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?