Mọi tế bào của con người và động vật đều được bao bọc bởi một màng bán thấm. Nó bảo vệ bên trong tế bào trước những tác động có hại từ bên ngoài, đồng thời có nhiệm vụ trao đổi chất cần thiết từ ngoài vào trong cũng như từ trong ra ngoài. Trong chức năng thứ ba, màng tiếp nhận sự liên lạc giữa các tế bào, miễn là tế bào đó nằm trong một liên kết tế bào.
Màng tế bào là gì?
Sản phẩm màng tế bào bao quanh mọi tế bào của con người và động vật và ngăn cách nó với các tế bào khác hoặc với không gian ngoại bào. Nó phải được thẩm thấu một cách chọn lọc theo cả hai hướng để cho phép các chất cần thiết vào trong tế bào hoặc để mang các sản phẩm thoái hóa ra khỏi bên trong tế bào. Nếu tế bào nằm trong một liên kết tế bào, thì màng phải có khả năng hình thành một số loại liên kết cơ học với màng của tế bào bên cạnh để cung cấp sức mạnh đến liên kết chi bộ. Ngoài ra, màng phải có khả năng giao tiếp với các tế bào lân cận được gắn vào. Nó phải có khả năng truyền “thông điệp” từ ô của nó sang các ô lân cận càng nhanh càng tốt bằng một kiểu liên lạc giữa các tế bào, hoặc nhận thông điệp từ các ô lân cận và chuyển nó đến ô của chính nó. Để ngăn tế bào bị tấn công bởi sự tự vệ của cơ thể thông qua phản ứng tự miễn dịch, màng phải có các đặc điểm ở phía đối diện với không gian ngoại bào, như nó vốn có, xác định nó với hệ thống miễn dịch như một tế bào nội sinh.
Giải phẫu và cấu trúc
Sản phẩm màng tế bào được cấu tạo bởi một lớp kép chất béo và đạt độ dày chỉ từ 6 đến 10 nanomet. Các nhóm ưa béo của hai lớp lipid đối diện nhau, tạo thành một hàng rào kỵ nước không thể vượt qua đối với chất lỏng. Các chất béo của lớp ngoài bị glycol hóa một phần, và saccharide có thể đã gắn và kết hợp với lipid để tạo thành glycolipid. Các màng tế bào được xen kẽ với cái gọi là màng protein, thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau. Glycoprotein được gắn vào bề mặt hướng ra ngoài của màng và phục vụ, trong số những thứ khác, để xác định tế bào là nội sinh của hệ thống miễn dịch. Khác protein (các protein tích hợp) thâm nhập vào màng tế bào và giao tiếp với không gian ngoại bào và nội bào. Một cấu trúc quan trọng khác được hình thành bởi cái gọi là kênh ion, được hình thành bởi kênh protein và cho phép trao đổi chất nhất định. Cụ thể cho cuộc trao đổi với nước để vượt qua rào cản kỵ nước giữa hai lớp lipid của màng tế bào, người ta đã cho ra đời cái gọi là kênh nước (aquaporin), hoạt động gần giống với kênh ion.
Chức năng và Nhiệm vụ
Màng tế bào phân ranh giới bên trong tế bào với bên ngoài hoặc với các tế bào khác và bảo vệ nhân, các bào quan, tế bào chất và các bộ phận khác nằm trong tế bào. Mặc dù có tính bán thấm, màng có thể tách chất lỏng bên trong tế bào khỏi chất lỏng bên ngoài tế bào - ngay cả ở các áp suất thẩm thấu khác nhau. Một chức năng và nhiệm vụ khác là trao đổi có chọn lọc các chất giữa nội tế bào và ngoại bào. Màng tế bào có ba tùy chọn khác nhau có sẵn cho mục đích này:
- Tùy chọn đầu tiên là sử dụng gradient thẩm thấu.
- Khả năng thứ hai là sử dụng ion và nước các kênh đã hình thành trong màng tế bào. Thông qua các loại kênh khác nhau, các ion có thể được vận chuyển dọc theo một gradient điện áp.
- Tuy nhiên, cũng có khả năng xảy ra cái gọi là các ion protein vận chuyển trong điều kiện tiêu hao năng lượng chống lại gradien điện áp hoặc trung tính về điện phân tử để đi qua.
Thánh Lễ vận chuyển qua kênh ion hoạt động theo cả hai chiều. Để trao đổi với các đại phân tử mà không thể vận chuyển bằng cả kênh thẩm thấu hoặc kênh ion, màng tế bào có thể hình thành những chỗ lồi có thể bao bọc các đại phân tử và sau đó vận chuyển chúng qua màng tế bào vào bên trong tế bào. Đối với các ô không được kết nối trực tiếp với dây thần kinhGiao tiếp với nhau là rất quan trọng. Các protein đặc biệt chịu trách nhiệm cho việc này, được neo trong màng tế bào và được kết nối với cả không gian nội bào và ngoại bào (protein xuyên màng), do đó thông tin có thể được trao đổi theo cả hai hướng. Trao đổi thông tin theo nghĩa rộng hơn cũng bao gồm thực tế là màng tế bào báo hiệu cho hệ thống miễn dịch nhờ các protein ngoại vi được gắn vào đế mà nó là một tế bào nội sinh không được tấn công.
Bệnh tật và rối loạn
Sự hoạt động thường xuyên của hai chức năng cơ bản là trao đổi chất và dẫn truyền tín hiệu của màng tế bào đã hình thành tiền đề cho sự xuất hiện của sự sống bậc cao. Các tác động có thể nghiêm trọng tương ứng nếu chỉ một chức năng cơ bản của màng tế bào bị rối loạn. Bệnh tự miễn, được kích hoạt bởi một hệ thống miễn dịch sai lầm, có thể liên quan đến nhân quả là sự cố của màng tế bào của mô bị ảnh hưởng. Trong trường hợp có khiếm khuyết trong các protein màng được gắn vào, hệ thống miễn dịch có thể phân loại các tế bào không phải là mô của chính bệnh nhân mà là mô lạ và bắt đầu các cuộc tấn công tương ứng. Hội chứng kháng phospholipid bệnh tự miễn (APS) dẫn đến thành phần màng tế bào bị thay đổi có màu đỏ máu ô (hồng cầu) bởi vì hệ thống miễn dịch dẫn đến sự phá hủy các protein màng liên kết với phopholipid. Điều này thúc đẩy mạnh mẽ quá trình đông máu, dẫn đến tăng tỷ lệ huyết khối, đột quỵ, nhồi máu cơ tim và phổi tắc mạch. Giao tiếp giữa các tế bào bị suy giảm cũng có thể dẫn dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Ví dụ: nếu các protein xuyên màng, hãy truyền “lệnh chết” đến các protein lân cận ung thư Các tế bào, kích hoạt quá trình tự chết của tế bào (apoptosis), không được tế bào ung thư tiếp nhận do cơ chế giao tiếp bị gián đoạn, điều này có nghĩa là các tế bào khối u có thể phát triển mà không bị cản trở. Amyloid lắng đọng trong não của Alzheimer bệnh nhân rất có thể là do một loại protein màng nhất định bị enzym beta-secretase phân hủy và do đó làm mất tác dụng sinh lý. Điều này có nghĩa là bệnh là do sự cố trong màng tế bào.
