Plazmos membrana yra lipidų dvisluoksnis sluoksnis, kurio storyje įtaisyti b altymai, jonų kanalai ir receptorių molekulės. Tai mechaninis barjeras, atskiriantis ląstelės citoplazmą nuo tarpląstelinės erdvės, tuo pačiu būdamas vienintelis ryšys su išorine aplinka. Todėl plazmolema yra viena iš svarbiausių ląstelės struktūrų, o jos funkcijos leidžia jai egzistuoti ir sąveikauti su kitomis ląstelių grupėmis.
Citolemos funkcijų apžvalga
Plazmos membrana tokia forma, kokia ji yra gyvūno ląstelėje, būdinga daugeliui organizmų iš skirtingų karalysčių. Bakterijos ir pirmuonys, kurių organizmus atstovauja viena ląstelė, turi citoplazminę membraną. O gyvūnai, grybai ir augalai, kaip daugialąsčiai organizmai, to neprarado evoliucijos procese. Tačiau skirtingose gyvų organizmų karalystėsecitolema šiek tiek skiriasi, nors jos funkcijos išlieka tos pačios. Juos galima suskirstyti į tris grupes: ribojimo, transporto ir ryšių.
Atskiriančių funkcijų grupė apima mechaninę ląstelės apsaugą, jos formos palaikymą, apsaugą nuo ekstraląstelinės aplinkos. Membrana atlieka transportavimo funkcijų grupę dėl specifinių b altymų, jonų kanalų ir tam tikrų medžiagų nešiklių. Citolemmos komunikacinės funkcijos apima receptorių funkciją. Membranos paviršiuje yra aibė receptorių kompleksų, per kuriuos ląstelė dalyvauja humoralinio informacijos perdavimo mechanizmuose. Tačiau taip pat svarbu, kad plazmolema gaubtų ne tik ląstelę, bet ir kai kuriuos jos membraninius organelius. Juose ji atlieka tą patį vaidmenį kaip ir visos ląstelės atveju.
Barjerinė funkcija
Plazmos membranos barjerinės funkcijos yra įvairios. Jis apsaugo vidinę ląstelės aplinką su vyraujančia cheminių medžiagų koncentracija nuo jos pasikeitimo. Difuzija vyksta tirpaluose, tai yra savaiminis koncentracijos išsilyginimas tarp terpių, kuriose yra skirtingas tam tikrų medžiagų kiekis. Plazlema tiesiog blokuoja difuziją, neleisdama skysčiui ir jonams tekėti bet kuria kryptimi. Taigi membrana riboja citoplazmą tam tikra elektrolitų koncentracija iš periceliulinės aplinkos.
Antrasis plazminės membranos barjerinės funkcijos pasireiškimas yra apsauga nuo stiprios rūgštinės ir stiprios šarminės aplinkos. Pastatyta plazminė membranakad lipidų molekulių hidrofobiniai galai būtų nukreipti į išorę. Todėl dažnai išskiriama tarpląstelinė ir tarpląstelinė aplinka, kurios pH vertės skiriasi. Tai būtina ląstelių gyvybei.
Organelių membranų barjerinė funkcija
Plazminės membranos barjerinės funkcijos taip pat skiriasi, nes jos priklauso nuo jos vietos. Visų pirma, kariolema, tai yra, branduolio lipidų dvisluoksnis sluoksnis, apsaugo jį nuo mechaninių pažeidimų ir atskiria branduolinę aplinką nuo citoplazminės. Be to, manoma, kad kariolema yra neatsiejamai susijusi su endoplazminio tinklo membrana. Todėl visa sistema laikoma viena paveldimos informacijos saugykla, b altymų sintezės sistema ir b altymų molekulių potransliacinių modifikacijų grupe. Endoplazminio tinklo membrana yra būtina, kad išlaikytų tarpląstelinių transporto kanalų, kuriais juda b altymų, lipidų ir angliavandenių molekulės, formą.
Mitochondrijų membrana apsaugo mitochondrijas, o plastidinė membrana – chloroplastus. Lizosomų membrana taip pat atlieka barjero vaidmenį: lizosomos viduje yra agresyvi pH aplinka ir reaktyvios deguonies rūšys, kurios gali pažeisti ląstelės viduje esančias struktūras, jei jos ten prasiskverbia. Kita vertus, membrana yra universalus barjeras, leidžiantis lizosomoms „suvirškinti“kietąsias daleles ir ribojantis fermentų veikimo vietą.
Plazmos membranos mechaninė funkcija
Plazmos membranos mechaninės funkcijos taip pat yra nevienalytės. Pirma, palaiko plazminę membranąląstelių forma. Antra, jis riboja ląstelės deformaciją, bet netrukdo keisti formą ir sklandumą. Šiuo atveju galimas ir membranos stiprinimas. Taip atsitinka dėl to, kad protistai, bakterijos, augalai ir grybai formuoja ląstelės sienelę. Gyvūnų, įskaitant žmones, ląstelių sienelė yra pati paprasčiausia ir ją vaizduoja tik glikokaliksas.
