Биология на убежденията

чушка, а другите - без. Лакомниците да не преглъщат! Когато на лекциите си спрях да давам за пример сандвича, постоянно присъстващите в аудиторията ме питаха какво е станало с него!
Ето един лесен експеримент, с който ще ви покажа как работи „мембраната" на сандвича.
Направете си сандвич с масло (за момента без маслини). Той представлява разрез на клетъчната мембрана. Сега го полейте с оцветена течност.
Както показва следващата снимка, цветната течност се просмуква в хляба, но спира до маслото, защото маслената субстанция в средата на сандвича действа като истинска бариера.
А сега да направим сандвич с маслини с пълнеж и без пълнеж.
Когато полеем хляба с цветната течност и разрежем сандвича, виждаме различен резултат. Щом течността стигне до пълнената маслина, тя спира, както когато достигне маслото. Но когато достигне до маслина без пълнеж, кухината в нея служи като канал, по който течността свободно се стича до средата на сандвича, след което през хляба достига до чинията.
В това сравнение чинията играе ролята на клетъчната цитоплазма. Като прониква през маслината без пълнеж, течността преодолява масления слой, за да достигне до другата страна на
„мембраната" на сандвича. Цветната течност успешно си проправя път през труднопроходимата дебела бариера на мембраната!
За клетката е важно молекулите да имат възможност да пробиват бариерата, защото в моята аналогия със сандвича течността представлява животоспасяваща храна. Ако мембраната се състоеше само от хляб и масло, тя щеше да е подобна на крепост бариера, която удържа навън какофонията от безброй молекулярни и лъчеви енергийни сигнали, които съставляват околната среда на клетката. Но самата клетка би умряла, ако мембраната беше такава непристъпна крепост, защото нямаше да може да получава хранителни вещества. Когато добавите маслините без пълнеж, които позволяват на информацията и храната да достигнат до клетката, мембраната се превръща в уникален животоподдържащ механизъм, който дава възможност на подбрани хранителни вещества да навлизат във вътрешността на клетката, точно както капката цветна течност си проправя път към чинията.
В истинската клетъчна биология на слоя масло върху сандвича отговарят фосфолипидите на мембраната, които са един от нейните два основни химични компонента. (Другият са „маслините"- протеини, за които ще говорим по-нататък.) Аз наричам фосфолипидите „шизофреници", защото са съставени както от поляризирани, така и от неполяризирани молекули.
Този факт може и да не ви звучи като диагноза за шизофрения, но, уверявам ви, е точно така.
Всички молекули в нашата вселена могат да бъдат разделени в две категории - поляризирани и неполяризирани - въз основа вида на химичните връзки между атомите, от които са съставени.
Връзките между поляризираните молекули имат положителен и/или отрицателен заряд и затова са поляризирани. Благодарение на своя заряд те действат като магнити, които привличат или отблъскват други заредени молекули.
Поляризирани молекули се съдържат във водата и във веществата, които се разтварят в нея.
Неполяризирани молекули има в мазнините и в субстанциите, които се разтварят в тях; в техните атоми няма положителен или отрицателен заряд. Помните ли поговорката „не можеш да разтвориш олио във вода"? Нито пък маслените неполяризирани - във водните поляризирани молекули. За да визуализираме невъзможността за взаимодействие между тях, да вземем за пример шишето с италиански сос за салата, което всеки има в хладилника си. Опитвате се всячески да смесите оцета с олиото, разклащайки шишето, но когато го оставите, те се отделят. Това става, защото и молекулите, подобно на хората, предпочитат среда, която им дава устойчивост. За да бъдат стабилни,

поляризираните (оцетни) молекули търсят водна поляризирана среда, а неполяризираните
(зехтинови) молекули - неполяризирана среда.
Фосфолипидните молекули, сдържащи в себе си участъци и от поляризирани, и от неполяризирани липиди, много трудно се стабилизират. Фосфатната част на молекулата се нуждае от вода, докато липидната не понася водата и се стреми към олиото, за да се стабилизира, като се разтвори в него.
Тази електронна микрография показва клетъчната мембрана на повърхността на човешка
клетка. Оцветяването (тъмно-светло-тъмно) на обвивката на клетъчната мембрана се дължи на
подредбата на фосфолипидните молекули в нея (в кръга на снимката). По-светлата среда на
мембраната, еквивалентът на маслото в нашия сандвич, представлява хидрофобен пояс, образуван
от крачката на фосфолипидите. Тъмните пластове над и под централната липидна зона -
еквивалент на филиите, представляват хидрофилните фосфатни главички на молекулата.
Ако използваме сравнение като това със сандвича, можем да кажем, че фосфолипидите в мембраната приличат на близалки с допълнителна дръжка (вижте снимката по-горе). Кръглата част от близалката се състои от поляризирано заредени атоми; тя отговаря на хляба в нашия сандвич.
Частите на молекулата, приличащи на двете дръжчици на близалката, са без поляризация; те отговарят на маслото. Тъй като „намаслената" част от мембраната е неполяризирана, тя не позволява на положително или отрицателно заредените атоми или молекули да преминат през нея. В резултат на това липидната сърцевина служи за електрическа изолация, една чудесна характеристика за мембрана, предназначена да предпазва клетката от набезите на най-различни молекули от околната среда.
Само че клетката не би могла да оцелее, ако мембраната приличаше на обикновен сандвич с масло. По-голямата част от храната й се състои от заредени поляризирани молекули, които не биха имали възможността да преминат през здравата неполяризирана липидна бариера - нито пък самата клетка би могла да изхвърля поляризираните си отпадъчни продукти.

Изтегляне 1.49 Mb.

Сподели с приятели: