Błony biologiczne są podstawą dla wielu ważnych właściwości komórki, nie najmniejszą z nich jest fizyczne określenie granicy komórki, a u eukariotów, granice każdej organelli wewnątrzkomórkowej. Jednakże nie są to granice całkowicie nieprzepuszczalne, a poprzez wbudowane białka, błona służy jako strażnik przejścia określonych cząsteczek do (np. składników odżywczych) i z (np. odpadów) komórki. Inne wbudowane białka mogą identyfikować komórkę z innymi komórkami i uczestniczyć w licznych interakcjach ze środowiskiem lub innymi komórkami. Wreszcie, błona, a dokładniej gradienty chemiczne w poprzek błony, jest ważnym źródłem energii dla komórki.
- 4.1: Struktura i skład membrany Ponieważ większość komórek żyje w środowisku wodnym, a zawartość komórki jest również w większości wodna, zrozumiałe jest, że membrana oddzielająca jedną stronę od drugiej musi być hydrofobowa, aby stanowić skuteczną barierę przed przypadkowym wyciekiem materiałów lub wody. Błony komórkowe zostały częściowo zdefiniowane jako składające się głównie z fosfolipidów: cząsteczki składające się z fosforylowanej polarnej grupy głównej dołączonej do szkieletu glicerolu, który ma dwa długie ogony węglowodorowe.
- 4.2: Przepuszczalność błony Czysta dwuwarstwa fosfolipidowa, niezależnie od składu lipidów, jest półprzepuszczalną membraną, która jest generalnie odpychająca dla dużych cząsteczek i jonów. Małe cząsteczki polarne mogą czasami łatwo przejść (np. etanol), ale częściej przechodzą z niewielką prędkością, jeśli w ogóle (np. woda). Jednakże, małe niepolarne cząsteczki są w stanie przejść przez membranę z relatywną łatwością. Powód powinien być oczywisty: większe cząsteczki po prostu nie mogą zmieścić się między cząsteczkami lipidów, aby zrobić sobie drogę.
- 4.3: Białka transportu membranowego Białka membranowe występują w dwóch podstawowych typach: integralne białka membranowe (czasami nazywane wewnętrznymi), które są bezpośrednio wstawione w obrębie dwuwarstwy fosfolipidowej, oraz peryferyjne białka membranowe (czasami nazywane zewnętrznymi), które znajdują się bardzo blisko lub nawet w kontakcie z jedną ścianą membrany, ale nie rozciągają się do hydrofobowego rdzenia dwuwarstwy. Integralne białka błonowe mogą rozciągać się całkowicie przez błonę, kontaktując się zarówno ze środowiskiem zewnątrzkomórkowym, jak i z cytoplazmą.
- 4.4: Potencjał czynnościowy w neuronach Transport solutów do i z komórek jest krytyczny dla życia. Jednak w neuronach, ruch jonów ma inną kluczową funkcję u zwierząt metazoan: produkcja potencjałów czynnościowych używanych do neurotransmisji. Ta specjalizacja pozwala na niezwykle szybkie przekazywanie informacji na duże odległości. Przykładem, którego mój mentor używał podczas nauczania dzieci podstaw neurobiologii, był neuron dwubiegunowy, który rozciąga się od palca u nogi do mózgu.
Sztuka: Błona komórkowa, zwana również błoną plazmatyczną lub plazmalemmą, jest półprzepuszczalną dwuwarstwą lipidową wspólną dla wszystkich żywych komórek. Zawiera różnorodne cząsteczki biologiczne, głównie białka i lipidy, które biorą udział w szerokim wachlarzu procesów komórkowych. Służy również jako punkt zaczepienia zarówno dla cytoszkieletu wewnątrzkomórkowego, jak i, jeśli jest obecna, dla ściany komórkowej. (Public Domain; LadyofHats via Wikipedia.
.