Bakterijose – glikoproteinas, augaluose – celiuliozė, grybuose – chitinos. Diatomai netgi įtraukia į savo ląstelės sienelę silicio dioksido (silicio oksido), o tai žymiai padidina ląstelės stiprumą ir mechaninį atsparumą. Ir kiekvienam organizmui tam reikia ląstelės sienelės. O pati plazmolema turi daug mažesnį stiprumą nei proteoglikanų, celiuliozės ar chitino sluoksnis. Nėra jokių abejonių, kad citolema atlieka mechaninį vaidmenį.
Be to, mechaninės plazminės membranos funkcijos leidžia mitochondrijoms, chloroplastams, lizosomoms, branduoliui ir endoplazminiam tinklui veikti ląstelės viduje ir apsisaugoti nuo subslenkstinės žalos. Tai būdinga bet kuriai ląstelei, turinčiai šiuos membraninius organelius. Be to, plazmos membranoje yra citoplazminių ataugų, per kurias sukuriami tarpląsteliniai kontaktai. Tai yra plazminės membranos mechaninės funkcijos įgyvendinimo pavyzdys. Apsauginį membranos vaidmenį taip pat užtikrina natūralus lipidų dvigubo sluoksnio atsparumas ir sklandumas.
Komunikacinė citoplazminės membranos funkcija
Transportas ir priėmimas yra viena iš bendravimo funkcijų. Šieabi savybės būdingos plazminei membranai ir kariolemai. Organelių membrana ne visada turi receptorių arba yra persmelkta transportavimo kanalų, tačiau kariolemos ir citolemos turi šiuos darinius. Būtent per juos įgyvendinamos šios komunikacinės funkcijos.
Transportas įgyvendinamas dviem galimais mechanizmais: su energijos sąnaudomis, tai yra aktyviu būdu, ir be išlaidų, paprasčiausios difuzijos būdu. Tačiau ląstelė taip pat gali transportuoti medžiagas fagocitozės arba pinocitozės būdu. Tai realizuojama citoplazmos išsikišimais užfiksuojant skystų arba kietų dalelių debesį. Tada ląstelė tarsi rankomis užfiksuoja dalelę ar skysčio lašą, įtraukdama ją ir suformuodama aplink ją citoplazminį sluoksnį.
Aktyvus transportavimas, sklaida
Aktyvus transportavimas yra selektyvaus elektrolitų arba maistinių medžiagų pasisavinimo pavyzdys. Tam tikrais kanalais, kuriuos atstovauja b altymų molekulės, susidedančios iš kelių subvienetų, medžiaga arba hidratuotas jonas prasiskverbia į citoplazmą. Jonai keičia potencialą, o maistinės medžiagos yra įtrauktos į medžiagų apykaitos grandines. Ir visos šios ląstelės plazminės membranos funkcijos aktyviai prisideda prie jos augimo ir vystymosi.
Lipidų tirpumas
Labai diferencijuotos ląstelės, tokios kaip nervų, endokrininės ar raumenų ląstelės, naudoja šiuos jonų kanalus ramybės ir veikimo potencialui generuoti. Jis susidaro dėl osmosinio ir elektrocheminio skirtumo, o audiniai įgyja galimybę susitraukti,generuoti ar vykdyti impulsą, reaguoti į signalus arba juos perduoti. Tai svarbus informacijos mainų tarp ląstelių mechanizmas, kuriuo grindžiamas nervinis viso organizmo funkcijų reguliavimas. Šios gyvūno ląstelės plazminės membranos funkcijos užtikrina viso organizmo gyvybinės veiklos reguliavimą, apsaugą ir judėjimą.
Kai kurios medžiagos gali prasiskverbti net pro membraną, tačiau tai būdinga tik lipofilinių riebaluose tirpių molekulių molekulėms. Jie tiesiog ištirpsta dvisluoksniame membranos sluoksnyje, lengvai patenka į citoplazmą. Šis transportavimo mechanizmas būdingas steroidiniams hormonams. O peptidinės struktūros hormonai nepajėgia prasiskverbti pro membraną, nors ir perduoda informaciją ląstelei. Tai pasiekiama dėl receptorių (integralinių) molekulių buvimo plazmalemos paviršiuje. Susiję biocheminiai signalo perdavimo į branduolį mechanizmai kartu su tiesioginio lipidinių medžiagų prasiskverbimo per membraną mechanizmu sudaro paprastesnę humoralinio reguliavimo sistemą. Ir visos šios integruotų plazmos membranos b altymų funkcijos reikalingos ne tik vienai ląstelei, bet ir visam organizmui.
