Cytoplazmatická membrána

Nákres cytoplazmatickej membrány

Cytoplazmatická membrána alebo vonkajšia bunková membrána je druh biologickej membrány. Je to 6-10 nm tenká vrstva ohraničujúca živý obsah buniek a tvoriaca hranicu medzi bunkou a jej okolím, a zároveň zabezpečujúca kontakt s vonkajším prostredím. Prokaryotické bunky, bunky rastlín a húb majú medzi cytoplazmatickou membránou a okolím ešte bunkovú stenu. Z funkčného hľadiska ide o organelu.

V prokaryotických bunkách sa nazýva plazmatická membrána. V rastlinných bunkách sa membrána nazýva aj plazmalema alebo plazmolema, ale niekedy sa toto slovo používa ako synonymum pre akúkoľvek cytoplazmatickú membránu.

Štruktúra

O základnej štruktúre pozri biologická membrána. Hlavnými enzýmami plazmatickej membrány sú 5'-nukleotidáza a Na-K-transport-ATPáza. Lipidová dvojvrstva pozostáva v ľudských a živočíšnych bunkách z fosfolipidov, glykolipidov a cholesterolu a zvonka sú do nej vpustené glykoproteíny a proteíny, z vnútornej strany len proteíny. Na povrch plazmatickej membrány su naviazané receptorové molekuly, napr. receptory inzulínu, receptory acetylcholínu a protilátky.

K plazmatickej membráne sa často počíta i tzv. glykokalyx, čo je zložitá sieť oligosacharidov, glykoproteínov a glykolipidov, ktorú s plazmatickou membránou spájajú kovalentné väzby.

Vlastnosti

Svojimi vlastnosťami umožňuje cytoplazmatická membrána reguláciu výmeny látok medzi bunkou a prostredím. Je polopriepustná (semipermeabilná alebo selektívne permeabilná), čo znamená, že veľkosť, náboj, chemické vlastnosti a tvar molekúl prítomných vo vonkajšom alebo vnútornom prostredí rozhoduje o tom, či sa im podarí prejsť cez membránu. To má veľký význam pri osmóze a látkovej výmene. Povrch cytoplazmatickej membrány býva niekedy modifikovaný a vytvára mikroklky (epitel tenkého čreva), ktoré slúžia na zväčšenie vstrebávacieho povrchu bunky.

Prenos látok cez membránu (transmembránový transport)

Prenos látok cez cytoplazmatickú membránu sa uskutočňuje rôznymi mechanizmami. Tieto mechanizmy sú pasívne alebo aktívne. Pasívne prenosy látok nevyžadujú energiu, zväčša látky (prvky, ióny a molekuly) prechádzajú cez membránu v smere koncentračného gradientu, to znamená, že prechod je z prostredia s vyššou koncentráciou do prostredia s nižšou koncentráciou. Pasívne procesy sú napr. Osmóza alebo Difúzia. Aktívne prenosy vyžadujú energiu zväčša vo forme ATP.Látky prechádzajú proti koncentračnému gradientu. Aktívny prenos využíva rôzne "nástroje" na prepravu látok cez cytoplazmatickú membránu napr. integrálne proteíny alebo sodíkovo-draselné pumpy, ktoré sú súčasťou cytoplazmatickej membrány.

• Difúzia, pri ktorej látka voľne prechádza cez membránu v smere svojho koncentračného spádu.
• Endocytóza, pri ktorej sa membrána vliači dovnútra bunky, vliačené úseky sa postupne oddeľujú od cytoplazmatickej membrány a vytvárajú vačky, ktoré sa dostávajú do cytoplazmy. Tam sa membrána týchto vačkov rozloží a ich obsah sa vylieva voľne do cytoplazmy. Takýto príjem látok je typický pre niektoré jednoduché organizmy a pre bunky epitelu krvných kapilár. K endocytóze patrí aj fagocytóza, pri ktorej dochádza k obklopeniu častíc výbežkami cytoplazmy – pseudopódiami. U niektorých jednobunkovcov sa na príjem látok špecializovala určitá časť cytoplazmatickej membrány – cytostóm (napr. u Ciliophora).
• Exocytóza je v podstate obrátenou endocytózou, ktorá slúži na vylučovanie látok z bunky. Pri vylučovaní môže ísť buď o sekréciu (vylučovanie látok, ktoré môžu využiť iné bunky – napr. hormóny, enzýmy atď.), exkréciu (vylučovanie odpadových látok) a o sekréciu (vylučovanie látok, ktoré prechádzajú metabolizmom bunky bez zmeny).
• Transport alebo translokácia, selektívny prenos látok prostredníctvom špecializovaných transmembránových bielkovín nazývaných kanály alebo translokátory.