrobi pa vključujejo samo eno celico. Kakor koli že, celice so gradniki življenja v smislu, da so najmanjše posamezne enote živih bitij, ki se ponašajo z vsemi lastnostmi, povezanimi z življenjem, na primer s presnovo, reprodukcijo in tako naprej.
Vse organizme lahko razdelimo na prokarioti in evkarioti. Pr* okarioti* so skoraj vse enocelične in vključujejo številne sorte bakterij, ki naseljujejo planet. Evkarioti so skoraj vse večcelične in imajo celice s številnimi specializiranimi lastnostmi, ki jih prokariontskim celicam primanjkuje.
Vse omenjene celice imajo ribosome, celično membrano, DNK (deoksiribonukleinska kislina) in citoplazmo, v gelih podobno gojišče, v katerem se lahko pojavijo reakcije in delci se lahko premikajo.
Evkariontske celice imajo svojo DNK zaprto znotraj jedra, ki je obkroženo s fosfolipidnim dvoslojem, imenovanim jedrska ovojnica.
Vsebujejo jih tudi organele, ki so strukture, ki jih veže dvojna plazemska membrana, kot je celična membrana, in imajo posebne funkcije. Na primer, mitohondriji so odgovorni za izvajanje aerobnega dihanja znotraj celic v prisotnosti kisika.
Celična membrana
Strukturo celične membrane je najlažje razumeti, če si predstavljate, da jo gledate v prerezu. Ta perspektiva vam omogoča, da "opazite" tako nasprotujoče se plazemski membrani dvoslojne, prostor med njimi in materiale, ki neizogibno morajo skozi membrano skozi membrano na nek način preiti v celico ali iz nje.
Imenujejo se posamezne molekule, ki sestavljajo večino celične membrane glikofosfolipidiali pogosteje samo fosfolipidi. Izdelane so iz kompaktnih, fosfatnih "glav", ki so hidrofilni ("iskanje vode") in usmerite proti zunanjosti membrane na vsaki strani ter paru dolgih maščobnih kislin, ki hidrofobna ("vode se bojijo") in se soočijo drug z drugim. Ta postavitev pomeni, da se ti glavi obrneta proti zunanjosti celice na eni strani in citoplazmi na drugi.
Fosfat in maščobne kisline v vsaki molekuli se povezujejo z glicerolno regijo, tako kot triglicerid (prehranska maščoba) sestoji iz maščobnih kislin, pridruženih glicerolu. Fosfatni odseki imajo pogosto dodatne sestavine na površini, drugi beljakovine in ogljikovi hidrati pa tudi celično membrano; te bodo opisane kmalu.
Funkcije Lipida Bilayerja
Ena izmed funkcij lipidnega dvosloja, skoraj po definiciji, je zaščita celice pred grožnjami od zunaj. Membrana je polprepustna, kar pomeni, da lahko nekatere snovi preidejo, medtem ko drugim prepovejo vstop ali izstop.
Majhne molekule, kot sta voda in kisik, lahko enostavno difundirajo skozi membrano. Prehajajo lahko tudi druge molekule, zlasti tiste, ki nosijo električni naboj (t.j. ioni), nukleinske kisline (DNK ali njegov sorodnik, ribonukleinska kislina ali RNK) in sladkorje, vendar potrebujejo pomoč membranskih transportnih beljakovin, da se to zgodi.
Ti transportni proteini so specializirani, kar pomeni, da so zasnovani za pastiranje samo posebne vrste molekule skozi pregrado. To pogosto zahteva vnos energije v obliki ATP (adenozin trifosfat). Kadar je treba molekule premakniti proti močnejšemu koncentracijskemu gradientu, je potrebno še več ATP kot običajno.
Dodatne komponente dvoplastne plasti
Večina nefosfolipidnih molekul v celični membrani je transmembranskih proteinov. Te strukture segajo v obe plasti dvoslojne plasti (torej "transmembrana"). Mnoge od njih so transportne beljakovine, ki v nekaterih primerih tvorijo kanal, ki je dovolj velik, da se skozinjo sreča specifična molekula.
Drugi transmembranski proteini vključujejo receptorji, ki signalizira v notranjost celice kot odgovor na aktivacijo molekul na zunanji strani celice; encimi, ki sodelujejo v kemičnih reakcijah; in sidra, ki fizično povezujejo komponente zunaj celice s tistimi v citoplazmi.
Transport celične membrane
Brez poti za premikanje snovi v celico in iz nje bi celici hitro zmanjkalo energije in tudi ne bi bilo mogoče izgnati odpadkov presnove. Oba scenarija seveda nista združljiva z življenjem.
Učinkovitost membranskega transporta je odvisna trije glavni dejavniki: prepustnost membrane, razlika v koncentraciji dane molekule med znotraj in zunaj ter velikost in naboj (če obstaja) obravnavane molekule.
Pasivni prevoz (preprosta difuzija) je odvisna le od zadnjih dveh dejavnikov, saj molekule, ki s tem sredstvom vstopajo v celice ali izstopajo iz njega, zlahka zdrsnejo skozi vrzeli med fosfolipidi. Ker ne nosijo nobenega naboja, bodo tekali navznoter ali navzven, dokler koncentracija ni enaka na obeh straneh dvoslojne.
V olajšana difuzijaveljajo enaka načela, vendar so potrebni membranski beljakovine, da ustvarijo dovolj prostora, da se neizpolnjene molekule pretakajo skozi membrano navzdol po koncentracijskem gradientu. Te beljakovine je mogoče aktivirati s samo prisotnostjo molekule, ki "trka na vrata", ali s spremembami njihove napetosti, ki jih sproži prihod nove molekule.
V aktivni prevoz, energija je vedno potrebna, ker je gibanje molekule v nasprotju z njeno koncentracijo ali elektrokemijskim gradientom. Medtem ko je ATP najpogostejši vir energije za transmembranske transportne beljakovine, se lahko uporabljata tudi svetlobna in elektrokemična energija.
Krvno-možganska ovira
Možgani so poseben organ in so kot takšni posebej zaščiteni. To pomeni, da imajo poleg opisanih mehanizmov možganske celice tudi sredstva za bolj strog nadzor nad vnosom snovi, kar je bistveno za ohranjanje ne glede na koncentracijo hormonov, vode in hranilnih snovi v določenem času. Ta shema se imenuje krvno-možganska pregrada.
To je v veliki meri doseženo zahvaljujoč sestavljanju majhnih krvnih žil, ki vstopajo v možgane. Posamezne celice krvnih žil, imenovane endotelne celice, so spakirane nenavadno blizu skupaj in tvorijo tako imenovane tesna križišča. Le pod določenimi pogoji ima večina molekul dovoljen prehod med temi endotelnimi celicami v možganih.