Membran Nədir?
Hüceyrə membranı, sitoplazmik membran, plazma membranı — canlı hüceyrənin daxili hissələrini onu əhatə edərək xarici mühitdən ayıran bioloji membran, dəri. Membran ion və üzvi birləşmələrin hüceyrə içinə, eləcə də daxildən xaricə keçidini dəqiq şəkildə tənzimləyir. Hüceyrə membranının ana funksiyası huceyredaxili strukturları xarici təsirlərdən qorumaqdır. Proteinləri əhatələyən cüt fosfolipid təbəqəsindən ibarətdir. Hüceyrə membranı toxumada fərdi hüceyrələrin bir-birinə birləşməsi, ion mübadiləsi, hüceyrə divarı, qlükokaliks, hüceyrədaxili sitoskelet kimi bir sıra xarici quruluşun dayaq nöqtəsi olan platformadır.
Həyati proseslərin bir çoxu membranlarda baş verir. Bu proseslərin pozulması bir sıra patologiyaıarın yaranmasına səbəb olur.
Membran biofizikası hüceyrə membranını öyrənən əsas sahələrdən biridir.
- Hüceyrə pərdəsi və ya hüceyrə membranı, molekulları xüsusiyyətlərinə görə hüceyrənin içərisinə və ya xaricinə aparan hüceyrənin xaricində olan təbəqə.
- Süni membran və ya sintetik membran laboratoriya və sənaye mühitlərində təmizləmə və izolyasiya proseslərində istifadə olunan membrandır.
- Bazal membran , bazal membran və ya bazal təbəqə, epitel hüceyrələrinin bazal hissələrini əhatə edən və epiteli altındakı birləşdirici toxumadan ayıran, hamar əzələ, skelet əzələsi, ürək əzələsi, sinir hüceyrələri və yağ hüceyrələri.
Membranın Funkisyası Nədir?
Hüceyrə membranının yerinə yetirdiyi funsiyalardan əsasən üçünü qeyd etmək olar:
- Baryer funksiyası – membranlar hüceyrədaxili mühitlə ətraf mühiti təcrid edir və seçici, tənzimlənən keçiriciliyə malikdir. Membran keçiriciliyi hüceyrənin vəziyyətindən asılı olaraq dəyişə bilər.
- Matris funksiyası — membranlar struktur elementlərinin qarşılıqlı əlaqəsini təşkil edir, onların bir-birinə qarşı yerləşməsini və istiqamətləndirməsini idarə edir.
- Mexaniki funksiyası – membranlar hüceyrədaxili mühitin möhkəm və avtonom olmasını təmin edir. Demək olar ki, hüceyrədaxili bütün strukturların əmələ gəlməsində membranlar böyük rol oynayırlar. Təsadüfü deyildir ki, bəzən membran hüceyrənin memarı adlandırılır.
Əsas funksiyalardan başqa biomembranlar energetik biopotensialların əmələ gəlməsi və otürülməsi, reseptor kimi funksiaları da yerinə yetirirlər.
Hüceyrələrin və hüceyrə membranlarının xüsusiyyətləri
Hüceyrə; Bütün canlı orqanizmlərin struktur və funksional vahidi hüceyrədir. bütün növlərdən
hüceyrələrin müəyyən struktur xüsusiyyətləri vardır.
Membranların xüsusiyyətləri
Membranlar membran komponentləri arasında kovalent olmayan qarşılıqlı təsir nəticəsində əmələ gəlir.
Onlar formalaşır.
Membranlar asimmetrikdir. Membranların daxili və xarici səthi var.
Lipidlər membran daxilində sərbəst hərəkət edə bilir.
Membranların bəzi xüsusi funksiyalarını membran zülalları yerinə yetirir.
Plazma membran hüceyrələr və orqanoidlər və onların ətraf mühiti arasında maneə rolunu oynayır.
edir.
Plazma membranı yarımkeçiricidir.
Lipidlər, zülallar və karbohidratlardan ibarətdir.
Membran lipidləri amfipatikdir (həm hidrofilik, həm də hidrofobik hissələrdən ibarətdir)
Onlar xarakterikdir.
Tərkibində əsasən lipidlər kimi fosfolipidlər var.
Hüceyrə membranı
Hüceyrədəki sitoplazmanı əhatə edən və hüceyrədaxili maye mühitini hüceyrədənkənar maye mühitdən ayıran membrandır.
Sərhədin mövcudluğu müxtəlif cür izah edilib. Məsələn, hüceyrənin hüceyrədaxili mühitindən daha çoxu var.
hüceyrələrin büzülməsi və ya konsentratlı məhlulda yerləşdirildikdə bəzi boyaların itirilməsi
Məhlullara yerləşdirilən hüceyrənin daxili hissəsinin ləkələnməməsi hüceyrəni məhdudlaşdıran bir sərhəddir (maneədir).
strukturunun mövcud olduğunu göstərir. Hüceyrənin sitoplazmasını əhatə edən bu sərhəd quruluşu sitoplazmatikdir
Buna membran deyilir (hüceyrə membranı = plazma membranı).
Hüceyrə Membranı Nədir?
Hüceyrə membranı üzərində aparılan tədqiqatlar nəticəsində hüceyrə membranının kimyəvi tərkibi
Onun lipidlərdən və zülallardan ibarət olduğu müəyyən edilmişdir. Son illərdə eukaryotik hüceyrələrin xarici membranı
Karbohidratlar hüceyrə tərəfində çox aşağı səviyyədə 2-10% aşkar edilsə də,
Membranın əsas kimyəvi tərkibi lipidlərdən və zülallardan ibarətdir.
Hüceyrə membranında lipidlərin və zülalların təşkili ilə bağlı müxtəlif fərziyyələr irəli sürülüb.
qovulmuşdu. Elektron mikroskopiya ilə aparılan tədqiqatlar və biokimyəvi tədqiqatlar nəticəsində,
hüceyrə membranının dinamik xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq membranda lipidlərin və zülalların təşkili
1972-ci ildə Singer və Nikolson tərəfindən irəli sürülüb və bu gün də qəbul edilir.
Verilən görünüş maye (axan) mozaika membran modelidir. Bu modelə görə hüceyrə membranı bir cüt lipiddir.
O, lipid təbəqəsindən ibarətdir və bu lipid təbəqəsinə müxtəlif ölçülü və tərkibli globulyar hüceyrələr əlavə olunur.
Zülallar səthə gömülmüş və ya yapışmış vəziyyətdə tapılır.
Onun strukturuna daxil olan zülallar və digər maddələr olan fosfolipid ikiqatlı vahid
Bir membran kimi müəyyən edilir. Bütün bioloji membranların fosfolipid ikiqatlı təbəqəsi var. hüceyrə membranında yerləşir
Lipid elementləri glikolipidlərdən və xolesteroldan, xüsusən də fosfolipidlərdən ibarətdir.
Hüceyrə membranı elektron mikroskopla tədqiq edildikdə, aydın bir bölgə ilə ayrılan iki hissə var.
Qaranlıq bir xətt kimi görünür. Qaranlıq sahələr fosfolipidlərin hidrofilik başlarının yerləşdiyi bölgəni göstərir.
Açıq bölgə hidrofobik quyruqların yerləşdiyi bölgəni təmsil edir.
Ümumi membran formalarında hidrofilik baş qrupları yuvarlaq, hidrofobik quyruqlar isə yuvarlaqdır.
İki xətt ilə göstərilir. Hüceyrə membranında yağ turşularının qeyri-qütblü hidrofobik yağ turşusu zəncirləri
Onlar ortada bir-birinin əksinə və ya üst-üstə yerləşdiyi halda, qütb və hidrofilik başlar xaricə doğru düzülür.
Təhlillər nəticəsində hüceyrə membranının daxili və xarici səthini təşkil edən iki lipid
Qatın tərkibinin fərqli olduğu müəyyən edilmişdir. Xarici təbəqə xüsusilə xolindir
fosfolipidlər (məsələn, fosfatidilxolin) və qlikolipidlər baxımından, membran isə
sitoplazma tərəfində yerləşən daxili lipid təbəqəsinin aminofosfolipidləri (məsələn, aminofosfolipidlər)
Onun fosfotidiletanolamin) və fosfotidilserinlə zəngin olduğu aşkar edilmişdir. Bu vəziyyət balansdadır
Asimmetriya, yəni membranın iki tərəfi arasında struktur və funksiya fərqi yaranır
gətirir.
Xarici lipid təbəqəsinin yağ turşuları yüksək dərəcədə doymuş yağ turşularıdır. daxili lipid təbəqəsi
Yağ turşuları həddindən artıq doymamış yağ turşularıdır.
Membran axıcılığı, yağ turşularının tərkibi və fosfolipidlər arasında xolesterin
tərəfindən idarə olunur. Prokaryotlarda membranın axıcılığı yağ turşularının karbohidrogen zəncirindən asılıdır.
