A sejtmembrán felépítése és funkciói

A sejtmembrán felépítése

• Minden sejtmembrán 3 fő komponensből áll: lipidek, fehérjék, szénhidrátok
• A membrán lipidek többsége amfipatikus (kettős oldhatóságú)
• A membrán fehérjéinek két fő csoportja van: perifériás és integráns
• A sejtmembrán lipidek és fehérjék részaránya sejttípusonként és sejtorganellumonként eltérő

Membránlipidek

• 3 fő lipidtípus alkotja a sejtmembránt: foszfolipidek, glikolipidek, szteroidok
• A foszfolipidek pálca alakúak, amfipatikus molekulák
• A foszfolipid molekulák hidrofil feji része egy glicerin-foszfát vázon alapul, és egy poláros bázist (pl. kolin) vagy szénhidrátot tartalmaz
• A foszfolipid molekulák hidrofób farki része két zsírsavláncból áll, melyek közül az egyik általában telitett, a másik telítetlen
• A leggyakoribb foszfolipid a foszfatidil-kolin
• Vizes közegben a foszfolipidek hajlamosak spontán kettős rétegbe (bilayer) rendeződni
• A foszfolipid bilayer hidrofil feji részei a külső vizes fázis felé néznek, hidrofób farki részeik egymás felé néznek a kettős réteg belsejében
• A koleszterin egy szteránvázas vegyület, amely nem alkot kettős réteget, hanem beékelődik a foszfolipid molekulák közé
• A koleszterin a foszfolipid molekulák hidrofób farki részeivel alakít ki hidrofób kapcsolatot
• A koleszterin hatása a membrán merevségét növeli
• A prokarioták, a mitokondriumok és a színtestek belső membránjaiban nem található koleszterin
• Az egyes lipidek részaránya sejttípusonként és sejtorganellumonként változó

Membrán jellemzők

• A sejtmembrán aszimmetrikus, vagyis a lipidek nem egyenlő arányban oszlanak meg a két lipid-monolayerben
• A membrán aszimmetriája a biogenezis során alakul ki
• A membránfluiditás azt jelenti, hogy a membrán alkotóelemei (lipidek és fehérjék) mozgásban vannak
• A membránfluiditás biztosítja a membrán rugalmasságát és funkcionalitását

Membránfehérjék

• A membránfehérjék két fő csoportra oszthatók: perifériás és integráns
• A perifériás membránfehérjék lazán kötődnek a membránhoz, a hidrofil részekhez vagy a lipidek poláros feji részeihez
• A membrán integráns fehérjék transzmembrán fehérjék, amelyek a membránon keresztül nyúlnak, hidrofób részükkel a membrán belsejében, hidrofil részükkel a külső vagy belső vizes fázisban
• Az integráns fehérjék a citoplazmát vagy a sejtközötti teret kötik össze
• A membránfehérjék fontos szerepet játszanak a sejt anyagfelvételben, -leadásban, jelátvitelben, sejtadhézióban, és a sejt alakjának fenntartásában
• Az aquaporinok membránfehérjék, amelyek a gyors vízmozgást biztosítják a membránon keresztül
• A perifériás membránfehérjéknek fontos szerepük van a jelátviteli folyamatokban

A sejtmembrán szénhidrát komponensei

• A sejtmembrán külső felszínén szénhidrát komponensek (oligoszacharid oldalláncok) találhatók, amelyek glikoproteinekhez vagy glikolipidekhez kapcsolódnak
• A glikokálix (külső burok) a sejtmembrán külső felszínén található
• A szénhidrát komponensek fontosak a sejt felismerésében, sejtadhézióban, és a sejtfelszín védelmében

A sejtmembrán feladatai

• 3 fő feladata van a sejthártyának: anyagfelvétel és -leadás (transzport), jelátvitel, sejtadhézió
• A transzport folyamatokat az membránfehérjék biztosítják
• A transzport lehet passzív (diffúzió) vagy aktív (energiaigényes)
• Az aktív transzport lehet elsődleges (közvetlenül ATP hidrolízistől függ) vagy másodlagos (az elsődleges aktív transzport által létrehozott koncentráció gradiens felhasználásával történik)
• Az elsődleges aktív transzport példája a Na+-K+-ATP-áz, amely ionokat szállít a membránon keresztül ATP hidrolízisével
• Az elsődleges aktív transzport példája a Ca2+-pumpa, ami a citoszólból pumpálja ki a Ca2+ ionokat
• A másodlagos aktív transzport lehet szimporters vagy antiporters
• A membránon keresztüli nagyméretű molekulák transzportja endocitózis (felvétel) és exocitózis (leadás) segítségével történik
• Az endocitózis lehet fagocitózis (szilárd részecskék felvétele) vagy pinocitózis (folyadék felvétele)
• A endocitózis lehet klatrin-függő vagy klatrin-független
• A klatrin-függő endocitózisban klatrin burkok vesznek részt, amelyek a transzportvezikulák kialakulásában segítenek
• A klatrin-független endocitózisban kaveolák (koleszterin-gazdag membrándomének) vesznek részt
• A transzcitózis a bazolaterális membránba szekretált fehérjék felvételét és az apikális membránba történő továbbítását jelenti
• A fagocitózis szilárd részecskék felvételét jelenti, amelyet a makrofágok és a neutrofil granulociták végeznek

Fedezd fel a sejtmembrán három fő komponensét: lipidek, fehérjék és szénhidrátok. A quiz során megtanulhatod a foszfolipidek sajátosságait és a sejttípusokra jellemző variációkat. Próbáld ki tudásodat és mélyítsd el a sejtmembránról szerzett ismereteidet!