Author: Eli
Last saved by: user

ממברנות ביולוגיות
מבוא- מבנה ותפקוד של ממברנה
מאפייני הממברנות:
1.	לכל אורגניזם ממברנות האופייניים לו.
2.	לכל אורגניזם מגוון רחב של ממברנות (לכל רקמה ממברנה אחרת).
3.	בתוך כל תא ותא לכל אברון ממברנה משלו.
4.	ממברנות שונות במבנה ובפעילות.
דגם הפסיפס הנוזלי (Fluid Mosaic Model) Singer & Nicolso (1972)
לפי דגם זה, הממברנות הן מערכות דו-מימדיות המתאפיינות בשלד שהוא רובד דו-שכבתי של מולקולת ליפיד, שרציפותו נקטעת על-ידי חלבונים השקועים בו. הליפידים הפולריים (האמפיפתיים) במבנה זה מכוונים כך שהראשים ההידרופילים שלהם מסודרים בהיקף הממברנה ופונים לסביבה המימית אשר משני צדדיה, ואלו הזנבות ההידרופוביים פונים אל מרכז המבנה הדו-שכבתי ויוצרים ליבה פחמימנית נוזלית שאינה באה במגע עם התמיסה המימית. בתוך ליבה זו מולקולות הליפיד יכולות לנוע לצדדים במישור הממברנה, אולם אין הן יכולות לחצות אותה לרוחבה מצד לצד.
מצב הצבירה הנוזלי של הליבה הליפידית מעניק לממברנה את גמישותה הרבה, וטיבה ההידרופובי של הליבה מעניק לממברנה התנגדות חשמלית גבוהה ומונע מעבר חופשי של מולקולות טעונות.
נוזליות הקרום – כל מולקולה נעה כאילו בנוזל, אבל רק במישור שלה. בתוך הנוזל לכל מולקולה תנועה דו-מימדית. כל מולקולה יכולה להסתובב סביב הציר של עצמה והזנבות מתנועעים חופשי. מעבר של מולקולה משכבה אחת לשניה (flip-flop) כמעט ולא קיים.
לנוזליות הקרום חשיבות רבה. ירידת טמפרטורה גורמת לעצירת המולקולות. מצב הצבירה של הקרום תלוי בכוחות הבין-מולקולריים (כוחות ונדר-ולס, משיכה יונית – משיכה חשמלית, קשרי מימן).
כל גורם שמשפיע על הכוחות הבין מולקולריים משפיע על הקרום:
1.	סוג הראשים ההידרופיליים: גודל, מטען, קוטביות.
2.	גודל הראש.
3.	סוג הזנבות ההידרופוביים וצורת אריזתם.
כוחות ונדר ולס מושפעים מאורך השרשרת.
כולסטרול מגדיל נוזליות הממברנה כשהוא נוזלי ומגדיל מוצקותה כשהוא מוצק.
לכולסטרול ראש הידרופילי קטן.
מגוון החלבונים המשובצים במבנה הליפידי הד-שכבתי יוצרים מראה של פסיפס. פסיפס זה אינו סטטי, שכן חלק מן החלבונים נעים בתוכו בשני מימדים שונים – לאורכה ולרוחבה של הממברנה, הודות לאופי הנוזלי של הליבה הליפידית.
החלבונים הממברנליים נבדלים בחוזק הקישור שלהם לממברנה: חלבונים חיצוניים (היקפיים) קשורים בקשר חלש אל פני השטח של הממברנה. חלבונים פנימיים (אינטגרלים) קשורים בקשר חזק לחלק הליפידי של הממברנה והם משובצים באחד מצדדי הממברנה באופן חלקי או מלא, ולעיתים משתרעים לכל רוחבה ובולטים מתוכה משנ צדדיה.
הפיזור הלא אחיד של החלבונים (הסוג שלהם וכמותם) ברובד הליפידי יוצר אסימטריות במבנה הממברנות הביולוגיות, כלומר פני השטח בצד אחד של המממברנה אינם זהים לפני השטח בצד השני.
רק בצידה החיצוני של הממברנה, הפונה לסביבה החיצונית, יש שרשרות אוליגוסוכריות שמקורן במולקולות של גליקוליפידים וגליקופרוטאינים. יחידות סוכריות אלה תורמות לאסימטריה של הממברנה. 

מיון דרכי ההעברה דרך ממברנות

 I.  על-פי סוג המוביל.
.II  על-פי סוג ההעברה.
III. על-פי סוג החלקיקים המועברים.

 I.  מיון על-פי סוג המוביל:
1.	מעבר דרך השכבה הליפידית בלבד.
2.	העברה באמצעות "מובילים" Transport Proteins)).
à.	תעלות חלבוניות Channel Proteins) ).
á.	שסתומים (Gated Proteins).
â.	נשאים (Carrier Proteins).
ã.	משאבות (Active Transport Carrier Proteins).
3.	העברה באמצעות שלפוחיות (Vesicular Transport).

II.  מיון על-פי סוג  העברה:
1.	דיפוסיה פסיבית.
2.	דיפוסיה מזורזת.
3.	העברה פעילה מסוג ראשון.
4.	העברה פעילה מסוג שני.
5.	העברה תוך כדי מודיפיקציה (Groop Translocation).

III. מיון על-פי סוג החלקיקים המועברים:
1.	מעבר חלקיקים גדולים:
à.	באמצעות קולטנים ספציפיים:
1.	פאגוציטוזיס (בלענות): שלוחות של התא עוטפות את החלקיק ו"בולעות" אותו (1-2 µm).
2.	אנדוציטוזיס: קרום התא מתכנס פנימה והחלקיקים שנקשרו לקולטנים "מתכייסים" בתוך התא (µm 0.1-0.2( 
á.	פינוציטוזיס (שתיה): סוג של אנדוציטוזיס: התכייסות לא ספציפית (0.1-0.2 µm).
        2.    מעבר מולקולות ויונים:
                א. דיפוסיה פסיבית דרך השכבה הליפידית (על-פי מפל הריכוזים).
                    המעבר דרך השכבה הליפידית בררני, במידה מסוימת אך לא ספציפי. מעבר זה אינו   
                    מבוקר ולא ניתן לוויסות ובקרה ישירים. הגורמים המשפיעים עליו הם סוג המולקולות 
                    ומפל הריכוזים.
ב.  העברה דרך חלבונים:
     1. "תעלות חלבוניות" המאפשרות דיפוסיה פסיבית: מפל ריכוזים.
     2.  העברה באמצעות חלבוני העברה ("טרנספורט"):
          א. דיפוסיה מזורזת
          ב. העברה פעילה מסוג I ("משאבות")
          ג. העברה פעילה מסוג II
          ד. טרנסלוקציה קבוצתית – העברה תוך כדי מודיפיקציה.