Ebben a videóban a
sejthártyáról fogok beszélni.
Kezdjük egy kis emlékeztetővel a dolgot.
Ez itt egy sejt, a közepén egy sejtmaggal.
A sejthártya az a réteg,
ami a sejtet kívülről borítja,
és megvédi azt a környezeti behatásoktól.
A sejthártya nélkül
nem maradhatnánk életben,
mivel nem lenne semmi, ami megvédene és
elválasztana minket a külvilágtól.
A következőkben a sejthártya
három fő összetevőjét fogom bemutatni,
a foszfolipideket, a koleszterint
és a fehérjéket.
Kezdjük is a foszfolipidekkel,
amik a sejthártya jelentős részét
teszik ki.
Hogy ne menjen ezzel az idő,
előre megrajzoltam
ezt az ábrát a sejthártyáról.
Ezek az apró alkotórészek
mind foszfolipideket ábrázolnak,
ezek a molekulák valahogy így néznek ki:
Rendelkeznek egy poláris „fejjel”, ami
legfőképp a foszfátcsoport miatt poláris,
a másik végükön pedig
két zsírsavlánc található.
Jellemzően így ábrázoljuk
a foszfolipideket.
A sejthártyában ezek a foszfolipidek
szoros rendben igazodnak egymáshoz,
és ez a rend a membrán
teljes egészén jellemző.
Ez az ábra egy ilyen membrán
keresztmetszetét ábrázolja,
lényegében egy félbevágott membránt
nézünk oldalról.
Az itt látható elrendeződést foszfolipid
kettős rétegnek nevezzük,
vagy ritkábban lipid kettős rétegnek.
A következő alkotórésze
a sejthártyának a koleszterin.
Leggyakrabban a koleszterin szó az étellel
és a vérrel összefüggésben hangzik el,
jellemzően negatív felhangban.
A sejthártya kontextusában viszont
igenis fontos és hasznos molekula,
amely valahogy így néz ki.
Megint csak az időre tekintettel
ez egy előre megrajzolt ábra.
A legszembetűnőbb a koleszterinnel
kapcsolatban az, hogy sok gyűrűt tartalmaz,
ami merev szerkezetet kölcsönöz neki.
Ezek a koleszterinmolekulák
beékelődnek a foszfolipidek közé,
valahogy így.
A koleszterin egyfajta pufferként
működik a membránokban,
segít fenntartani azok fluiditását
különböző körülmények esetén is.
Alacsonyabb hőmérsékleten a koleszterin
növeli a membránok fluiditását,
míg magasabb hőmérsékleten segít
csökkenteni a fluiditást.
Tehát a koleszterin segít fenntartani egy
közepes mértékű fluiditást a membránokban.
Végül a harmadik összetevőjét a
membránoknak a fehérjék adják,
ezeknek az aránya szintén igen magas.
A membránok fehérjetartalma
sejttípus-függő,
és egyes típusokban elég sok a fehérje.
Ezek között a membránfehérjék között
két típust különböztetünk meg.
Az első típusba tartozó fehérjék
a membránba stabilan beintegrálódtak,
ezért integráns membránfehérjéknek
hívjuk őket.
Ha a membrán teljes egészén átér,
transzmembrán fehérjének is nevezhetjük.
Az ilyen fehérjék bárhol előfordulhatnak
a sejthártyában,
ahogy ezt az ábra is mutatja.
A membránfehérjék másik típusa
csak a sejthártya felszínével érintezik,
ezek kötődhetnek a lipidekhez,
vagy akár az integráns fehérjékhez is.
Az ilyen fehérjéket perifériás
membránfehérjéknek nevezzük.
Egyes integráns membránfehérjék csak
a membrán egyik felét érik át,
És van pár igen ritka példa is
olyan fehérjékre,
amik teljesen beágyazódnak
a sejthártya belsejébe,
valahogy így, a foszfolipid
kettős réteg közepébe.
A fehérjék igen fontos szereplői
a sejthártyában lezajló folyamatoknak.
Ezek játszanak kulcsszerepet
szinte minden
membránhoz kötött folyamatban.
