Hüceyrə membranı - hüceyrəni xarici mühitdən qoruyan struktur elementi. Onun köməyi ilə hüceyrələrarası boşluqla qarşılıqlı əlaqədə olur və bioloji sistemin bir hissəsidir. Onun membranı lipid ikiqatlı, inteqral və yarıminteqral zülallardan ibarət xüsusi quruluşa malikdir. Sonuncular müxtəlif funksiyaları yerinə yetirən böyük molekullardır. Çox vaxt onlar xüsusi maddələrin daşınmasında iştirak edirlər, onların konsentrasiyası membranın müxtəlif tərəflərində diqqətlə tənzimlənir.
Hüceyrə membranının quruluşunun ümumi planı
Plazma membranı yağ və mürəkkəb zülal molekullarının toplusudur. Onun fosfolipidləri, hidrofilik qalıqları ilə, membranın əks tərəflərində yerləşərək, lipid ikiqatını əmələ gətirir. Lakin onların yağ turşusu qalıqlarından ibarət hidrofobik sahələri içəriyə doğru çevrilir. Bu, daim formasını dəyişə bilən və dinamik tarazlıqda olan maye-kristal strukturu yaratmağa imkan verir.
Quruluşun bu xüsusiyyəti hüceyrəni hüceyrələrarası boşluqdan məhdudlaşdırmağa imkan verir, çünki membran normal olaraq su və orada həll olunan bütün maddələri keçirmir. Bəzi mürəkkəb inteqral zülallar, yarıminteqral və səth molekulları membranın qalınlığına batırılır. Onların vasitəsilə hüceyrə xarici dünya ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, homeostazı saxlayır və inteqral bioloji toxumalar əmələ gətirir.
Plazma membran zülalları
Plazma membranının səthində və ya qalınlığında yerləşən bütün zülal molekulları yaranma dərinliyinə görə növlərə bölünür. Lipid iki qatına nüfuz edən inteqral zülallar, membranın hidrofilik bölgəsindən yaranan və xaricə çıxan yarıminteqral zülallar, həmçinin membranın xarici sahəsində yerləşən səth zülalları var. İnteqral zülal molekulları plazmalemmaya xüsusi bir şəkildə nüfuz edir və reseptor aparatına qoşula bilər. Bu molekulların çoxu bütün membrana nüfuz edir və transmembran adlanır. Qalanları membranın hidrofobik hissəsində bərkidilir və ya daxili və ya xarici səthə çıxır.
Hüceyrə ion kanalları
Çox vaxt ion kanalları inteqral kompleks zülallar kimi çıxış edir. Bu strukturlar müəyyən maddələrin hüceyrəyə və ya hüceyrədən xaricə aktiv şəkildə daşınmasından məsuldur. Onlar bir neçə protein alt bölməsindən və aktiv bir yerdən ibarətdir. Müəyyən bir dəstlə təmsil olunan aktiv mərkəzdə müəyyən bir liqandla məruz qaldıqdaamin turşuları, ion kanalının uyğunlaşmasında bir dəyişiklik var. Belə bir proses kanalı açmağa və ya bağlamağa, bununla da maddələrin aktiv daşınmasını başlatmağa və ya dayandırmağa imkan verir.
Bəzi ion kanalları çox vaxt açıq olur, lakin reseptor zülalından siqnal alındıqda və ya xüsusi liqand bağlandıqda, ion cərəyanını dayandıraraq bağlana bilirlər. Bu fəaliyyət prinsipi, müəyyən bir maddənin aktiv daşınmasını dayandırmaq üçün reseptor və ya humoral siqnal alınana qədər həyata keçiriləcəyinə əsaslanır. Siqnal qəbul edilən kimi nəqliyyat dayandırılmalıdır.
İon kanalları kimi fəaliyyət göstərən inteqral zülalların əksəriyyəti aktiv sahəyə müəyyən bir liqand bağlanana qədər nəqliyyatın qarşısını almaq üçün işləyir. Sonra ion nəqli aktivləşəcək, bu da membranın doldurulmasına imkan verəcəkdir. İon kanallarının bu iş alqoritmi həyəcanlı insan toxumalarının hüceyrələri üçün xarakterikdir.
Daxili zülalların növləri
Bütün membran zülalları (inteqral, yarıminteqral və səth) mühüm funksiyaları yerinə yetirir. Məhz hüceyrənin həyatında xüsusi rol oynadıqlarına görə onlar fosfolipid membrana müəyyən bir inteqrasiya növünə malikdirlər. Bəzi zülallar, daha çox bunlar ion kanallarıdır, öz funksiyalarını yerinə yetirmək üçün plazmalemmanı tamamilə basdırmalıdırlar. Sonra onlara politopik, yəni transmembran deyilir. Digərləri fosfolipid iki qatının hidrofobik yerində lövbər yeri ilə lokallaşdırılır və aktiv sahə yalnız daxili və ya yalnız xarici tərəfə uzanır.hüceyrə membranının səthi. Sonra onlara monotopik deyilir. Daha tez-tez onlar membranın səthindən siqnal qəbul edən və onu xüsusi "vasitəçiyə" ötürən reseptor molekullarıdır.
