Kaip plazmos membrana palaiko homeostazę?

Plazmos membrana, dar vadinama ląstelės membrana arba dvigubu fosfolipidiniu sluoksniu, yra maišas, kuris supa ląsteles. Homeostazė yra pusiausvyros pusiausvyros būsena, kai viskas vyksta sklandžiai. Plazmos membrana palaiko homeostazę ląstelėje, laikydama ląstelių turinį ir pašalines medžiagas, taip pat užtikrindama kontroliuojamus būdus kurui, skysčiams ir atliekoms transportuoti.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Ląstelės homeostazėje sėkmingai palaiko vidaus sąlygas, būtinas pagrindiniam funkcionavimui. Plazmos membrana yra būtina palaikant šias sąlygas, atskiriant ląstelės vidų nuo viso kito. Plazmos membranos susideda iš dvigubo fosfolipidinio sluoksnio, kuris yra riebalų rūgščių grandinė, prijungta prie fosfatų grupės. Riebalų rūgštys sudaro vidinį plazmos membranos sluoksnį ir yra hidrofobiškos, o tai reiškia, kad atstumia vandenį. Fosfatų grupės sudaro išorinį plazmos membranos sluoksnį ir liečiasi su vandeniu.

Ląstelė turi eksportuoti atliekas ir kitas molekules, importuoti kurą ir skysčius. Plazmos membranos leidžia vandeniui, deguoniui ir anglies dioksidui praeiti per osmosą arba pasyvią difuziją. Kitų tipų molekulėms, kurios turi kirsti plazmos membraną, ląstelės naudoja transporto sistemas. Siurbliai stumia molekules prieš koncentracijos gradientą. Kanalai atveria vartus molekulėms tekėti su jų koncentracijos gradientu. Transporteriai jungiasi prie tam tikrų tipų molekulių ir perneša jas per membraną.

„Homeostazė“ reiškia „tą pačią būseną“. Ląstelės homeostazėje sėkmingai palaiko vidaus sąlygas, būtinas pagrindiniam funkcionavimui. Plazmos membrana yra absoliučiai būtina palaikant šias sąlygas. Paprasčiau tariant, plazmos membrana atskiria ląstelės vidų nuo viso kito. Be jo ląstelė yra ne kas kita, o iššokęs balionas, išpilantis jo turinį į kosmosą.

Plazmos membranos susideda iš fosfolipidinio dvigubo sluoksnio. Fosfolipidai yra riebalų rūgščių grandinės, prijungtos prie fosfatų grupės. „Dvisluoksnis“ reiškia du sujungtus sluoksnius. Kai fosfolipidai susijungia, jie natūraliai sudaro dvigubą sluoksnį, jų fosfatų grupės yra nukreiptos į išorę, o riebalų uodegos nukreiptos viena į kitą. Riebus šio sluoksnio vidus vadinamas „hidrofobiniu“, nes atstumia vandenį. Aplinkiniai fosfatai vadinami „hidrofiliniais“, nes jie liečiasi su skysčiu ląstelės viduje ir išorėje. Plazmos membrana atskiria šiuos du skysčių rinkinius ir jų turinį.

Tačiau homeostazei nepakanka laikyti ląstelės viduje ir atskirti nuo pasaulio. Visiškai izoliuotoje kameroje netrukus baigsis kuras ir skystis ir paskęsta savo atliekose. Plazmos membrana taip pat palaiko homeostazę užtikrindama, kad medžiagos prireikus galėtų judėti arba išeiti. Homeostazė priklauso nuo tinkamo skysčio lygio palaikymo ląstelėje ir naudingų medžiagų, tokių kaip deguonis, keitimo atliekomis, tokiomis kaip anglies dioksidas.

Plazmos membranos leidžia vandeniui, deguoniui ir anglies dioksidui praeiti per osmosą arba pasyvią difuziją. Pasyvi difuzija yra procesas, kurio metu molekulės keliauja per puslaidžią barjerą palei a koncentracijos gradientas - tai yra nuo didesnės koncentracijos srities iki mažesnio susikaupimas.

Pasyvios difuzijos būdu pro plazmos membraną gali praeiti tik nedidelis kiekis medžiagų; jei tai būtų atvira viskam, tai nebūtų kliūtis. Vis dėlto ląstelės turi kontroliuoti įvairių kitų molekulių judėjimą savo membranose ir iš jų, kad išlaikytų homeostazę. Norėdami tai padaryti, ląstelės sukūrė įvairias transporto sistemas, kurios naudoja baltymus, įterptus į dvigubą lipidų sluoksnį, kaip vartus ląstelėms atsiverti ir užsidaryti.

Plazmos membranoje yra trys pagrindinės transporto sistemų rūšys: siurbliai, kanalai ir transporteriai. Siurbliai naudoja ląstelės pagamintą energiją, kad molekulės judėtų prieš koncentracijos gradientą. Kanalai atveria vartus molekulėms tekėti su jų koncentracijos gradientu. Transporteriai jungiasi prie tam tikrų tipų molekulių ir perneša jas per membraną.