Plazmalema

Plazmalema (celična membrana) je 6-10 nm debela meja, ki ločuje notranjost evkariontskih in prokariontskih celic od okolja. Ker je selektivno prepustna, plazmalema odloča o vsebini citoplazme in s tem določa celično identiteto. Kot večina drugih celičnih membran je tudi plazmalema sestavljena iz proteinov in lipidov. [1]

---

Osnovni gradnik plazmaleme je fosfolipidni dvosloj, ki je neprepusten za večino bioloških molekul, zato je prehod ionov in večine bioloških molekul je odvisen od membranskih proteinov.

Membranski proteini so odgovorni za selektivni prehod molekul v in iz celice, omogočajo tudi medcelične interakcije pri večceličnih organizmih ter služijo kot sprejemniki za vstopajoče signale iz okolja.

Razmerje med masnim deležem membranskih proteinov in lipidov je pri večini celic 50 % : 50 %, izjeme so Schwanove celice(25 % proteinov) ter mitohondrijske celice(75 % proteinov).

Ker so proteini veliko večji od lipidov je masno razmerje takšno, da na eno molekulo proteina pride v povprečju 50-100 molekul lipidov. Lipidi in proteini so med seboj povezani z nekovalentnimi vezmi.

Zunanja površina plazmaleme živalskih celic je prekrita s plastjo bogato z ogljikovimi hidrati - glikokaliksom. Glikokaliks vsebuje oligosaharide vezane na membanske proteine (glikoproteini) in lipide (glikolipidi).

Fosfolipidni dvosloj

Molekule lipidov so sestavljene iz polarne glave ter nepolarnega repa. [2] Hidrofobni repi molekul, ki tvorijo fosfolipidni dvosloj so stisnjeni skupaj, tako da so hidrofilne glave izpostavljene okolju in notranjosti celice.[3]

Plazmaleme živalskih celic vsebujejo štiri glavne vrste fosfolipidov: fosfatidilholin, sfingomielin (zunanja plast), fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin (notranja plast); ti lipidi so razporejeni asimetrično med obe plasti dvosloja ter tvorijo več kot polovico vseh lipidov v večini membran.

Poleg fosfolipidov so v membrani prisotni tudi glikolipidi(notranja plast) in holesterol(obe plasti).

Fosfolipidi se gibljejo po membrani z lateralno difuzijo v okviru enega sloja, druga možnost je flip-flop oziroma preskok iz ene plasti v drugo(katalizira ga fosfolipidni translokator), molekule pa se lahko hitro gibljejo okoli svoje osi z rotacijo.

Fluidnost fosfolipidnega dvosloja je odvisna od zgradbe membrane:

- pri telesni temperaturi so membrane fluidne; če temperatura pade postanejo rigidne

- čim večja je vsebnost holesterola tem manjša je fluidnost

- čim daljši so repi ali čim več je nasičenih maščobnih kislin tem manjša je fluidnost

Membranski proteini

Za razliko od lipidov (osnovni strukturni elementi membrane) so proteini zadolženi za specifične membranske funkcije[4]. Membanski proteini se delijo na dve veliki skupini, integralne in periferne membranske proteine.

Integralni proteini so lahko transmembranski ali pa so vgrajeni v membrano le z lipidnim delom, na katerega je proteinski del vezan kovalentno. Nekateri od slednjih so vstavljeni v zunanji del dvosloja z GPI-sidri (glikozilfosfatidilinozitol). Transmembranski proteini lahko dvosloj predirajo večkrat z α vijačnico dolžine 20-25 hidrofobnih aminokislin.[5] Večina se jih glikozilira v Golgijevem aparatu.

Periferni proteini niso vstavljeni v hidrofobno notranjost, temveč so povezani z integralnimi membranskimi proteini prek ionskih vezi (te vezi se pretrgajo pri ekstremnem pH ali visoki koncentraciji soli).

Nekateri transmembranski proteini ne predirajo membrane z α vijačnico. Primer za to so porini, ki oblikujejo kanale v zunanjih membranah nekaterih bakterij.

Viri

1.) Copper G.M., Hausman R.E. The Cell A Molecular Approach. 4th edition

2.) http://en.wikipedia.org/wiki/Cell_membrane

3.) Alberts. B. in sodel., Essential cell biology, 2nd edition