Biológia I (Magyar)

1972-Ben, S. J.-Énekes, Garth L. Nicolson javasolt egy új modell a plazma membrán, hogy ahhoz képest, hogy korábban megértése, jobb kifejtette, mind a mikroszkópos megfigyelések, valamint a funkció a plazma membrán. Ezt folyékony mozaik modellnek hívták. A modell idővel némileg fejlődött, de még mindig a legjobb a plazmamembrán szerkezetére és funkcióira, ahogy most megértjük őket., A fluid mosaic modell a plazmamembrán szerkezetét olyan komponensek mozaikjaként írja le, mint a foszfolipidek, a koleszterin, a fehérjék és a szénhidrátok, amelyekben az összetevők képesek áramlani és megváltoztatni a helyzetet, miközben fenntartják a membrán alapvető integritását. Mind a foszfolipid molekulák, mind a beágyazott fehérjék képesek gyorsan és oldalirányban diffundálni a membránban. A plazmamembrán folyékonysága bizonyos enzimek és a membránon belüli transzportmolekulák aktivitásához szükséges. A plazmamembránok 5-10 nm vastagságúak., Összehasonlításképpen, az emberi vörösvértestek, amelyek fénymikroszkóppal láthatók, körülbelül 8 µm vastagok, vagy körülbelül 1000-szer vastagabbak, mint egy plazmamembrán. (1. ábra)

1.ábra. A plazmamembrán szerkezetének folyékony mozaikmodellje a plazmamembránt foszfolipidek, koleszterin, fehérjék és szénhidrátok folyadékkombinációjaként írja le.,

a plazmamembrán elsősorban beágyazott fehérjékkel, szénhidrátokkal, glikolipidekkel és glikoproteinekkel, valamint állati sejtekben koleszterinnel rendelkező foszfolipidek kétrétegéből áll. A koleszterin mennyisége az állati plazmamembránokban szabályozza a membrán folyékonyságát, valamint a sejt környezetének hőmérséklete alapján változik. Más szavakkal, a koleszterin fagyállóként működik a sejtmembránban, és gazdagabb a hideg éghajlaton élő állatokban.,

a membrán fő anyaga két réteg foszfolipid molekulából áll, és ezeknek a molekuláknak a poláris végei (amelyek úgy néznek ki, mint egy golyó gyűjteménye a modell művész kiadatásában) (1.ábra) érintkeznek a vizes folyadékkal mind a sejt belsejében, mind azon kívül. Így a plazmamembrán mindkét felülete hidrofil. Ezzel szemben a membrán belseje, két felülete között, hidrofób vagy nempoláris régió a zsírsav farok miatt. Ez a régió nem vonzza a vizet vagy más poláris molekulákat.,

a fehérjék alkotják a plazmamembránok második fő kémiai összetevőjét. Az integrált fehérjék be vannak ágyazva a plazmamembránba, és a membrán egészére vagy egy részére kiterjedhetnek. Az integrált fehérjék csatornákként vagy szivattyúként szolgálhatnak az anyagok sejtbe vagy onnan történő mozgatásához. A perifériás fehérjék a membránok külső vagy belső felületén találhatók, amelyek szerves fehérjékhez vagy foszfolipid molekulákhoz kapcsolódnak. Mind az integrált, mind a perifériás fehérjék enzimekként szolgálhatnak, mint a citoszkeleton rostjainak szerkezeti kötődései, vagy a sejt felismerési helyeinek részeként.,

a szénhidrátok a plazmamembránok harmadik fő összetevője. Ezek mindig a sejtek külső felületén találhatók, és vagy fehérjékhez (glikoproteineket képezve), vagy lipidekhez (glikolipideket képezve) kötődnek. Ezek a szénhidrátláncok 2-60 monoszacharid egységből állhatnak, amelyek lehetnek egyenesek vagy elágazóak. A perifériás fehérjék mellett a szénhidrátok speciális helyeket képeznek a sejtfelszínen, amelyek lehetővé teszik a sejtek felismerését.,

EVOLUTION in ACTION

hogyan fertőzik meg a vírusok a specifikus szerveket

a gazdasejtek sejtmembránjainak felületén kitett specifikus glikoprotein molekulákat sok vírus kihasználja bizonyos szervek megfertőzésére. Például a HIV képes behatolni a plazmamembránokba bizonyos típusú fehérvérsejtek úgynevezett T-helper sejtek, monociták, valamint egyes sejtek a központi idegrendszer. A hepatitis vírus csak májsejteket támad meg.,

Ezek a vírusok képesek betörni, ezek a sejtek, mert a sejtek kötelező oldalak a felületeken, hogy a vírusok van kihasználva, hasonlóan a konkrét glikoproteinek a kabátok. (2. ábra). A sejtet a vírusmolekulák mimikriája becsapja, és a vírus képes bejutni a sejtbe. A vírus felszínén található egyéb felismerési helyek kölcsönhatásba lépnek az emberi immunrendszerrel, arra ösztönözve a szervezetet, hogy antitesteket termeljen. Az antitestek az antigénekre (vagy az invazív kórokozókkal kapcsolatos fehérjékre) reagálnak., Ugyanezek a helyek az antitestek kötődésének helyeként szolgálnak, vagy elpusztítják vagy gátolják a vírus aktivitását. Sajnos ezeket a HIV-helyeket olyan gének kódolják, amelyek gyorsan változnak, így a vírus elleni hatékony vakcina előállítása nagyon nehéz. A víruspopuláció egy fertőzött egyénen belül gyorsan fejlődik a mutáció révén különböző populációkba vagy variánsokba, amelyeket az elismerési helyek különbségei különböztetnek meg., A vírus felszíni markerek gyors változása csökkenti a személy immunrendszerének hatékonyságát a vírus támadásában, mivel az antitestek nem ismerik fel a felületi minták új variációit.

2.ábra. A HIV a CD4 receptorhoz, a T-sejtek felszínén található glikoproteinhez kötődik, mielőtt belépne vagy megfertőzné a sejtet. (hitel: az amerikai Nemzeti Egészségügyi Intézetek/Nemzeti allergiás és Fertőző Betegségek Intézete munkájának módosítása)