Hücre ve Organelleri
Membran (Biyomembranlar)
Hücrenin en önemli özelliği, sitoplazmasının sınırlandırılmasıdır. Ayrıca organellerin etrafında da membranlar bulunur. Bunlara “BİYOMEMBRAN” denir. Çeşitli hücre organellerinin membranı elektron mikroskobunda incelenirse, bunların elektronca yoğun olan ve herbirinin kalınlığı 2,5 nm’lik hattan oluştuğu görülür. Bu iki tabaka 3 nm kalınlığındaki üçüncü ve daha açık renkli bir kısmı sarar. Bu üç tabakalı oluşum bütün hayvan hücre membran yapısında görülür. Bu nedenle de “elemantar membran (=tek membran: unit membran) dan söz edilir. Bununla birlikte biyomembranların yapısı tekdüze değildir. Hücre organellerinin farklı görevleri nedeniyle membranların özellikleri de değişiktir. Örneğin kompartıman türüne göre. membranlar çözünmüş organik veya inorganik bazı maddeleri seçici geçirgen (=selektif permeabl), yarı geçirgen (=semirpermeabl)dir. suyu ise geçirgendir yani permeabl’dır. Biyomembranlar sadece bir örtü olmayıp, hücre içi veya dışı ya da organel ve hiyaloplazma arasında madde alışverişini sağlayan çok özelleşmiş yapılardır. Membranın difüzyon işlevinin bozulması hücrenin öldüğünün bir kanıtıdır.
Membranların kimyasal analizlerinden de anlaşılacağı gibi. bulun biyomembran-1arın yapısında lipid (=yağ), protein ve az miktar da karbonhidrat bulunur. Membran lipidi içinde lesitin. kardiolipin ve sipingomiyelin gibi fosfolipidlerin miktarı en yük sektir. Membran lipidinin kimyasal yapısının çeşitliliğine rağmen, yapısı tekdüzedir. Her lipid molekülünün suyu reddeden (=lipofil) ve suyu tutan (=hipofil) olmak üzere iki bölümü vardır. Bir damla lipid suya konursa, lipid molekülleri su yüzeyinde tek molekül tabakası oluşturulur”. Bu lipid tabakasında moleküllerin hidro fil bölümleri su ile temas ettiği halde, lipolil kısımlar uçar. (GORTER ve GRENDEL. 1925 yılında insan eritrosidi plazma menıbranınm lipid yüzeyinin, alyuvarın cilt katlı yüzeyine eşdeğer olduğunu buldu. Bunun sonucu olarak biyomembranların ıkı tabakalılığı ileri sürüldü. “Çift tabakalı lipid membran modelinde” protein molekülleri dikkate alınmadı.
Günümüzde biyonıenıbranlarda protein moleküllerinin akıcı ve çift tabakalı lipid içine yerleşmiş olduğu kabul edilir. Bunlar denizde hareket eden buz dağları (=aysberg)na benzer. Bu modeli SINGER ve NICOLSON 1972 yılında “Akıcı-Mozaik-Modeli” veya “Lipid-Protein-Mozaik Modeli” diye adlandırdı. Bu proteinler yapı proteinleri veya enzim olabilir.
Adenozintrifosfataz gibi enzimler her membranda izlenir. Bu enzimler ATP’yi parçalar ve enerji açığa çıkararak, maddelerin aktif taşınımını membran üzerinden sağlar. Glikolipid ve glikoprotcin şeklindeki karbonhidratlar da membranda bulunur. Ayrıca bir veya çok değerli Ca2+ ve Mg2+ katyonları da membranı oluşturur ve sağlamlaştırır. Membran proteinlerinin çeşitli işlevleri vardır. Aktif ve pasif taşımada görev alır. Membranın seçici geçirgenliğinin temelini oluştururlar. Bir başka kısım proteinler ise hormon olmalıdır. Membran proteinleri bir hücrenin her membran çeşidi için özelleşmiştir. ER membran proteini ile mitokondri membran proteinleri hem yapısal hem de oransal olarak farklıdır
Membranlann yüzeyinde diğer proteinler, örneğin enzim proteinleri ve karbonhidrat zincirleri oturur. FLUİD (=AKICI) MOZAİK MODELİ denen bu yapı, günümüzde biyomembranların yapısı için geçerli olan görüştür.
