Membrāna ieskauj katru dzīvo šūnu, saglabājot šūnas iekšpusi nošķirtu un aizsargātu no ārpasaules. Daudzi faktori ietekmē šīs membrānas izturēšanos, un temperatūra ir viena no vissvarīgākajām. Temperatūra palīdz noteikt, kas var iekļūt šūnā vai iziet no tās un cik labi var darboties membrānā atrastās molekulas. Pārāk augsta vai pārāk zema temperatūra var nopietni sabojāt un galējā temperatūras diapazonā nogalināt šūnu, pateicoties iedarbībai uz šūnas membrānu.
Kas padara šūnu membrānu?
A šūnu membrānu sauc par divslāni, jo tas ir izgatavots no diviem slāņiem, kas vērsti viens pret otru un ieskauj šūnu. Ķīmiski katru slāni veido tauku molekulas, ko sauc par fosfolipīdiem. Katrai molekulai ir gals, kas atgrūž ūdeni, sauc par galvu, un vēl viens gals, ko sauc par asti, kas atgrūž ūdeni. The fosfolipīdu raksturs membrānā palīdz noturēt to šķidru un daļēji caurlaidīgu, tāpēc dažām molekulām patīk skābeklis, oglekļa dioksīds un mazas ogļūdeņraži var pārvietoties pa to un iekļūt šūnā, savukārt citas molekulas, kas varētu būt kaitīgas vai šūnai nevajadzīgas, ir turēts ārā.
Šūnu membrāna satur arī olbaltumvielas, kas atrodas uz tās iekšējās vai ārējās virsmas - sauktas par perifērām olbaltumvielām - vai arī iegultas membrānā un sauktas par neatņemamām olbaltumvielām. Tā kā membrāna ir plūstoša un nav cieta, šie proteīni var pārvietoties membrānas iekšpusē, lai kalpotu šūnas vajadzībām un palīdzētu uzturēt to veselīgu. Arī šūnām augot un palielinoties, membrāna arī palielinās un saglabā plūstamību, lai šī izaugsme noritētu vienmērīgi.
Augsta temperatūra palielina plūstamību
Šūnas vislabāk darbojas normālā fizioloģiskā temperatūrā, kas siltasiņu dzīvniekiem, piemēram, cilvēkiem, ir 98,6 grādi pēc Fārenheita. Ja ķermeņa temperatūra paaugstinās, piemēram, augsta drudža laikā, šūnu membrāna var kļūt šķidrāka. Tas notiek, ja fosfolipīdu taukskābju astes kļūst mazāk stingras un ļauj vairāk pārvietoties olbaltumvielām un citām molekulām membrānā un caur to. Tas var mainīt šūnas caurlaidību, iespējams, ļaujot iekļūt dažām potenciāli kaitīgām molekulām. Gan integrālos, gan perifēros proteīnus membrānā var sabojāt arī augsta temperatūra, un, ja tas ir ārkārtīgi augsts, siltums var izraisīt šo olbaltumvielu sadalīšanos vai denaturāciju.
Zema temperatūra stiprina membrānu
Temperatūras pazemināšanās var negatīvi ietekmēt arī šūnu membrānas un šūnas. Zemā temperatūrā fosfolipīdu taukskābju astes mazāk pārvietojas un kļūst stingrākas. Tas samazina membrānas vispārējo plūstamību, samazinot arī tās caurlaidību un potenciāli ierobežojot svarīgu molekulu, piemēram, skābekļa un glikozes, iekļūšanu šūnā. Zema temperatūra var arī palēnināt šūnu augšanu, novēršot šūnas lieluma palielināšanos. Ārkārtējās situācijās, piemēram, ilgstoši pakļaujot zemsasalšanas temperatūrai, šūnā esošais šķidrums var sākt sasalt, veidojot kristālus, kas caurdur membrānu un galu galā var nogalināt šūnu.
