Hvilke typer organiske molekyler udgør en cellemembran?

En dyrecellemembran er barrieren mellem cellens indre og det ydre miljø, ligesom huden virker som en barriere for hvirveldyrsorganer. Cellemembranstrukturen er en væskemosaik lavet af tre typer af organiske molekyler: lipider, proteiner og kulhydrater. Cellemembranen styrer bevægelsen af ​​stoffer som næringsstoffer og affald over membranen, ind i og ud af cellen.

Phospholipid Bilayer

En cellemembrans grundlæggende byggesten er fosfolipider. Fosfolipider indeholder en hydrofob (uopløselig i vand) ende bestående af to fedtsyrekæder af ikke-polære molekyler, såsom carbon og hydrogen. Den anden ende er hydrofil (opløselig i vand) og indeholder polære phosphatmolekyler. Disse phospholipider er anbragt i et dobbeltlag med deres hydrofile endegruppe udsat for vand på hver side af membranen og de hydrofobe ikke-polære molekyler beskyttet inde i dobbeltlaget. Lipidlaget omfatter ca. halvdelen af ​​membranets samlede masse afhængigt af membrantypen. Kolesterol er en anden type lipid i en cellemembran. Kolesterolmolekyler er placeret i dobbeltlaget for at forbinde fedtsyremolekylerne og stabilisere og styrke membranen.

Embedded Proteiner

Proteiner udgør mellem 25 og 75 procent af cellemembranmassen afhængigt af membrantypen. Membranproteiner indsættes i phospholipid-dobbeltlaget på de udsatte overflader og udfører cellens forskellige funktioner. Proteiner betragtes som enten integrerede eller perifere, afhængigt af deres association med membranen. Perifere proteiner sidder på den ene side af membranoverfladen og associerer indirekte gennem protein-til-protein-interaktioner. Integrale eller transmembrane proteiner er indlejret i membranen, udsat for miljøet på begge sider.

Glycoproteiner og glycolipider

Kulhydrater omfatter kun en lille procentdel af cellemembranen, men har vigtige funktioner. Carbohydratmolekyler er generelt korte, forgrenede kæder af simple sukker-enheder og er kovalent bundet på cellemembranoverfladen til de fleste af de integrerede membranproteiner og lejlighedsvis til selve lipid-dobbeltlaget. Når kulhydrater bindes til proteinerne eller lipiderne, kaldes de glycoproteiner og glycolipider. Kulhydrater på overfladen af ​​en cellemembran varierer signifikant blandt individuelle celler, celletyper, individer i samme art og arter til arter. Denne mangfoldighed gør det muligt for kulhydraterne at fungere som markører for at differentiere en celle fra en anden.

Funktioner og interaktioner

Fosfolipid dobbeltlagets vigtigste funktion er at beskytte og vedligeholde cellestrukturen. Dobbeltlaget tillader fluiditet og bevægelse af de associerede proteiner til nødvendige proteininteraktioner. Proteininteraktioner er afgørende for cellefunktionen.

Perifere proteiner virker som receptorer til kemikalier som hormoner og tillader celle signaler eller anerkendelse. På den indre overflade af cellen fastgøres de til cytoskeletten, hjælper med at opretholde form eller katalysere reaktioner i cytoplasmaet. Integrerede proteintransportmolekyler over membranoverfladen, og de der er bundet til kulhydrater som glycoproteiner, er involveret i celle-til-cellegenkendelse.

Uden de forskellige kulhydratmarkører på den ekstracellulære membranoverflade ville cellerne ikke kunne at sortere og differentiere celler under embryoudvikling, for eksempel eller tillade immunsystemet at genkende udenlandske celler.