Membrana otacza każdą żywą komórkę, utrzymując jej wnętrze oddzielone i chronione przed światem zewnętrznym. Na zachowanie tej membrany wpływa wiele czynników, a jednym z najważniejszych jest temperatura. Temperatura pomaga określić, co może wejść lub wyjść z komórki i jak dobrze mogą funkcjonować cząsteczki znajdujące się w błonie. Temperatury, które są zbyt wysokie lub zbyt niskie, mogą poważnie uszkodzić, a w ekstremalnych zakresach temperatur zabić komórkę poprzez ich wpływ na błonę komórki.
Co tworzy błonę komórkową?
ZA Błona komórkowa nazywa się dwuwarstwową, ponieważ jest składa się z dwóch warstw zwróconych do siebie i otaczających komórkę. Pod względem chemicznym każda warstwa składa się z cząsteczek tłuszczowych zwanych fosfolipidami. Każda cząsteczka ma koniec odpychający wodę, zwany głową, i drugi koniec zwany ogonem, który odpycha wodę. charakter fosfolipidów w membranie pomaga utrzymać płynność i półprzepuszczalność, dzięki czemu niektóre cząsteczki, takie jak tlen, dwutlenek węgla i małe węglowodory mogą przez nią przechodzić i wnikać do komórki, podczas gdy inne cząsteczki, które mogą być szkodliwe lub niepotrzebne dla komórki, są trzymany z dala.
Błona komórkowa zawiera również białka na swojej wewnętrznej lub zewnętrznej powierzchni – zwane białkami obwodowymi – lub osadzone w błonie i zwane białkami integralnymi. Ponieważ błona jest płynna i nie sztywna, białka te mogą poruszać się w błonie, aby zaspokajać potrzeby komórki i pomagać w utrzymaniu jej w zdrowiu. Ponadto, gdy komórki rosną i powiększają się, błona również zwiększa swój rozmiar i zachowuje płynność, aby umożliwić płynny wzrost.
Wysoka temperatura zwiększa płynność
Komórki najlepiej funkcjonują w normalnej temperaturze fizjologicznej, która u zwierząt stałocieplnych, takich jak ludzie, wynosi 98,6 stopnia Fahrenheita. Jeśli temperatura ciała wzrośnie, na przykład podczas wysokiej gorączki, błona komórkowa może stać się bardziej płynna. Dzieje się tak, gdy ogony kwasów tłuszczowych fosfolipidów stają się mniej sztywne i pozwalają na większy ruch białek i innych cząsteczek wi przez błonę. Może to zmienić przepuszczalność komórki, co prawdopodobnie pozwoli na wejście niektórych potencjalnie szkodliwych cząsteczek. Zarówno białka integralne, jak i obwodowe w błonie mogą również zostać uszkodzone przez wysokie temperatury, a jeśli są bardzo wysokie, ciepło może spowodować rozpad lub denaturację tych białek.
Niska temperatura usztywnia membranę
Spadek temperatury może mieć również negatywny wpływ na błony komórkowe i komórki. W niskiej temperaturze ogony kwasów tłuszczowych fosfolipidów poruszają się mniej i stają się sztywniejsze. Zmniejsza to ogólną płynność błony, zmniejszając również jej przepuszczalność i potencjalnie ograniczając wnikanie do komórki ważnych cząsteczek, takich jak tlen i glukoza. Niska temperatura może również spowolnić wzrost komórek, zapobiegając ich zwiększeniu. W ekstremalnych sytuacjach, takich jak przedłużona ekspozycja na temperatury poniżej zera, płyn w komórce może zacząć zamarzać, tworząc kryształy, które przebijają błonę i mogą ostatecznie zabić komórkę.