Az egyik legfontosabb, fehérjék által
ellátott feladat
a receptor funkció.
A receptorfehérjéken keresztül
a sejt érzékeli,
mi történik a külvilágban.
Kommunikációban, jelátvitelben
vesznek részt.
A membránfehérjék
másik legfontosabb dolga,
amit főleg a transzmembrán
fehérjék végeznek el,
az a különböző molekulák átjuttatása
a sejthártyán befelé és kifelé egyaránt.
Miután tisztáztuk
a fehérjék funkcióját,
gondolkodjunk el azon, hogy miért olyan
ritkák az ilyen fehérjék, amire mutatok,
amik teljesen be vannak ágyazódva
a kettősréteg belsejébe?
Az egyik fő feladata a fehérjéknek az,
hogy receptorként működjenek,
hogy kommunikáljanak a külvilággal,
vagy hogy kívülről belülre, vagy
belülről kívülre juttasson át anyagokat.
A teljesen középre beágyazódott fehérjék
ilyen feladatokat nem tudnak ellátni.
Végül pedig fontos megemlíteni
egy molekulatípust,
ami a membránt alkotó lipidekhez vagy
fehérjékhez kötődve fordul elő,
ezek pedig a szénhidrátok.
A szénhidrát-módosított molekulákat
„gliko-” előtaggal látjuk el.
Ennek megfelelően megkülönböztetünk
glikoproteineket (fehérjék)
és glikolipideket is.
Ezeknek a molekulák fontos szerepet
játszanak a jelátvitelben.
Például a sejtek ezek segítségével
képesek felismerni egymást a testünkben.
Ha ezek a molekulák
a kommunikációban fontosak,
a sejtfelismerési folyamatokban,
vajon a membrán melyik oldalán
fognak elhelyezkedni?
Ezek a szénhidrátok leginkább
a sejt külső felszínén találhatóak meg.
Tehát kapcsolódhatnak fehérjékhez,
ezeket glikoproteineknek nevezzük,
és ez mind az perifériás, mind az
integráns membránfehérjéket jellemezheti.
A szénhidrát kapcsolódhat lipidekhez is,
valahogy így,
ezeket a molekulákat pedig
glikolipideknek nevezzük.
Lehet, hogy mindez elsőre
nehezen érthető.
Ez az ábra a sejthártyát keresztmetszeti
nézetben mutatja.
Vajon hogy nézne ki mindez
a sejten kívülről nézve,
felülről nézve a membránt?
Az időre tekintettel ehhez is
előkészítettem egy ábrát,
sok-sok foszfolipiddel.
Ha a sejten kívülről
tekintünk a sejthártyára,
tulajdonképpen a sejthártya tetejére,
akkor foszfolipideknek csak a poláris
„fejei” látszódnának ki,
és esetleg valamennyi
a koleszterinmolekulákból, valahogy így.
Emellett láthatnánk valamennyi
fehérjét is,
amik a sejthártyából kiemelkednek
mindenfelé a sejtben.
Látszódna valamennyi glikoprotein és
glikolipid is a külső felszínen.
A szénhidrátláncok a fehérjékhez
és foszfolipidekhez kapcsolódnak,
és mindez valahogy így nézne ki.
A sejthártya külső felszíne
így mutat felülről.
Ebben az egészben van valami művészi,
ahogy kinéz.
Általános iskolában lehet, hogy
Neked is kellett
készíteni valamiféle alkotást babszemekből
és makarónitésztából.
Ez az ábra engem valami
ilyesmire emlékeztet.
Az egész mintha egy nagy mozaik lenne,
a kutatóknak is ez volt az első benyomása.
Ennek megfelelően a tudósok a
sejthártyának ezt a modelljét
folyékony mozaik modellként nevezték el.
Az alsó ábra jól mutatja a sejthártya
mozaikos jellegét.
Láthatjuk, ahogy mindenféle
színes alkotórész
összeáll egy gyönyörű közös képpé,
ez a sejthártya.
De honnan jön a folyékony jelző?