Biologi jeg (Norsk)

I 1972, S. J. Sanger og Garth L. Nicolson foreslått en ny modell for plasma membran som, i forhold til tidligere forståelse, bedre forklart både mikroskopisk observasjoner og funksjon i plasma membran. Dette ble kalt væske mosaikk modell. Modellen har utviklet seg noe over tid, men fortsatt best kontoer for struktur og funksjoner i plasma membran som vi nå forstår dem., Væsken mosaikk modellen beskriver strukturen i plasma membran som en mosaikk av komponenter—inkludert fosfolipider, kolesterol, proteiner, og karbohydrater—i hvilke komponenter som er i stand til å flyte og endre posisjon, og samtidig opprettholde den grunnleggende integritet av membranen. Både fosfolipid molekyler og embedded proteiner er i stand til å spre seg raskt og lateralt i membranen. Flyt av plasma membran er nødvendig for aktiviteter av visse enzymer og transport molekyler i membranen. Plasma-membraner spenner fra 5-10 nm tykk., Som en sammenligning, menneskelige røde blod celler, synlig via lys-mikroskopi, er ca 8 mikrometer tykt, eller omtrent 1 000 ganger tykkere enn en plasma membran. (Figur 1)

Figur 1. Væsken mosaikk modell av plasma membran struktur beskriver plasma membran som en flytende kombinasjon av fosfolipider, kolesterol, proteiner, og karbohydrater.,

plasma membran består i hovedsak av en bilayer av fosfolipider med innebygd proteiner, karbohydrater, glycolipids, og glycoproteins, og, i animalske celler, kolesterol. Mengden av kolesterol i dyr plasma-membraner regulerer flyten av membranen og endringer basert på temperaturen i cellen miljøet. Med andre ord, kolesterol fungerer som frostvæske i cellemembranen og er mer rikelig i dyr som lever i kaldt klima.,

Den viktigste stoffet av membranen består av to lag av phospholipid molekyler, og polar ender av disse molekylene (som ser ut som en samling av baller i en kunstners tolkning av modellen) (Figur 1) er i kontakt med vannbasert væske både i og utenfor cellen. Dermed er begge overflater av plasma membran er hydrofile. I kontrast til innsiden av membranen, mellom dens to flater, er et hydrofobt eller upolare regionen på grunn av den fatty acid haler. Denne regionen har ingen attraksjon for vann eller andre polare molekyler.,

Proteiner utgjør den andre store kjemiske komponenten av plasma membraner. Integrert proteiner som er forankret i plasma membran og kan spenner over alle eller en del av membranen. Integrert proteiner kan tjene som tv eller pumper for å flytte materialer inn i eller ut av cellen. Perifer proteiner er funnet på utvendige eller innvendige overflater av membraner, knyttet enten til integrert proteiner eller å fosfolipid molekyler. Både integrert og perifere proteiner kan fungere som enzymer, som strukturelle vedlegg til fibrene i cytoskeleton, eller som en del av cellens anerkjennelse nettsteder.,

Karbohydrater er den tredje største komponenten av plasma membraner. De er alltid fant på den ytre overflaten av celler, og er bundet enten til proteiner (danner glycoproteins) eller lipider (danner glycolipids). Disse karbohydrater kjeder kan bestå av 2-60 monosaccharide enheter og kan være enten rett eller forgrenet. Sammen med perifer proteiner, karbohydrater form spesialiserte nettsteder på celleoverflaten som tillater celler å gjenkjenne hverandre.,

EVOLUSJON I AKSJON

Hvordan Virus Infisere Bestemte Organer

Spesifikke glykoprotein molekyler som er synlige på overflaten av cellemembranene i verts celler er utnyttet av mange virus å infisere bestemte organer. For eksempel HIV er i stand til å trenge en plasma-membraner av bestemte typer hvite blodceller som kalles T-hjelper celler og monocytter, samt noen cellene i det sentrale nervesystemet. Hepatitt virus angrep bare leveren celler.,

Disse virusene er i stand til å invadere disse cellene, fordi cellene har bindende områder på deres overflater at virus har utnyttet med like bestemte glycoproteins i deres lag. (Figur 2). Cellen er lurt av etteraping av virus strøk molekyler, og viruset er i stand til å gå inn i cellen. Andre anerkjennelse nettsteder på virusets overflate samhandle med menneskets immunsystem, spørre kroppen til å produsere antistoffer. Antistoffer er laget i respons til den antigener (eller proteiner som er forbundet med skadelige patogener)., Disse samme nettsteder tjene som steder for antistoffer til å feste, og enten ødelegger eller hemmer aktiviteten til viruset. Dessverre, disse nettstedene på HIV er kodet av gener som endrer seg raskt, noe som gjør produksjonen av en effektiv vaksine mot viruset veldig vanskelig. Viruset befolkningen innenfor en smittet person raskt utvikler seg gjennom mutasjon i ulike befolkningsgrupper, eller varianter, preget av forskjeller i disse anerkjennelse nettsteder., Denne raske endringen av viral overflate markører reduserer effektiviteten av pasientens immunsystem i angrep virus, fordi antistoffene gjenkjenner ikke den nye varianter av overflaten mønstre.

Figur 2. HIV dokker på og binder seg til CD4-reseptor, et glykoprotein på overflaten av T-celler, før du går inn, eller infisere, cellen. (credit: endring av arbeid ved US National Institutes of Health/National Institute of Allergy og Smittsomme Sykdommer)