Bu, ikiqat bağların uzunluğu və sayını dəyişdirməklə tənzimlənir.
Bundan əlavə, membrandakı lipid təbəqələri, yağ turşusu zəncirinin və fosfolipidlərin hidrofobik qarşılıqlı təsirləri
qütb baş qrupları və ətrafdakı su molekulları arasında qurulan ion və hidrogen bağları ilə.
sabitləşir. Membrandakı lipid təbəqələri sadə bir cəmiyyət deyil və öz-özünə bərpa olunur.
bacaran bir cəmiyyətdir. Buna görə membranın lipid bölgəsində bir deşik açılırsa, bu dəlik açılacaqdır
Yaxınlıqda yerləşən lipid hissəsi tərəfindən təmir edilir və bağlanır.
Hüceyrə membranındakı lipid bölgəsi maye matris şəklindədir və zülallar da eynilə bu lipid dənizindədir.
Aysberqlər kimi üzürlər. Hüceyrə membranında yüzdən çox struktur zülal var. Bu zülallar
yerləşdikləri yerə görə;
1-Inteqral (Daxili) zülallar,
2-Onları iki qrup altında qruplaşdıra bilərik: Periferik (xarici) zülallar.
Bioloji membranların əsas funksiyaları nədir?
1) Hüceyrələri əhatə edir və onların sərhədlərini təyin edir və yarımkeçirici maneə rolunu oynayırlar.
Fəaliyyət göstərir: Zəhərli molekulları bloklayır və qida maddələrinin yığılmasına kömək edir.
2) Xüsusi funksiyaların meydana gəldiyi yerlərdir: hüceyrə hərəkətini asanlaşdırmaq,
Reproduksiyaya kömək edir.
3) Nəqliyyatı tənzimləyir: sadə diffuziya, asanlaşdırılmış diffuziya, aktiv nəqliyyat.
4) Elektrik və kimyəvi siqnalları qəbul edir və ötürür.
5) Hüceyrə-hüceyrə əlaqəsini təmin edir.
Membranın Strukturu
Bioloji membranların struktur quruluşu haqqında ilk nəzəriyyə 1902-ci ildə Overton tərəfindən irəli sürülmüşdür. Məlum olmuşdur ki, lipidlərdə həll olan maddələr hüceyrə membranından asanlıqla keçirlər. Buna əsasən membranların birqat fosfolipid təbəqəsindən ibarət olduğu fərz edildi. Həqiqətən də, iki polyar və qeyri-polyar mühit arasında (su və hava kimi) fosfolipid molekulları bir qat təbəqə əmələ gətirir. Bu zaman polyar “başcıq”lar polyar mühitə, qeyri-polyar isə qeyri-polyar mühitə doğru yönəlir. Bioloji membranların tərkibinə daxil olan fosfolipid molekullari amfifillik xassəsinə malikdirlər, yəni molekulun başcıq hissəsi polyardır (hidrofildir) quyruqcuq hissəsi isə qeyri polyardır. Bu fosfolipidlərin kimyəvi tərkibilə əlaqədardır, belə ki, onların tərkibinə qliserin, yağ turşuları və hər bir fosfolipid sinfinə xas olan polyar birləşmə (xolin, etanolamin, serin və s.) daxildir. Formasına görə fosfolipid molekulları silindiri xatırladır, ¼-i başcıq (uzununa), 3/4-ü isə quyruqcuğun payına düşür.
1925-ci ildə Hörtel və Qrendel eritrosit membranından alınmış birqat lipid təbəqəsinin sahəsinin eritrositlərin sahələri cəmindən iki dəfə böyük olduğunu göstərdilər. Bundan sonra lipidlərin membranında bir deyil ikiqat təbəqə əmələ gətirdiyi ideyası meydana çıxdı. Bu hipotez hüceyrənin elektrik parametrlərinin ölçülməsi üçün 1935-ci ildə Koul və Kertiz tərəfindən aparılan təcrübələrdə öz təsdiqini tapdı.
