324 (23)

Rozdział 13_

WSTĘP DO BIOFIZYKI KOMÓRKI

13.1. Budowa błony komórkowej

Marek Tuitszka

Ka/da komórka otoczona jest błoną komórkową - rodzajem granicy, która pozwala na zachowanie integralności komórki przez zachowanie charakterystycznego dla niej składu chemicznego, różniącego się często w istotny sposób od składu chemicznego jej otoczenia Wewnątrz komórki błony otaczają organelle (na przykład retikulum endopła/matyczne. aparat Golgicgo, mitochondria) tworzące wyodrębnione obszary, w których zachodzą specyficzne reakcje biochemiczne. Kontakt pomiędzy wnętrzem a zewnętrzem komórki czy innej struktury ograniczonej błoną jest jednak możliwy dzięki zdolności Won do wybiórczego przepuszczania określonych substancji. Ponadto przepuszczalność błony podlega procesom regulacji i może ulegać zmianom pod wpływem określonych bodźców chemicznych bądź elektrycznych.

Badania składu chemicznego Won komórkowych wy kazały, że głównymi składnikami błony komórkowej są białka (około 40%) i związki lipidowe (około 60%). Proporcje tc jednak nic są sztywne i ulegają zmianom w zależności od funkcji pełnionych przez dany typ komórki lub organelli W błonic miclmowej. służącej jako izolator elektryczny komórki nerwowej, białka stanowią mniej niż 25% suchej masy. natomiast w błonach komórkowych mitochondriów i chloroplastów - około 75% masy Wony. Przekonujących dowodów na istnienie błon komórkowych dostarczyły obrazy uzy skane za pomocą techniki mikroskopii elektronowej. Obserwacje dokonane za pomocą mikroskopu elektronowego dotyczą jednak Won martwych. gdyż w trakcie przygotowania preparatów dla mikroskopu elektronowej obróbka fizykochemiczna zwykle niszczy właściwości życiowe. Charakterystycznym elementem uwidocznionej struktury jest istnienie dwóch gęstszych warstw, silnie oddziałujących na elektrony, przedzielonych warstwą o mniejszej gęstości, która słabiej rozprasza elektrony. Taki obraz potwierdza model Wony komórkowej jako podwójnej warstwy lipidowej stanowiącej rodzaj matrycy, w której osadzone są cząsteczki białka odpowiedzialne za specjalistyczne funkcje pełnione przez dany typ komórek. Spośród związków lipidowych najbardziej liczne w błonic są fosfolipidy. Lipidy są pochodnymi c/ąstec/ek glicerolu. CjH^OH)*. gdzie dwie grupy wodorotlenowe są zastąpione łańcuchami reszt kwasów tłuszczowych (na przykład palmitynowego, stearynowego lub oleinowego). Zastąpienie trzeciej grupy wodorotlenowej resztą fosforanową lub kombinacją grupy fosforanowej i pewnej grupy dodatkowej prowadzi do powstania fosfolipidy Na rycinie 13.1 jako przykład fos-

324