Ląstelių membranos ir plazmos membrana

Ląstelių membranos tipo struktūrą sudaro dvigubas fosfolipidinis sluoksnis, sudarytas tarp dviejų baltymų sluoksnių, esančių atskyrimo paviršių lygyje tarp ląstelės vidinių ir išorinių fazių. Lipidinis sluoksnis yra bimolekulinis, o polinės grupės susiduria su baltymų sluoksniu, o apolinės grupės susiduria su izoliacijos funkcija.

Ląstelių membranos, kurių storis yra tik 90 A, nėra matomos po perduodamu šviesos mikroskopu. Prieš elektronų mikroskopijos atsiradimą citologai manė, kad ląstelė buvo apsupta nematomo plėvelės, nes jei šis hipotetinis filmas buvo sulaužytas, ląstelių turinys gali būti matomas. Šiandien, naudojant elektronų mikroskopą, membrana gali būti laikoma plona dviguba tęstine linija. Pagal dabartines hipotezes membraną iš esmės sudaro fosfolipidų ir cholesterolio molekulės, išdėstytos taip, kad jų hidrofobinės uodegos būtų pasuktos į vidų .

Membraninių baltymų molekulių polipeptidinės grandinės yra statmenos lipidų molekulėms, ir manoma, kad jos išlaikys sanglaudą tarp skirtingų plazmos membranos dalių.

Membraninė struktūra atlieka užduotį atskirti ląstelių aplinką nuo ekstraląstelinės aplinkos, branduolio iš citoplazmos, taip pat medžiagą, esančią įvairiuose organiniuose organuose nuo citoplazminės matricos.

Kiekvienoje ląstelėje, gyvulyje ar daržovėje, periferiniame protoplazmos sluoksnyje yra morfologinės ir funkcinės membranos savybės, skirtos atskirti dvi skirtingas aplinkybes, kurios gali būti identifikuojamos su tirpalais, turinčiais skirtingas chemines-fizines savybes ir kompozicijas. Šios diafragmos funkcija yra leisti plauti vandenį ir kitus mažus tirpalus ląstelėje, o tai prieštarauja didelės molekulinės masės tirpimui. Apskritai srauto kryptį lemia tirpalo sudėties koncentracija membranos pusėse, srautas visada pasitaiko eilutėje nuo labiausiai atskiesto iki labiausiai koncentruoto tirpalo: jis linkęs subalansuoti dvi koncentracijas ir nustoja, kai pasiekiama lygybė, Slėgis, kurio reikia norint visiškai sustabdyti šį judėjimą, vadinamas osmosiniu slėgiu. Tai didesnis, tuo daugiau tirpalo koncentruojamas.

Ląstelių membrana nėra ideali pusiau skvarbi membrana, nes ji yra nepralaidi kai kuriems, bet ne visiems, tirpiems. Tirpiosios membranos pralaidumas ar ne priklauso ne tik nuo jo struktūrinių cheminių ir fizinių savybių, bet ir nuo reiškinių, glaudžiai susijusių su ląstelių metabolizmu.

Ląstelės, atsižvelgiant į jų elgesį, susijusį su osmosiniu slėgiu ir aplinkos slėgiu, skiriasi: poikilosmotiche ir omiosmotiche. Pirmajame rodomas osmosinis slėgis, lygus arba beveik toks pat, kaip ir jų aplinka, pastarieji gali išlaikyti osmosinį spaudimą per didelę vertybių platumą, labai skirtingą nuo aplinkos. Atsižvelgdama į šias gyvūnų ir augalų ląstelių elgsenos ypatybes, J. Traube sukūrė specialų įtaisą, sudarytą iš pusiau skvarbios membranos, kuri turėjo dirbtinai atkurti gyvų ląstelių elgesį atsižvelgiant į pateiktus sprendimus. Iš pradžių kaip membrana buvo panaudota vario ferocianido membrana; vėliau buvo įvestos pusiau laidžios membranos, su kuriomis buvo galima nustatyti reikšmingo osmosinio slėgio mastą.

Galiausiai galima teigti, kad įvairių medžiagų patekimas per plazmos membraną gali vykti paprasta, palengvinta difuzija arba aktyviu transportavimu.

Paprasta difuzija: pasyvus transportavimas per lipidų dvigubą sluoksnį. Difuzija yra molekulių judėjimas iš vienos srities į kitą po jų atsitiktinio terminio maišymo. Paprastai difuzijai membranos pralaidumas nustatomas pagal šiuos veiksnius: a) plitimo medžiagos liposolubilumą, b) plitimo molekulių dydį ir formą, c) temperatūrą ir (d) membranos storį,

Supaprastinta difuzija: pasyvus transportavimas per membraninius baltymus. Palengvintą difuziją vykdo dviejų tipų transportiniai baltymai: a) vežėjai, kurie jungia molekules iš vienos membranos dalies ir transportuoja juos iš kitos dėl konformacinių modifikacijų ir (b) kanalų, kurie sudaro poras, kurios plečia iš vienos membranos pusės į kitą. Palengvintai difuzijai membranos pralaidumą lemia du veiksniai: a) atskirų nešėjų arba kanalų transportavimo greitis ir (b) membranoje esančių nešėjų arba kanalų skaičius.

Aktyvus transportas. Yra du pagrindiniai aktyvaus transporto tipai: pirminis aktyvus transportas, kuris naudoja ATP arba kitas cheminės energijos formas ir antrinį aktyvų transportą, kuris naudoja cheminės medžiagos elektrocheminį gradientą kaip energijos šaltinį, kad sukeltų aktyvų didelės medžiagos transportavimą.