Setiap sel manusia dan haiwan diselimuti oleh membran semipermeable. Ia melindungi bahagian dalam sel daripada pengaruh berbahaya dari luar, dan bertanggungjawab untuk pertukaran bahan yang diperlukan dari luar ke dalam serta dari dalam ke luar. Dalam fungsi ketiga, membran mengambil alih komunikasi antara sel-sel, dengan syarat sel terletak di dalam hubungan sel.
Apakah membran sel?
. membran sel mengelilingi setiap sel manusia dan haiwan dan memisahkannya dari sel lain atau dari ruang ekstraselular. Ia mesti telap secara selektif di kedua arah untuk membiarkan bahan yang diperlukan masuk ke dalam sel atau membawa produk degradasi keluar dari bahagian dalam sel. Sekiranya sel berada dalam hubungan sel, membran mesti dapat membentuk semacam ikatan mekanikal dengan membran sel yang berdekatan untuk menyediakan yang diperlukan kekuatan kepada persatuan sel. Sebagai tambahan, selaput mesti dapat berkomunikasi dengan sel-sel yang berdekatan. Ia mesti dapat menyampaikan "mesej" dari selnya ke sel yang berdekatan dengan secepat mungkin dalam semacam komunikasi antara sel, atau untuk menerima mesej dari sel yang berdekatan dan menyebarkannya ke selnya sendiri. Untuk mengelakkan sel diserang oleh pertahanan tubuh sendiri melalui tindak balas autoimun, selaput mesti mempunyai ciri di sisi yang menghadap ke ruang ekstraselular yang, sebagaimana adanya, mengenal pasti sistem imun sebagai sel endogen.
Anatomi dan struktur
. membran sel terdiri daripada lapisan ganda dari lipid dan mencapai ketebalan hanya 6 hingga 10 nanometer. Kumpulan lipofilik dari dua lapisan lipid saling berhadapan, membentuk penghalang hidrofobik yang tidak dapat diatasi untuk cecair berair. The lipid lapisan luar sebahagiannya glikolisasi, dan sakarida mungkin melekat dan digabungkan dengan lipid untuk membentuk glikolipid. Membran sel diselingi dengan yang disebut membran protein, yang melakukan pelbagai tugas. Glikoprotein dilekatkan pada permukaan membran menghadap ke luar dan berfungsi, antara lain, untuk mengenal pasti sel sebagai endogen kepada sistem imun. Lain-lain protein (protein integral) menembusi membran sel dan berkomunikasi dengan ruang ekstraselular dan intraselular. Struktur penting lain dibentuk oleh saluran ion yang disebut, yang dibentuk oleh saluran protein dan membolehkan pertukaran bahan tertentu. Khusus untuk pertukaran dengan air Untuk mengatasi halangan hidrofobik antara dua lapisan lipid membran sel, terdapat saluran air yang disebut (aquaporin), yang berfungsi lebih kurang sama dengan saluran ion.
Fungsi dan Tugas
Membran sel membezakan bahagian dalam sel dari luar atau dari sel lain dan melindungi inti, organel, sitoplasma, dan bahagian lain yang terletak di dalam sel. Walaupun kebolehtelapan separa, membran dapat memisahkan cecair berair di dalam sel dari cecair berair di luar sel - walaupun pada tekanan osmotik yang berbeza. Fungsi dan tugas lain adalah pertukaran bahan selektif antara bahagian dalam sel dan ruang ekstraselular. Membran sel mempunyai tiga pilihan berbeza yang tersedia untuk tujuan ini:
- Pilihan pertama adalah menggunakan kecerunan osmotik.
- Kemungkinan kedua adalah menggunakan ion dan air saluran yang telah terbentuk di membran sel. Melalui pelbagai jenis saluran, ion dapat diangkut di sepanjang kecerunan voltan elektrik.
- Walau bagaimanapun, ada kemungkinan ion protein pengangkutan yang disebut di bawah perbelanjaan tenaga terhadap kecerunan voltan elektrik atau neutral elektrik molekul untuk dilalui.
Massa pengangkutan melalui saluran ion berfungsi di kedua arah. Untuk pertukaran dengan makromolekul yang tidak dapat diangkut oleh saluran osmosis atau ion, membran sel dapat membentuk penonjolan yang dapat menyelimuti makromolekul dan kemudian mengangkutnya melalui membran sel ke bahagian dalam sel. Untuk sel yang tidak disambungkan secara langsung saraf, komunikasi antara satu sama lain adalah penting. Protein khas bertanggungjawab untuk ini, yang berlabuh di membran sel dan dihubungkan ke ruang intraselular dan ekstraselular (protein transmembran), supaya maklumat dapat ditukar di kedua arah. Pertukaran maklumat dalam erti kata yang lebih luas juga merangkumi kenyataan bahawa membran sel memberi isyarat kepada sistem imun dengan menggunakan protein periferal yang berlabuh bahawa ia adalah sel endogen yang tidak boleh diserang.
Penyakit dan gangguan
Fungsi biasa dari dua fungsi asas pertukaran zat dan konduksi isyarat membran sel membentuk prasyarat untuk kemunculan kehidupan yang lebih tinggi. Kesannya boleh menjadi serius sekiranya hanya satu fungsi asas membran sel yang terganggu. Penyakit autoimun, yang dipicu oleh sistem kekebalan tubuh yang sesat, dapat disebabkan secara berkaitan dengan kerusakan membran sel tisu yang terjejas. Sekiranya terdapat kecacatan pada protein membran yang berlabuh, sistem kekebalan tubuh dapat mengklasifikasikan sel-sel bukan sebagai tisu pesakit sendiri tetapi sebagai tisu asing dan memulakan serangan yang sesuai. Sindrom antiphospholipid penyakit autoimun (APS) membawa kepada perubahan komposisi membran sel berwarna merah darah sel (erythrocytes) kerana sistem imun membawa kepada pemusnahan protein membran yang berkaitan dengan phopholipid. Ini sangat mendorong pembekuan, yang menyebabkan peningkatan kejadian trombosis, strok, infark miokard dan paru embolisme. Komunikasi antara sel yang terjejas juga boleh membawa kepada akibat yang serius. Sebagai contoh, jika protein transmembran, hantarkan "perintah kematian" ke tetangga kanser sel, memicu kematian sel spontan mereka (apoptosis), tidak diambil oleh sel barah akibat gangguan dalam mekanisme komunikasi, ini bermaksud sel tumor dapat berkembang tanpa gangguan. Deposit amiloid di otak Alzheimer pesakit kemungkinan besar disebabkan oleh protein membran tertentu yang dipecah oleh enzim beta-secretase dan oleh itu secara fisiologi tidak berkesan. Ini bermaksud bahawa penyakit ini disebabkan oleh kerosakan pada membran sel.
