ტემპერატურის გავლენა უჯრედულ მემბრანებზე

მემბრანა გარს აკრავს ყველა ცოცხალ უჯრედს, რაც ინარჩუნებს უჯრედის ინტერიერს გარეთა სამყაროსგან განცალკევებულსა და დაცულს. მრავალი ფაქტორი ახდენს გავლენას ამ მემბრანის ქცევაზე და ტემპერატურა ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანია. ტემპერატურა დაგეხმარებათ იმის დადგენაში, თუ რა შეიძლება შევიდეს უჯრედში ან დატოვონ იგი და რამდენად კარგად შეუძლიათ მემბრანაში ნაპოვნი მოლეკულების ფუნქციონირება. ძალიან მაღალი ან ძალიან დაბალი ტემპერატურა სერიოზულად აზიანებს და უკიდურეს ტემპერატურულ დიაპაზონში უჯრედს კლავს უჯრედის მემბრანაზე ზემოქმედების შედეგად.

ა უჯრედის მემბრანა ეწოდება ორშრიან, რადგან ის არის ორი ფენისგან დამზადებული, რომლებიც ერთმანეთის პირისპირ არიან და უჯრედს გარს აკრავენ. ქიმიურად, თითოეულ ფენას ქმნიან ცხიმოვანი მოლეკულები, რომლებსაც ფოსფოლიპიდებს უწოდებენ. თითოეულ მოლეკულას აქვს დასასრული, რომელიც იგერიებს წყალს, რომელსაც ეწოდება მისი თავი, ხოლო მეორე ბოლოს ეწოდება კუდი, რომელიც იგერიებს წყალს. ფოსფოლიპიდების ბუნება გარსი ხელს უწყობს სითხისა და ნახევრად გამტარიანობის შენარჩუნებას, ისე რომ ზოგიერთ მოლეკულას მოსწონს ჟანგბადი, ნახშირორჟანგი და მცირე ნახშირწყალბადებს შეუძლიათ გადაადგილდნენ მასში და შევიდნენ უჯრედში, ხოლო სხვა მოლეკულები, რომლებიც შეიძლება იყოს მავნე ან უჯრედისთვის საჭირო არ არის გარეთ ინახებოდა.

უჯრედის მემბრანა ასევე შეიცავს ცილებს, მის შიდა ან გარე ზედაპირზე - რომლებსაც პერიფერიულ ცილებს უწოდებენ - ან მემბრანაში ჩანერგილი და განუყოფელი ცილები. იმის გამო, რომ მემბრანა არის სითხე და არ არის ხისტი, ამ ცილებს შეუძლიათ გადაადგილდნენ მემბრანის უჯრედის საჭიროებების დასადგენად და მისი ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში. ასევე, უჯრედების ზრდასა და გაფართოებასთან ერთად, მემბრანა ასევე იზრდება ზომით და ინარჩუნებს მის სითხეობას, რათა ამ ზრდამ შეუფერხებლად ჩაიაროს.

უჯრედები საუკეთესოდ ფუნქციონირებენ ნორმალურ ფიზიოლოგიურ ტემპერატურაზე, რაც 98.6 გრადუსი ფარენგეიტია თბილსისხლიან ცხოველებში, როგორც ადამიანები. თუ სხეულის ტემპერატურა იზრდება, მაგალითად, მაღალი სიცხის დროს, უჯრედის მემბრანა შეიძლება გახდეს უფრო სითხე. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ფოსფოლიპიდების ცხიმოვანი მჟავები ნაკლებად ხისტი ხდება და იძლევა ცილების და სხვა მოლეკულების მეტ მოძრაობას გარსში და გარსის საშუალებით. ამან შეიძლება შეცვალოს უჯრედის გამტარიანობა, რაც საშუალებას მისცემს ზოგიერთ პოტენციურად მავნე მოლეკულას. მემბრანაში, როგორც ინტეგრალური, ისე პერიფერიული ცილები შეიძლება დაზიანდეს მაღალი ტემპერატურისგან და, თუ ძალიან მაღალია, სითბოს შეიძლება გამოიწვიოს ამ ცილების დაშლა, ან დენატურაცია.

ტემპერატურის შემცირებამ შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს უჯრედის მემბრანებზე და უჯრედებზე. დაბალ ტემპერატურაზე, ფოსფოლიპიდების ცხიმოვანი მჟავების კუდები ნაკლებად მოძრაობს და უფრო ხისტი ხდება. ეს ამცირებს მემბრანის მთლიან სითხის დონეს, ამცირებს მის გამტარობას და ამცირებს მნიშვნელოვანი მოლეკულების შესვლას უჯრედში, როგორიცაა ჟანგბადი და გლუკოზა. დაბალ ტემპერატურას ასევე შეუძლია შეანელოთ უჯრედის ზრდა, რაც ხელს უშლის უჯრედის ზომის ზრდას. ექსტრემალურ სიტუაციებში, მაგალითად, ქვედა გაყინვის ტემპერატურაზე ხანგრძლივად ზემოქმედებით, უჯრედში სითხე შეიძლება დაიწყოს გაყინვა, წარმოქმნის კრისტალებს, რომლებიც ხსნიან მემბრანს და საბოლოოდ კლავს უჯრედს.