Organizarea membranei celulare

Organizarea morfo-funcțională a membranei celulare

• Membrana celulară este o barieră selectivă și dinamică, care controlează schimburile dintre celulă și mediul extracelular.
• Membrana celulară este alcătuită din lipide și proteine.
• Lipidele membranare (fosfolipide, colesterol) formează matricea fosfolipidică și conferă permeabilitate selectivă membranei celulare.
• Proteinele membranare reprezintă elementul activ care determină proprietăţile şi funcţiile specifice ale membranei.
• Proteinele membranare se clasifică în proteine periferice ( slab ancorate de matricea fosfolipidică) și proteine integrale (străbat întreaga matrice de pe o faţă pe alta).
• Proteinele membranare au numeroase roluri: enzime membranare (acetilcolinesteraza, adenilatciclaza), stabilizarea membranei, contacte cu componentele matricei extracelulare, contactul cu citoscheletul celular, transportul de substanțe, recepția semnalelor, atașarea intercelulară, recunoașterea intercelulară.

Structurile specializate ale membranei

• Microvilii sunt extensii în "deget de mănușă" situate la polul apical al celulei, care măresc suprafața de schimb.
• Joncțiunile intercelulare asigură contactul dintre două celule și se clasifică în: joncțiuni strânse ("tight", impermeabile), joncțiuni largi sau conexoni ("gap"), joncțiuni de ancorare (desmozomi).

Funcţia de transport a membranei celulare

• Este un proces de traversare a substanţelor prin membrana celulară.
• Se clasifică în sisteme de microtransfer (micromolecule) si macrotransfer (macromolecule) (realizat prin transportul vezicular).
• Se clasifică în funcție de natura forțelor care asigură transferul micromoleculelor: transport pasiv și transport activ.

Transportul pasiv

• Este spontan și nu necesită consum de energie.
• Are loc sub acţiunea unor forţe fizice și în sensul reducerii unor gradiente: de potenţial electrochimic, de presiune osmotică, de presiune hidrostatică.
• Mecanismele de transport pasiv includ: difuziunea, osmoza și filtrarea.

Difuziunea

• Este transportul substanţelor printr-o membrană permeabilă pe baza gradientului electrochimic.
• Gradientul chimic asigură difuziunea substanței dinspre partea cu concentrație mai mare spre partea cu concentrație mai mică.
• Gradientul de potențial electric asigură difuziunea ionilor către fața membranei încărcată electric cu sarcina de semn contrar.
• Difuziunea simplă are loc direct prin matricea fosfolipidică și include transportul moleculelor de gaz (O2 și CO2), molecule liposolubile (uree, etanol, hormoni steroizi), apă (în proporție redusă).
• Difuziunea simplă prin canale presupune transportul prin canale ionice (Na+, K+, Ca2+, Cl-) sau canale de apă (acvaporine). Canalele ionice pot fi voltaj-dependente, operate de ligand sau operate mecanic.
• Difuziunea facilitată este asigurată de proteine “carrier” specifice și are loc pentru substanțele organice (ex: glucoza, aminoacizi).
• Viteza transportului prin difuziune facilitată este crescută, dar limitată de capacitatea transportorului.

Osmoza

• Este difuziunea netă a apei printr-o membrană semipermeabilă, pe baza gradientului de presiune osmotică de la concentrație mică la concentrație mare.
• Membrana semipermeabilă este permeabilă pentru solvent (apa) și impermeabilă pentru solviți (particule osmotic active).
• Soluția osmotic activă conține solviți care atrag apa (NaCl, Glucoză, Uree, Proteine).
• Concentrația osmotică (Cosm) este numărul de particule osmotic active dizolvate în unitatea de volum.
• Presiunea osmotică (Posm) este forța care se opune trecerii apei (osmozei) printr-o membrană semipermeabilă.

Filtrarea

• Este transportul apei și a substanţelor micromoleculare, prin membrane permeabile, pe baza gradientului de presiune hidrostatică.
• Presiunea hidrostatică (Ph) este presiunea exercitată de o coloană de lichid pe suprafața de schimb.
• Gradientul de Ph asigură transferul apei și a substanţelor micromoleculare dinspre partea cu Ph mai mare spre partea cu Ph mai mică.

Canalele ionice membranare

• Sunt proteine integrale care asigură transportul pasiv al ionilor în sensul gradientului electrochimic.
• Se clasifică în: canale ionice de “scurgere” și canale ionice controlate de porţi.
• Canalele de “scurgere” asigură un flux continuu de ioni.
• Canalele ionice controlate de porţi prezintă configurații moleculare tranzitorii echivalente unei stări funcţionale (canal deschis sau canal închis).

Acest quiz explorează organizarea morfo-funcțională a membranei celulare, incluzând componentele sale structurale, cum ar fi lipidele și proteinele. Vei învăța despre rolurile proteinei membranare și importanța acesteia în funcțiile celulei. Testează-ți cunoștințele despre cum interacționează aceste elemente la nivel celular.