ממברנה ביולוגית
| איור של מבנה ממברנה ביולוגית |
ממברנה ביולוגית היא קרום העוטף מבנה ביולוגי, כמו התא ומבנים תוך תאיים, ומשמש כמחסום בין המבנה הביולוגי לסביבתו. רובן המוחלט של הממברנות הביולוגיות עשויות על שלד של דו-שכבה ליפידית המכיל בתוכו חלבונים הנקראים חלבוני ממברנה. ממברנות שאינן מבוססות על דו-שכבה ליפידית נמצאות בחלק מהחיידקים הקדומים, בהם יש שכבה יחידה של ליפידים בעלי שני "ראשים", אחד בכל קצה של "זנב". ממברנה ביולוגית אינה סימטרית, הן בהרכב השומנים והן בהרכב החלבונים, ובעלת מטען חשמלי.
מבנה
הממברנה עשויה משלד ליפידי, כמעט תמיד דו-שכבה ליפידית, וחלבונים המעניקים לממברנה את רוב תפקודיה הייחודיים. החלבונים עשויים להיות משובצים בממברנה כך שהם עוברים מצידה האחד לצידה האחר, ואז הם מכונים "חלבונים טרנס-ממברנליים" או "חלבונים חוצי ממברנה". הם גם עשויים להיות שקועים חלקית בממברנה, או להימצא מחוץ לממברנה תוך שהם קשורים לחלבון תוך-ממברני. מיקומו של החלבון תלוי בתכונותיו – כדי להיות שקוע בממברנה על חלקים מהחלבון להיות הידרופוביים, כך שיוכלו להתמוסס בתווך השומני.
קיימות ממברנות ביולוגיות שאינן מורכבות דו-שכבה ליפידית, אלא בעלות מבנה אחר. כזו היא הממברנה של חלק מהחיידקים הקדומים, המורכבת משכבה יחידה של ליפידים להם שני "ראשים", אחד בכל קצה של "זנב", כך שאין צורך בשתי שכבות ליפידים.
תפקוד
תפקודה הראשון של ממברנה ביולוגית הוא הפרדה בין שני תחומים שונים, והגדרתם כנפרדים. כך לדוגמה, ממברנה המצויה סביב אברון בתא, מגדירה את האברון כתחום הנפרד משאר התא, מה שמאפשר לאברון את תפקודו הייחודי, שלא מתרחש באזורים אחרים בתא. ממברנת התא מגדירה את התא כתחום הנפרד ומבודד מסביבתו, בו מתרחשים תפקודים שלא מתרחשים בסביבה החוץ-תאית. תפקוד זה של הממברנה נובע מתפקוד אחר שלה – היותה קרום בררני, אשר מעבר חומרים דרכו איננו חופשי אלא נקבע על פי תכונות החומר והממברנה. חומרים הידרופוביים מסיסים היטב בדו-שכבה הליפידית, וחוצים אותה בקלות, בעוד חומרים הידרופיליים ובעלי מולקולות גדולות מתקשים לחצותה ישירות. דרך זו של מעבר קרויה דיפוזיה. חומרים שאינם חודרים את הממברנה בדיפוזיה פשוטה, אך יש צורך להעבירם בין עברי הממברנה מסתייעים בחלבוני העברה – חלבונים חוצי ממברנה המגשרים בדרכים שונות בין צידי הממברנה. חלבוני ההעברה ייחודיים לחומר אותו הם מעבירים, כך שבררנות הממברנה נשמרת.
הממברנה הביולוגית היא בעלת תכונות נוזליות. עובדה זו מאפשרת את גמישותה של הממברנה, כך שהיא יכולה להתרחב לצורך גדילת התא או האברון. בנוסף תכונה זו מאפשרת את התאחות הממברנה במהירות במקרה של פגיעה ברציפותה. התאחות שכזו היא יעילה בשל יציבותו האנרגטית של מבנה הממברנה, ואי-יציבותו של המבנה הפגום.
קישורים חיצוניים
- מאמר של ארג גרטי בנושא
- ממברנות ודופן התא - סרטון הסבר באנגלית עם כתוביות בעברית
- Learn Biology: Cells—The Plasma Membrane - סרטון הסבר קצר על ממברנות של תאים (באנגלית)
שגיאות פרמטריות בתבנית:בריטניקה
פרמטרי חובה [ 1 ] חסרים
