როგორ ინარჩუნებს პლაზმური მემბრანა ჰომეოსტაზს?

პლაზმური მემბრანა, რომელსაც უჯრედის მემბრანა ან ფოსფოლიპიდური ორსაფენიანი ეწოდება, არის ტომარა, რომელიც გარს აკრავს უჯრედებს. ჰომეოსტაზი არის დაბალანსებული წონასწორობის მდგომარეობა, სადაც ყველაფერი მშვენივრად მიდის. პლაზმური მემბრანა ინარჩუნებს ჰომეოსტაზს უჯრედში უჯრედის შინაარსისა და უცხო მასალის შენარჩუნებით და საწვავის, სითხეებისა და ნარჩენების ტრანსპორტირების კონტროლირებადი გზებით.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

უჯრედები ჰომეოსტაზში წარმატებით ინარჩუნებენ ძირითადი ფუნქციონირებისთვის საჭირო შინაგან პირობებს. პლაზმის მემბრანა აუცილებელია ამ პირობების შესანარჩუნებლად, უჯრედის შიგნითა ნაწილის განცალკევებით. პლაზმური მემბრანა შედგება ფოსფოლიპიდური შრისგან, რომელიც წარმოადგენს ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვს, რომელიც ერთვის ფოსფატის ჯგუფს. ცხიმოვანი მჟავები ქმნიან პლაზმის მემბრანის შიდა ფენას და არიან ჰიდროფობიური, რაც ნიშნავს, რომ ისინი წყლის მოგერიებას ახდენენ. ფოსფატის ჯგუფები ქმნიან პლაზმის მემბრანის გარე შრეს და კონტაქტში არიან წყალთან.

უჯრედს სჭირდება ნარჩენების და სხვა მოლეკულების ექსპორტი და საწვავისა და სითხეების იმპორტი. პლაზმური მემბრანები წყალს, ჟანგბადს და ნახშირორჟანგს გადის ოსმოსის ან პასიური დიფუზიის გზით. სხვა ტიპის მოლეკულებისათვის, რომელთაც სჭირდებათ პლაზმის მემბრანის გადაკვეთა, უჯრედები იყენებენ სატრანსპორტო სისტემებს. ტუმბოები უბიძგებენ მოლეკულებს კონცენტრაციის გრადიენტის წინააღმდეგ. არხები ხსნიან კარიბჭეს მოლეკულების გადასაადგილებლად მათი კონცენტრაციის გრადიენტით. ტრანსპორტიორები იკავშირებენ სპეციფიკურ ტიპის მოლეკულებს და ატარებენ მათ გარსის მეშვეობით.

"ჰომეოსტაზი" ნიშნავს "იგივე მდგომარეობას". უჯრედები ჰომეოსტაზში წარმატებით ინარჩუნებენ ძირითადი ფუნქციონირებისთვის საჭირო შინაგან პირობებს. პლაზმური მემბრანა აბსოლუტურად აუცილებელია ამ პირობების შესანარჩუნებლად. მარტივად რომ ვთქვათ, პლაზმური მემბრანა გამოყოფს უჯრედის შიგნით ყველაფრისგან. მის გარეშე უჯრედი სხვა არაფერია, თუ არა ამოსხმული ბურთით, რომლის შინაარსი კოსმოსში გადაედინება.

პლაზმური მემბრანა შედგება ფოსფოლიპიდური შრისგან. ფოსფოლიპიდები არის ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვები, რომლებიც ერთვის ფოსფატის ჯგუფს. "ბალაიერი" ნიშნავს ორ დაკავშირებულ ფენას. ფოსფოლიპიდები ერთად რომ შეიკრიბონ, ისინი ბუნებრივად ქმნიან ორმაგ შრეს, ფოსფატების ჯგუფები გამოწეული აქვთ და ცხიმოვანი კუდები მიმართულია ერთმანეთისკენ. ამ ფენის ცხიმოვან ინტერიერს "ჰიდროფობიურს" უწოდებენ, რადგან ის წყალს იშორებს. მიმდებარე ფოსფატებს "ჰიდროფილურს" უწოდებენ, რადგან ისინი კონტაქტში ხდებიან უჯრედის შიგნით და მის გარეთ. პლაზმური მემბრანა ჰყოფს სითხის ამ ორ ჯგუფს და მათ შინაარსს.

უჯრედის შიგნით და სამყაროსგან განცალკევება არ არის საკმარისი ჰომეოსტაზისთვის. სრულიად იზოლირებულ უჯრედში მალე იწურება საწვავი და სითხე და იძირება საკუთარ ნარჩენებში. პლაზმური მემბრანა ასევე ინარჩუნებს ჰომეოსტაზს, დარწმუნდით, რომ მასალები შეძლებენ საჭიროებისამებრ გადაადგილებას ან გარეთ. ჰომეოსტაზი დამოკიდებულია უჯრედში სითხის სწორი დონის შენარჩუნებაზე და სასარგებლო მასალების, მაგალითად ჟანგბადის, ნარჩენების, მაგალითად ნახშირორჟანგის, გაცვლაზე.

პლაზმური მემბრანები წყალს, ჟანგბადს და ნახშირორჟანგს გადის ოსმოსის ან პასიური დიფუზიის გზით. პასიური დიფუზია არის პროცესი, როდესაც მოლეკულები ნახევრად გამტარი ბარიერის გავლით მიდიან კონცენტრაციის გრადიენტი - ეს არის უფრო დიდი კონცენტრაციის უბნიდან ერთზე დაბლა კონცენტრაცია.

მხოლოდ მცირე რაოდენობის მასალებს შეუძლიათ გაიარონ პლაზმის მემბრანაში პასიური დიფუზიით; თუ იგი ღია იქნებოდა ყველაფრისთვის, ეს არ იქნებოდა ბარიერი. მიუხედავად ამისა, უჯრედებმა უნდა გააკონტროლონ სხვა მრავალი მოლეკულების მოძრაობა მათ მემბრანებში და მათ გარეთ, რომ შეინარჩუნონ ჰომეოსტაზი. ამისათვის უჯრედებმა შეიმუშავეს სხვადასხვა სატრანსპორტო სისტემა, რომლებიც იყენებენ ლიპიდურ შრეში ჩადებულ ცილებს უჯრედების გახსნისა და დახურვის კარიბჭედ.

პლაზმის მემბრანაში სამი ძირითადი ტიპის სატრანსპორტო სისტემაა: ტუმბოები, არხები და ტრანსპორტიორები. ტუმბოები იყენებენ უჯრედის მიერ წარმოებულ ენერგიას მოლეკულების გადასაადგილებლად კონცენტრაციის გრადიენტის წინააღმდეგ. არხები ხსნიან კარიბჭეს მოლეკულების გადასაადგილებლად მათი კონცენტრაციის გრადიენტით. ტრანსპორტიორები იკავშირებენ სპეციფიკურ ტიპის მოლეკულებს და ატარებენ მათ გარსის მეშვეობით.