Sulu mühitdə fosfolipid molekulları molekulları bir yerə öz-özünə elə yığılırlar ki, hidrofil başcıqlar suya doğru, qeyri-polyar quyruqcuqlar isə əksinə yönəlirlər. Beləcə bütöv bimolekulyar fosfolipid təbəqəsi əmələ gəlir. Bilipid təbəqəsi uzunluğu böyük olduqda, özünün hidrofob hissəsini sudan qorumaq üçün, qapanaraq fosfolipid vezikulları liposomları əmələ gətirirlər. Beləliklə lipid membranları və vezikulların yaranması özbaşına prosesdir və öz-özünü yığma, fosfolipid molekullarının fiziki-kimyəvi xüsusiyyətindən irəli gəlir. Artıq hazır olan fosfolipid təbəqələrinə sonradan zülallar birləşə bilir. Sərbəst radikallı proses zamanı peroksid-oksidləşmə və ya fosfolipaza fermentinin təsiri nəticəsində fosfolipid molekulunda yağ turşusu zəncirlərindən birinin ayrılması başcığın ölçüsünün hidrofob hissədən böyük olmasına səbəb olur. Molekul silindir formasından konik formaya keçir. Beləcə molekullar bir yere yığılaraq ikiqat təbəqə əvəzinə sferik mitsellalar əmələ gətirirlər. Membranda bir neçə belə molekul olarsa, onlar birlikdə, daxili hissəsi polyar başlıqlardan təşkil olunduğundan, hidrofil məsamələr yaradırlar. Bu məsamələrdən su və ionlar keçə bilərlər. Bunun nəticəsində membran öz bariyer funksiyasını itirir. Buna görə də lipidlərin peroksid-oksidləşməsi və fosfolipazanın təsiri membranların zədələnməsinə səbəb olur və nəticədə bir sıra xəstəlik əmələ gəlir.
Aparılan təcrübələr göstərdi ki, membranlar yalnız bilipid qatından ibarət deyil, həm də zülal molekullarından təşkil olunmuşdur. Daniyel və Devson 1935-ci ildə təklif etdikləri “buterbrod” modelinə gorə membran üç təbəqədən ibarətdir: orta bilipid təbəqəsi hər iki tərəfdən zülal təbəqəsilə əhatə olunmuşdur.
Sonradan aparılan tədqiqatlar bu modelin doğruluğunu təsdiq etdi. 1959-cu ildə C. Robertson miolinin ultrasuturukturunu öyrənərək membranın vahid və ya unitar nəzəriyyəsini irəli sürdü. Onun fikrincə, hüceyrənin bütün mümbranlarının quruluşu qalınlığı 7.5–9 nm olan üçqat təbəqədən ibarətdir. Bu elementar membranın orta lipid təbəqəsi sitoplazma tərəfdən fibrillyar zülal təbəqəsilə, xarici səthdən isə mukopolisaxaridlər və ya mukopoteidlərlə örtülmüşdür. Bəzi alimlər hesab edirlər ki, membranın ikiqat fosfolipid təbəqəsi hər iki tərəfdən nazik fibrillyar zülal təbəqəsilə, o da öz növbəsində qlobulyar zülal molekulları ilə örtülmüsdür.
Sonraki çoxsaylı təcrübə buterbrod modelinin də bioloji membranların düzgün quruluşunu əks etdirmədiyini göstərdi.
1972-ci ildə Singer və Nikolson bioloji membranların müasir “maye-mozaik” modelini təklif etdilər. Yeni modelə əsasən, fizioloji şəraitdə maye aqreqat halında olurlar. Bu fosfolipid “dənizində” zülal aysberqləri üzür. Membran zülallarını səthi və inteqrallayıcı zülallara ayırırlar. Ayrı-ayrı hücüyrə membranlarında zülallar lipidlərə nisbətən 2.5 dəfə az, ertirosit membranlarında isə əksinə 2.5 dəfə çoxdur.
Bioloji membranın tərkibinə zülal və fosfolipidlərdən başqa kimyəvi birləşmələrdə daxildir. Heyvan hüveyrələrinin membranlarında fosfolipid və zülalların miqdarı ilə müqayisəli olunacaq dərəcədə xolesterin vardır. Bundan əlavə, memranlarda qlikolipidlər, qlikoproteidlər və sairə mövcuddur.
Membranların “maye mozaik” modeli hal-hazırda hamı tərəfindən qəbul edilmişdir. Lakin bütün modellər kimi bu model də membranların quruluşunun sadələşmiş təsvirini verir. Lipid dənizində zülal aysberqləri həmişə sərbəst üzmürlər, bəzən hüceyrə daxili suturukturlarda “lövbər” ata bilərlər. Mikroflamentlər və mikroborucuqlar belə sturukturlara aiddir.
Mənbələr:
- avys.omu.edu.tr
- Wikipedia
- acikders.ankara.edu.tr