İnteqral zülalların yenilənməsi
Bütün inteqral molekullar hidrofobik sahəyə tamamilə nüfuz edir və orada elə bərkidilir ki, onların hərəkətinə yalnız membran boyunca icazə verilir. Lakin zülal molekulunun sitolemmadan kortəbii qopması kimi zülalın hüceyrəyə daxil olması qeyri-mümkündür. Membranın ayrılmaz zülallarının sitoplazmaya daxil olduğu bir variant var. Bu, pinositoz və ya faqositoz ilə əlaqələndirilir, yəni hüceyrə bərk və ya mayeni tutduqda və onu membranla əhatə edir. Daha sonra içindəki zülallarla birlikdə içəriyə çəkilir.
Əlbəttə, bu, hüceyrədə enerji mübadiləsinin ən səmərəli yolu deyil, çünki əvvəllər reseptor və ya ion kanalı kimi xidmət etmiş bütün zülallar lizosom tərəfindən həzm olunacaq. Bunun üçün onların yeni sintezi tələb olunacaq, bunun üçün makroerqlərin enerji ehtiyatlarının əhəmiyyətli hissəsi sərf olunacaq. Bununla birlikdə, molekulların "istismarı" zamanı ion kanalları və ya reseptorları tez-tez zədələnir, molekulun hissələrinin ayrılmasına qədər. Bu da onların resintezini tələb edir. Buna görə də, faqositoz, hətta öz reseptor molekullarının parçalanması ilə baş versə də, onların daimi yenilənməsinin bir yoludur.
İnteqral zülalların hidrofobik qarşılıqlı təsiri
Elə olduğu kimiyuxarıda təsvir edildiyi kimi, inteqral membran zülalları sitoplazmik membranda ilişib qalmış mürəkkəb molekullardır. Eyni zamanda, onlar plazmalemma boyunca hərəkət edərək orada sərbəst üzə bilərlər, lakin ondan qoparaq hüceyrələrarası boşluğa girə bilmirlər. Bu, inteqral zülalların membran fosfolipidləri ilə hidrofobik qarşılıqlı təsirinin xüsusiyyətlərinə görə həyata keçirilir.
İnteqral zülalların aktiv mərkəzləri lipid ikiqatının ya daxili, ya da xarici səthində yerləşir. Və sıx fiksasiyadan məsul olan makromolekulun həmin fraqmenti həmişə fosfolipidlərin hidrofobik bölgələri arasında yerləşir. Onlarla qarşılıqlı əlaqəyə görə bütün transmembran zülallar həmişə hüceyrə membranının qalınlığında qalırlar.
İnteqral makromolekulların funksiyaları
İstənilən inteqral membran zülalının fosfolipidlərin hidrofobik qalıqları arasında yerləşən anker yeri və aktiv mərkəzi var. Bəzi molekulların yalnız bir aktiv mərkəzi var və membranın daxili və ya xarici səthində yerləşir. Çoxlu aktiv sahələri olan molekullar da var. Bütün bunlar inteqral və periferik zülalların yerinə yetirdiyi funksiyalardan asılıdır. Onların ilk funksiyası aktiv nəqliyyatdır.
İonların keçidinə cavabdeh olan zülal makromolekulları bir neçə alt hissədən ibarətdir və ion cərəyanını tənzimləyir. Normalda plazma membranı nəmlənmiş ionları keçə bilməz, çünki təbiətcə lipiddir. İnteqral zülallar olan ion kanallarının olması ionların sitoplazmaya nüfuz etməsinə və hüceyrə membranını doldurmağa imkan verir. Bu, həyəcanlı toxuma hüceyrələrinin membran potensialının meydana gəlməsinin əsas mexanizmidir.
Reseptor molekulları
İnteqral molekulların ikinci funksiyası reseptor funksiyasıdır. Membranın bir lipid qatı qoruyucu funksiyanı yerinə yetirir və hüceyrəni xarici mühitdən tamamilə məhdudlaşdırır. Bununla belə, inteqral zülallarla təmsil olunan reseptor molekullarının olması səbəbindən hüceyrə ətraf mühitdən siqnal qəbul edə və onunla qarşılıqlı əlaqədə ola bilər. Buna misal olaraq kardiyomiyosit adrenal reseptoru, hüceyrə yapışma zülalını, insulin reseptorunu göstərmək olar. Reseptor zülalının xüsusi nümunəsi bəzi bakteriyalarda olan və işığa cavab verməyə imkan verən xüsusi membran zülalı olan bakteriorhodopsindir.
Hüceyrələrarası qarşılıqlı zülallar
İnteqral zülalların funksiyalarının üçüncü qrupu hüceyrələrarası təmasların həyata keçirilməsidir. Onların sayəsində bir hüceyrə digərinə qoşula bilər və beləliklə, məlumat ötürülməsi zəncirini yaradır. Nexuslar bu mexanizmə uyğun işləyir - ürək ritminin ötürüldüyü kardiyomiyositlər arasındakı boşluq qovşaqları. Eyni iş prinsipi sinir toxumalarında impulsun ötürüldüyü sinapslarda müşahidə olunur.
İnteqral zülallar vasitəsilə hüceyrələr həm də inteqral bioloji toxumanın formalaşmasında vacib olan mexaniki əlaqə yarada bilirlər. Həmçinin, inteqral zülallar membran fermentləri rolunu oynaya və sinir impulsları da daxil olmaqla enerjinin ötürülməsində iştirak edə bilər.
