Cytoplazmatická membrána

Z Multimediaexpo.cz

Cytoplazmatická membrána ( také plazmatická membrána, plazmalema) je tenký semipermeabilní obal ohraničující buňku. Skládá se z jedné lipidové dvouvrstvy a v ní ukotvených bílkovin. Buňky, které nemají na svém povrchu buněčnou stěnu, mívají na vnějším povrchu plazmatické membrány tzv. glykokalyx, vrstvu molekul rozličných rozvětvených glykoproteinů, která obsahuje receptory, jimiž buňka přijímá informace. Plazmalema bývá propojena s vnitřními strukturami buňky skrze hustou síť cytoskeletu, který funguje jednak jako její ukotvení a zároveň jako transportní síť, po které jsou na cytoplazmatickou membránu dopravovány membránové váčky. Fůzí s membránovými váčky se membrána rozrůstá. (viz exocytóza).

Základní funkcí cytoplazmatické membrány je zajištění selektivního přesunu látek mezi buňkou a jejím okolím a kontakt a zprostředkovávání informací mezi buňkou a jejím okolím.

Lipidová dvouvrstva udává plazmatické membráně základní strukturu a charakteristické vlastnosti. Po jejím povrchu volně plovou bílkoviny.

Struktura

• lipidová dvouvrstva
  • Udílí plazmalemě její základní fyzikální vlastnosti.
• bílkoviny
  • Jsou různým způsobem ukotveny v lipidové dvouvrstvě (mají-li transmembránovou doménu pak procházejí skrz obě lipidové vrstvy) nebo volně plavou po jejím povrchu.
  • Udílí plazmalemě biologickou aktivitu a specifitu.
• glykokalyx
  • Jen u některých buněk (např. u živočišných, ale ne u rostlinných)
  • Vytvářen cukernou složkou různých glykoproteinů – obsahuje receptory

Vlastnosti

Cytoplazmatická membrána je semipermeabilní dvouvrstva, která odděluje buňku od svého prostředí. Svými vlastnostmi připomíná dvourozměznou kapalinu, protože jednotlivé fosfolipidové molekuly jsou vzájemně vázány jenom slabě a mohou se tedy rychle pohybovat. Vlastnosti fosfolipidů umožňují vytvořit hydrofilní část membrány, která je vystavena vodě, a vnitří hydrofóbní část. Toto rozdělení umožňuje vytvoření bariéry pro molekuly rozpustné ve vodě. Další specifické vlastnosti a funkce biologických membrán jsou způsobeny proteiny asociovanými s membránou. Molekuly fosfolipidu mají schopnost samovolně se za vhodných podmínek poskládat. Vzniklé útvary jsou buď micely, liposomy nebo membrány. Takto ale nelze vytvořit nové organely, ty v buňce vznikají rozdělením starých. Fyzikální vlastnosti jsou ovlivněny zastoupením různých druhů fosfolipidů a glykolipidů a cholesterolu.

Funkce

Cytoplazmatická membrána má několik funkcí, které jsou většinou závislé na specifických enzymech, které jsou v ní ukotveny.

Transport látek přes cytoplazmatickou membránu

Pasivní transport

• difúze
  • Volný průchod malých a nepolárních látek s skrz membránu. (Viz také membrána, semipermeabilita)
• Membránové kanály
  • Transmembránová bílkovina. Látky skrze ni mohou procházet bez dodávání extra energie. Buňka si však může většinou regulovat, zdali bude otevřený, nebo deaktivovaný. Kanál je specifický pro konkrétní druh látky (spíše s malou molekulou).

Aktivní transport

Aktivní transport znamená, že k tomu aby proběhl musí buňka vynaložit práci ve formě chemické energie. Nejčastěji hydrolýzou ATP za vzniku ADP a jednoho fosfátu. Pumpy Vždy bílkovina. Je ukotvená v plazmatické membráně. Prochází skrz obě lipidové vrstvy.

• protonové pumpy
• sodíkodraslíkové pumpy

Membránové přenašeče Vždy bílkovina. Je ukotvená v plazmatické membráně. Prochází skrz obě lipidové vrstvy.

Přenos váčky Přestavby membrány jsou součástí tz. vezikulárního transportu, který slouží transportu makromolekul a velkých struktur dovnitř a ven z buňky. Mimo to se účastní cíleného rozdělování funkčních molekul po povrchu buňky do tzv. membránových domén. Součástí vezikulárního transportu jsou:

• pinocytóza
• endocytóza
• exocytóza
• transcytóza

Signalizace

Proteiny asociované s plazmatickou membránou

Proteiny mohou být spojeny s cytoplazmatickou membránou několika způsoby:

• Transmembránové proteiny, které procházejí skrze obě vrstvy membrány.
• Proteiny navázané na součást membrány přes
  • lipid
  • oligosacharid
  • jiný protein

Způsoby zkoumání cytoplasmatické membrány

Plazmatická membrána a analogické mebrány v buňce

• jaderná membrána
• membrána mitochondrií
• membrána plastidů
• tonoplast
• Endozomální membrány :
  • Endoplazmatické retikulum
  • Golgiho aparát
  • Lyzozómy
  • další interreagující vezikuly

Související články

• membrána
• Lipidová dvouvrstva
• Semipermeabilita
• turgor

Poznámky

Externí odkazy