|
Charakterystyka b³ony komórkowej.
B³onê plazmatyczn¹ cechuje asymetria, dynamika jej struktury oraz p³ynnoœæ.
ASYMETRIA.
Budowa asymetryczna b³ony zale¿y od asymetrycznego rozmieszczenia jej sk³adników bia³kowych oraz lipidowych. Jak ju¿ podano, bia³ka integralne mog¹ byæ umiejscowione w dwuwarstwie lub monowarstwie. Bia³ka peryferyjne mog¹ byæ rozmieszczone po obydwu stronach b³ony, natomiast glikoproteiny znajduj¹ siê zawsze po zewnêtrznej stronie warstwy zewnêtrznej (ekstracyto-plazmatycznie).
Na asymetriê b³ony du¿y wp³yw wywiera budowa lipidów i ich rozmieszczenie w poszczególnych warstwach. Wszystkie lipidy zawieraj¹ce cholinê (fosfatydylocholiny i sfingomieliny) wchodz¹ w sk³ad zewnêtrznej warstwy b³ony. Lipidy zawieraj¹ce serynê i etanoloaminê wystêpuj¹ w warstwie wewnêtrznej (od strony cytoplazmy). Glikolipidy, podobnie jak glikoproteiny, wystêpuj¹ zawsze po zewnêtrznej stronie warstwy zewnêtrznej.
Wiele badañ przeprowadzonych na erytrocytach i p³ytkach krwi wskazuje, ¿e asymetria jest stanem dynamicznym, podlegaj¹cym zmianom zale¿nym od ró¿nych czynników. Asymetria b³on wytwarza siê w procesie ich powstawania.
DYNAMIKA STRUKTURY B£ONY.
Ka¿da cz¹steczka wchodz¹ca w sk³ad b³ony nie pozostaje sztywna, lecz ma mo¿liwoœci ruchu. Czêœci polarne lipidów s¹ mniej ruchliwe, natomiast "ogony" wêglowodorowe s¹ tym bardziej ruchliwe, im bardziej krótki jest ³añcuch i zawiera wi¹zania podwójne.
Pod wp³ywem wzrostu temperatury ³añcuchy lipidów mog¹ wykonywaæ ruchy segmentalne wokó³ ka¿dego z wi¹zañ -C-C-. W niskich temperaturach wszystkie d³ugie ³añcuchy wystêpuj¹ w postaci izometrycznej trans o najni¿szej energii. S¹ one wówczas prawie nieruchome. Oprócz ruchu segmentalnego mo¿liwy jest tak¿e ruch rotacyjny, czyli obrotowy wokó³ pod³u¿nej osi cz¹steczki.
Wymiana s¹siaduj¹cych cz¹steczek w monowarstwie jest mo¿liwa dziêki ruchowi lateralnemu (bocznemu), okreœlanemu jako dyfuzja lateralna (dyfuzja boczna). Ruch ten jest bardzo szybki.
Ruch cz¹steczek polegaj¹cy na przechodzeniu cz¹steczek z jednej monowarstwy do drugiej nazywa siê ruchem flip-flop. Poniewa¿ w grê wchodzi przejœcie czêœci hydrofilowej (polarnej) cz¹steczki przez czêœæ hydrofobow¹ (niepolarn¹) b³ony, wystêpuj¹ utrudnienia energetyczne i ruch ten jest bardzo powolny (kilka minut -kilka dni).
Cz¹steczki bia³ek membranowych mog¹ wykonywaæ wszystkie ruchy oprócz segmentalnego. Mog¹ one zatem wykonywaæ ruchy obrotowe, przemieszczaæ siê w p³aszczyŸnie b³ony drog¹ dyfuzji lateralnej oraz zanurzaæ siê w warstwie hydrofobowej b³ony b¹dŸ wynurzaæ siê z niej.
P£YNNOŒÆ B£ONY
zale¿y od jej wszystkich sk³adników. Sk³adniki œciœlej upakowane w b³onach, jak np. sfingomieliny lub cholesterol, zmniejszaj¹ p³ynnoœæ b³ony. D³ugoœæ ³añcuchów oraz obecnoœæ wi¹zañ podwójnych wp³ywa na zwiêkszenie p³ynnoœci b³ony. Podobnie wp³ywa podwy¿szenie temperatury, natomiast odwrotny wp³yw ma podwy¿szenie ciœnienia. Na upakowanie cz¹steczek istotny wp³yw wykazuj¹ zmiany pH oraz obecnoœæ jonów (np. Ca~+).
P³ynnoœæ b³on wp³ywa na ich funkcje. Wzrostowi p³ynnoœci towarzyszy wzrost przepuszczalnoœci dla wody i drobnocz¹steczkowych zwi¹zków polarnych. Wzrasta wówczas tak¿e dyfuzja lateralna bia³ek. P³ynnoœæ lipidów b³onowych ma istotne znaczenie dla funkcji transportowej bia³ek. P³ynnoœæ b³on wp³ywa na mo¿liwoœci wi¹zania hormonów z ich receptorami b³onowymi. Bia³ka peryferyjne, np. przeciwcia³a, na skutek przy³¹czenia siê do bia³ek integralnych, mog¹ ograniczyæ ich ruchliwoœæ.
|
