Πώς διατηρεί η μεμβράνη πλάσματος την ομοιόσταση;

Η μεμβράνη πλάσματος, που ονομάζεται επίσης κυτταρική μεμβράνη ή φωσφολιπιδική διπλή στιβάδα, είναι ο σάκος που περιβάλλει τα κύτταρα. Η ομοιόσταση είναι μια κατάσταση ισορροπημένης ισορροπίας, όπου όλα λειτουργούν ομαλά. Η μεμβράνη του πλάσματος διατηρεί την ομοιόσταση στο κύτταρο διατηρώντας τα περιεχόμενα των κυττάρων και ξένα υλικά εκτός, και παρέχοντας ελεγχόμενες οδούς για τη μεταφορά καυσίμων, υγρών και απορριμμάτων.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Τα κύτταρα στην ομοιόσταση διατηρούν επιτυχώς τις εσωτερικές συνθήκες που είναι απαραίτητες για τη βασική λειτουργία. Η μεμβράνη του πλάσματος είναι απαραίτητη για τη διατήρηση αυτών των καταστάσεων διαχωρίζοντας το εσωτερικό του κυττάρου από οτιδήποτε άλλο. Οι μεμβράνες πλάσματος αποτελούνται από μια διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίου, η οποία είναι μια αλυσίδα λιπαρών οξέων συνδεδεμένη σε μια φωσφορική ομάδα. Τα λιπαρά οξέα σχηματίζουν το εσωτερικό στρώμα της μεμβράνης πλάσματος και είναι υδρόφοβα, πράγμα που σημαίνει ότι απωθούν το νερό. Οι φωσφορικές ομάδες σχηματίζουν το εξωτερικό στρώμα της μεμβράνης πλάσματος και έρχονται σε επαφή με νερό.

Το κελί πρέπει να εξάγει απόβλητα και άλλα μόρια και να εισάγει καύσιμα και υγρά. Οι μεμβράνες πλάσματος επιτρέπουν στο νερό, το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα να διέλθουν από όσμωση ή παθητική διάχυση. Για άλλους τύπους μορίων που πρέπει να διασχίσουν τη μεμβράνη πλάσματος, τα κύτταρα χρησιμοποιούν συστήματα μεταφοράς. Οι αντλίες ωθούν τα μόρια σε κλίση συγκέντρωσης. Τα κανάλια ανοίγουν μια πύλη για τη ροή των μορίων με την κλίση συγκέντρωσής τους. Οι μεταφορείς συνδέονται με συγκεκριμένους τύπους μορίων και τα μεταφέρουν μέσω της μεμβράνης.

"Ομοιόσταση" σημαίνει "ίδια κατάσταση." Τα κύτταρα στην ομοιόσταση διατηρούν επιτυχώς τις εσωτερικές συνθήκες που είναι απαραίτητες για τη βασική λειτουργία. Η μεμβράνη του πλάσματος είναι απολύτως απαραίτητη για τη διατήρηση αυτών των καταστάσεων. Με απλά λόγια, η μεμβράνη πλάσματος διαχωρίζει το εσωτερικό του κυττάρου από οτιδήποτε άλλο. Χωρίς αυτό, ένα κελί δεν είναι τίποτα περισσότερο από ένα αναδυόμενο μπαλόνι, χύνοντας το περιεχόμενό του στο διάστημα.

Οι μεμβράνες πλάσματος αποτελούνται από μια διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίων. Τα φωσφολιπίδια είναι αλυσίδες λιπαρών οξέων που συνδέονται με μια φωσφορική ομάδα. "Bilayer" σημαίνει δύο συνδεδεμένα επίπεδα. Όταν τα φωσφολιπίδια συγκεντρώνονται, σχηματίζουν φυσικά ένα διπλό στρώμα, με τις φωσφορικές ομάδες τους στραμμένες προς τα έξω και τις λιπαρές ουρές τους να δείχνουν το ένα προς το άλλο. Το λιπαρό εσωτερικό αυτού του στρώματος ονομάζεται "υδρόφοβο" επειδή απωθεί το νερό. Τα περιβάλλοντα φωσφορικά ονομάζονται "υδρόφιλα" επειδή έρχονται σε επαφή με υγρό μέσα και έξω από το κύτταρο. Η μεμβράνη πλάσματος διαχωρίζει αυτά τα δύο σύνολα υγρών και το περιεχόμενό τους.

Ωστόσο, η διατήρηση του κελιού στο εσωτερικό και η χωριστή από τον κόσμο δεν αρκεί για την ομοιόσταση. Ένα πλήρως απομονωμένο κελί εξαντλείται σύντομα από καύσιμα και υγρά και πνίγεται στα απόβλητά του. Η μεμβράνη του πλάσματος διατηρεί επίσης την ομοιόσταση διασφαλίζοντας ότι τα υλικά μπορούν να μετακινηθούν μέσα ή έξω όπως απαιτείται. Η ομοιόσταση εξαρτάται από τη διατήρηση των σωστών επιπέδων υγρού εντός της κυψέλης και από την ανταλλαγή χρησιμοποιήσιμων υλικών, όπως το οξυγόνο, με απόβλητα, όπως το διοξείδιο του άνθρακα.

Οι μεμβράνες πλάσματος επιτρέπουν στο νερό, το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα να διέλθουν από όσμωση ή παθητική διάχυση. Η παθητική διάχυση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα μόρια ταξιδεύουν μέσω ενός ημιδιαπερατού φράγματος κατά μήκος ενός α κλίση συγκέντρωσης - δηλαδή, από μια περιοχή μεγαλύτερης συγκέντρωσης σε μία χαμηλότερη συγκέντρωση.

Μόνο ένας μικρός αριθμός υλικών μπορεί να περάσει μέσω της μεμβράνης πλάσματος με παθητική διάχυση. αν ήταν ανοιχτό σε όλα, δεν θα ήταν εμπόδιο. Ωστόσο, τα κύτταρα πρέπει να ελέγχουν την κίνηση μιας ποικιλίας άλλων μορίων μέσα και έξω από τις μεμβράνες τους για να διατηρήσουν την ομοιόσταση. Για να γίνει αυτό, τα κύτταρα έχουν επινοήσει μια ποικιλία συστημάτων μεταφοράς που χρησιμοποιούν πρωτεΐνες ενσωματωμένες στη λιπιδική διπλή στιβάδα ως πύλες για το άνοιγμα και το κλείσιμο των κυττάρων.

Υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι συστημάτων μεταφοράς στη μεμβράνη πλάσματος: αντλίες, κανάλια και μεταφορείς. Οι αντλίες χρησιμοποιούν την ενέργεια που παράγεται από το κελί για να μετακινήσουν τα μόρια έναντι μιας βαθμίδας συγκέντρωσης. Τα κανάλια ανοίγουν μια πύλη για τη ροή των μορίων με την κλίση συγκέντρωσής τους. Οι μεταφορείς συνδέονται με συγκεκριμένους τύπους μορίων και τα μεταφέρουν μέσω της μεμβράνης.