Cell-membran

LÀnk till bild pÄ cellmembran

Membranlipider

Cellmembranet bestÄr frÀmst av fosfolipider och sfingolipider, som bÄda Àr negativt laddade. De bidrar till det semipermeabla membranet och har en asymmetrisk fördelning: fosfatidylcholin och sphingomyelin Äterfinns frÀmst pÄ utsidan av membranet, medan fosfatidylserin och fosfatidylethanolamin finns pÄ insidan. Membranet innehÄller bÄde mÀttade och omÀttade lipider, vilket pÄverkar dess fluiditet. Kolesterol finns insprÀngt mellan fosfolipiderna och stabiliserar membranet genom att reglera dess flexibilitet och tÀthet.

Membranproteiner

Det finns tvÄ huvudtyper av membranproteiner: transmembrana och perifera. Transmembranproteiner gÄr rakt igenom det dubbla fosfolipidlagret och Àr starkt bundna till membranet, ofta med bÄde hydrofoba och hydrofila delar. Perifera proteiner Àr svagt bundna till ytan av membranet, oftast genom interaktion med andra membranproteiner eller lipidhuvuden. Dessa proteiner har ofta funktioner i signaltransduktion, transport och celligenkÀnning.

Glykokalyx

Glykokalyx Àr ett kolhydratrikt lager som tÀcker utsidan av cellmembranet. Det bestÄr av glykoproteiner och glykolipider. Detta lager spelar en viktig roll i vattenreglering samt i igenkÀnning och interaktion med andra celler. Den antigeniska funktionen hos glykokalyx Àr viktig för immunförsvaret, dÀr exempelvis MHC klass I-molekyler gör det möjligt för immunceller att sÀrskilja mellan vÀrdceller och frÀmmande celler. Glykokalyxen Àr ocksÄ grunden för blodgruppsantigen, vilket gör den central i transfusionsmedicin.

Membranets fluiditet

Cellmembranets fluiditet beskriver hur rörliga lipiderna och proteinerna i membranet Àr, vilket pÄverkar membranets funktion, formbarhet och permeabilitet. Fluiditeten Àr avgörande för bland annat transport, signalering och endocytos.

Fluiditeten Àr temperaturberoende. Vid högre temperaturer ökar membranets rörlighet, medan den minskar vid lÀgre temperaturer. För att motverka stelhet i kyla och för hög rörlighet i vÀrme anpassas lipidkompositionen.

MÀttade fettsyror, som saknar dubbelbindningar, packas tÀtt och minskar fluiditeten. OmÀttade fettsyror innehÄller en eller flera dubbelbindningar, vilket skapar "knyckar" i kedjan och hindrar tÀt packning, vilket ökar fluiditeten.

Kolesterol fungerar som en stabiliserande komponent i membranet. Vid höga temperaturer minskar kolesterol fluiditeten genom att begrÀnsa lipidernas rörlighet. Vid lÄga temperaturer hindrar kolesterol lipider frÄn att packas för tÀtt, vilket motverkar stelhet.

Transport över cellmembranet

Cellmembranet Àr selektivt permeabelt, vilket innebÀr att vissa Àmnen kan passera fritt medan andra krÀver hjÀlp. SmÄ, opolÀra och fettlösliga molekyler som steroider, syre och koldioxid kan diffundera direkt genom membranet utan hjÀlp av proteiner.

Inom sjÀlva membranet kan fosfolipider och vissa proteiner röra sig i sidled, vilket kallas lateral diffusion. Denna rörlighet bidrar till membranets dynamik. Ibland byter lipider sida mellan membranets lager, en process som kallas "flip-flop" eller transvers diffusion. Detta krÀver ofta hjÀlp av specialiserade enzymer som flippaser och floppaser.

Större eller polÀra Àmnen krÀver transportproteiner för att ta sig genom membranet. Dessa finns i tvÄ huvudtyper: bÀrarproteiner, som förÀndrar form för att flytta Àmnen, och kanalproteiner, som skapar porer Àmnen kan passera genom.

Transportprocesser kan aktiveras av signalmolekyler via receptorer i membranet. Detta kan leda till att andra ordningens budbÀrare, som cAMP eller kalciumjoner, aktiveras inne i cellen och pÄverkar intracellulÀra processer.

För att celler ska kunna kommunicera och samverka sitter de ofta ihop via olika typer av cellförbindelser. Exempel Àr tight junctions som tÀtar mellanrum mellan celler, desmosomer som förankrar celler mekaniskt, och gap junctions som tillÄter jonflöde mellan celler.