Citoplazminės membranos funkcijų lentelė
Vizualiausias būdas pabrėžti plazminės membranos funkcijas yra lentelė, kurioje nurodomas jos biologinis vaidmuo visai ląstelei.
| Struktūra | Funkcija | Biologinis vaidmuo |
| Citoplazminė membrana lipidų dvigubo sluoksnio pavidalu suišorėje esantys hidrofobiniai galai, aprūpinti integruotų ir paviršiaus b altymų receptorių kompleksais | Mechaninė | Išlaiko ląstelių formą, apsaugo nuo mechaninių subslenkstinių efektų, išsaugo ląstelių vientisumą |
| Transportas | Perneša skysčių lašelius, kietąsias daleles, makromolekules ir hidratuotus jonus į ląstelę su energijos sąnaudomis arba be jos | |
| Receptorius | Jo paviršiuje yra receptorių molekulės, kurios perduoda informaciją į branduolį | |
| Klijiniai | Dėl citoplazmos išsikišimų kaimyninės ląstelės užmezga kontaktus viena su kita | |
| Elektrogeninis | Suteikia sąlygas sužadinamų audinių veikimo potencialui ir ramybės potencialui generuoti |
Ši lentelė aiškiai parodo, kokias funkcijas atlieka plazminė membrana. Tačiau šiuos vaidmenis atlieka tik ląstelės membrana, tai yra visą ląstelę supantis lipidų dvisluoksnis sluoksnis. Jo viduje yra organelės, kurios taip pat turi membranas. Jų vaidmenys turėtų būti apibrėžti.
Plazmos membranos funkcijos: schema
Šios organelės skiriasi tuo, kad ląstelėje yra membranos: branduolys, šiurkštus ir lygus endoplazminis tinklas, Golgi kompleksas, mitochondrijos, chloroplastai, lizosomos. Kiekviename iššių organelių, membrana atlieka lemiamą vaidmenį. Galite tai apsvarstyti naudodami lentelių schemos pavyzdį.
| Organelės ir membrana | Funkcija | Biologinis vaidmuo |
| Branduolys, branduolio membrana | Mechaninė | Branduolių citoplazmos plazminės membranos mechaninės funkcijos leidžia išlaikyti formą, neleidžia atsirasti struktūriniams pažeidimams |
| Barjeras | Nukleoplazmos ir citoplazmos atskyrimas | |
| Transportas | Jis turi transportavimo poras, skirtas ribosomoms ir pasiuntinei RNR išeiti iš branduolio, o maistinėms medžiagoms, aminorūgštims ir azotinėms bazėms patekti į vidų | |
| Mitochondrija, mitochondrijų membrana | Mechaninė | Mitochondrijų formos išlaikymas, mechaninių pažeidimų prevencija |
| Transportas | Jonai ir energijos substratai perduodami per membraną | |
| Elektrogeninis | Sukuria transmembraninį potencialą, kuris yra energijos gamybos ląstelėje pagrindas | |
| Chloroplastai, plastidinė membrana | Mechaninė | Palaiko plastidų formą, apsaugo nuo jų mechaninių pažeidimų |
| Transportas | Pateikia medžiagų transportavimą | |
| Endoplazminis tinklas, tinklo membrana | Mechaninis ir aplinkos formavimas | Suteikia ertmę, kurioje vyksta b altymų sintezės procesai ir jų potransliacinė modifikacija |
| Golgi aparatas, pūslelių ir cisternų membrana | Mechaninis ir aplinkos formavimas | Vaidmuo žr. aukščiau |
| Lizosomos, lizosomų membrana |
Mechaninė Barjeras |
Išlaikyti lizosomos formą, užkirsti kelią mechaniniams pažeidimams ir fermentų išsiskyrimui į citoplazmą, ribojant ją nuo lizinių kompleksų |
Gyvūnų ląstelių membranos
Tai ląstelės plazminės membranos funkcijos, kur ji atlieka svarbų vaidmenį kiekvienoje organelėje. Be to, keletą funkcijų reikėtų sujungti į vieną – į apsauginę. Visų pirma, barjeras ir mechaninės funkcijos yra sujungtos į apsauginę. Be to, plazminės membranos funkcijos augalo ląstelėje yra beveik identiškos gyvūnų ir bakterijų ląstelių funkcijoms.
Gyvūnų ląstelė yra sudėtingiausia ir labai diferencijuota. Čia yra daug daugiau vientisų, pusiau vientisų ir paviršinių b altymų. Apskritai daugialąsčiuose organizmuose membranos struktūra visada yra sudėtingesnė nei vienaląsčių. Ir nuo to, kokias funkcijas atlieka konkrečios ląstelės plazminė membrana, priklauso, ar ji bus klasifikuojama kaip epitelinė, jungiamoji arjaudinantis audinys.
