Преглед на клетъчната мембрана и течно-мозаечен модел | Клетки | MCAT | Кан Академия

В това видео малко ще проучим

клетъчната мембрана.

Като припомняне, да кажем,

че това е картинка на клетката ни с малко ядро

в средата.

Клетъчната ни мембрана е това, което огражда клетката,

така че клетъчната мембрана защитава клетката

от суровата външна среда.

Ако не беше клетъчната мембрана,

нямаше да сме живи днес, понеже нямаше

да има нищо, което да ни защитава от външния свят.

Ще говорим за главните три неща,

които изграждат клетъчната мембрана – първо, фосфолипиди,

второ, холестерол и трето, протеини.

Първото, за което ще говорим –

и това изгражда по-голямата част

от клетъчната мембрана – са фосфолипидите.

И за да спестим време,

начертах предварително клетъчна мембрана.

И ще забележиш, че тези отделни части

са фосфолипиди и един фосфолипид изглежда ето така.

Има полярна глава, полярна фосфатна група.

И има две опашки от мастни киселини.

И така обикновено представяме

един фосфолипид.

И в клетъчната мембрана можеш да видиш,

че тези фосфолипиди са групирани много близо

из цялата клетъчна мембрана.

И гледаме тази мембрана.

Това е като напречно сечение.

Можеш да си представиш, че разрязваме мембраната наполовина.

Тук имаме това,

което наричаме фосфолипиден бислой

и понякога може да бъде наречен също липиден бислой.

Второто нещо, което можем да намерим в мембраната,

е холестерол.

Често чуваме за холестерол в храните и кръвта,

и мислим, че е лошо нещо.

Но в този случай холестеролът всъщност

е много важен за клетъчната мембрана.

И холестеролът изглежда ето така.

И, отново, за да спестим време,

преначертах как изглежда холестеролът.

И ще забележиш, че холестеролът има много пръстени

и това дава на холестерола доста стабилна структура.

И холестеролът един вид

се вмъква между фосфолипидите,

ето така.

И аз мисля за холестерола

като вид буфер.

Той поддържа течливостта на клетъчните мембрани.

Докато температурите падат, холестеролът помага

за увеличаване на течливостта.

И докато температурите се повишават,

холестеролът ще помогне да се намали течливостта на клетъчната мембрана.

Холестеролът поддържа клетъчнта ни мембрана

в щастливата средна земя на течливостта.

И третото нещо, което изгражда клетъчната ни мембрана,

са протеините и протеините са голяма група.

В зависимост от клетката, няки клетки

ще имат значително количество

протеини в мембраната.

И протеините могат да приемат две главни форми.

Първо, може да имаш протеин,

който преминава през цялата мембрана.

Наричаме това интегрален протеин.

И също го наричаме трансмембранен протеин.

И това може да се образува в различни области на клетката,

ето така.

И някои протеини могат просто да седят върху мембраната,

ето така.

Или може да седят върху друг протеин, ето така.

И тях наричаме периферни протеини.

Има някои много редки протеини,

които могат да преминат наполовина през мембраната.

И още по-редки са няколкото протеина,

които могат да се намират вътре

в клетъчната мембрана, ето така,

между двата фосфолипида в бислоя.

Протеините са много големи играчи

във функцията на клетъчните мембрани.

Те извършват почти всички

от мембранните процеси, за които можем да се сетим.

И двете най-големи неща, които протеините правят, е, първо,

могат да действат като рецептори.

Протеините могат да кажат на клетката

какво се случва във външния свят.

Те действат като метод за комуникация.

И второто нещо, което протеините могт да направят,

което обикновено се случва при трансмембранните протеини,

е да пренасят молекули

навътре към и навън от клетката.

Сега, когато знаем функцията на протеините,

защо мислиш, че протеините, които са липидно-свързани,

или свързани с липидния бислой, като този тук, са толкова редки?

Това е понеже ако ролята на протеините

е предимно да действат като рецептори – да комуникират

с външния свят – или да действат като преносители –

да позволят на неща да преминат отвътре навън

или отвън навътре – протеините, които са

заседнали в средата, нямат голяма роля

в клетъчната мембрана.

И, последно, има един много важен вид молекула,

която се свързва с липидите или протеините

и това са въглехидратите.

Наричаме ги "глико" за по-кратко.

Това ще са гликопротеини или гликолипиди.

И те играят голяма роля в комуникацията.

Например, те позволяват на една клетка да разпознае

друга клетка в тялото ни.

Ако те играят роля в комуникацията,

в това клетките да разпознават други клетки,

къде мислиш ще се намират тези захари?

Ами, тези захари предимно ще се намират

отвън върху клетъчната мембрана.

Те ще се простират навън от протеините –

това ще са гликопротеини –

и могат да са върху периферните или интегралните протеини.

Или може да се простират от липидите, ето така.

И това ще са гликолипиди.

Това е малко объркващо за гледане.

Това, което начертах, е напречно сечение

на клетъчната мембрана.

Но какво ако гледаме клетъчната мембрана отвън,

един вид като изглед отгоре?

Как ще изглежда това?

Отново, за да спестим време,

предварително начертах фосфолипидите.

Ако гледаме клетъчната мембрана отвън –

гледаме към горната част на клетъчната мембрана –

всичко, което ще видим, са тези глави на фосфолипидите.

Може да видим холестерол между фосфолипидите,

ето така.

И може да видим някои големи протеини,

които са от горната страна на клетъчната мембрана,

ето така, разпръснати из клетката.

И, последно, може да видим някои гликопротеини

и гликолипиди отвън.

И те ще са прикрепени

към протеините и фосфолипидите, ето така.

И така ще изглежда клетъчната мембрана

отгоре.

И нещо много специално за това –

това изглежда като изкуство.

Ако помислим за времето в основното училище,

където имахме проект, при който поставяхме бобчета

или различни макарони в едно, за да създадем изкуство,

това ми прилича на тези неща.

Това всъщност наричаме мозайка.

Учените си помислили същото нещо.

Учените нарекли този модел на клетката

течно-мозаечен модел

и мозаечната част на клетката може да бъде описана тук.

Отново, виждаш, че има много различни части –

различни цветни парченца –

поставени в едно, за да създадат тази красива клетъчна мембрана.

Но защо го наричаме "течно-..."?

Причината да наричаме клетъчната мембрана течна

е понеже тези части на клетъчната мембрана

могат да се движат.

Те не са неподвижни.

Протеините и фосфолипидите

в клетъчната мембрана могат да се движат.

Затова я наричаме течна.

Как ще изглежда, ако погледнем клетъчната мембрана

отгоре?

Движението всъщност не е

двуизмерно – само нагоре и надолу или само наляво и надясно.

Може да протече в множество различни посоки.

Протеините могат да се движат из цялата мембрана,

както и фосфолипидите.

Отново, това наричаме течно-мозаечен модел.

Като малък забавен факт,

това било открито през 1972.

Тоест само преди 40 годинис ме открили,

че клетъчната ни мембрана била

течно-мозаечен модел.

Като обобщение, клетъчната ни мембрана е изградена

от три главни неща.

Първото са фосфолипидите.

Те изграждат най-голямата част от клетъчната мембрана

и са един вид основните градивни блокове, за да може

клетъчната мембрана да съществува.

Второто е холестеролът.

Холестеролът е разпръснат на случаен принцип

из клетъчната мембрана и помага

за поддържане на течливостта на клетъчната мембрана.

И третото са протеините и протеините извършват почти всички

от основните функции на клетъчната мембрана.

Заедно наричаме това течно-мозаечен модел,

понеже клетъчната мембрана е изградена

от толкова много различни неща и всички тези неща

винаги се движат наоколо като течност.