Ako si plazmatická membrána udržuje homeostázu?

Plazmatická membrána, nazývaná tiež bunková membrána alebo fosfolipidová dvojvrstva, je vrecom, ktoré obklopuje bunky. Homeostáza je stav vyváženej rovnováhy, keď všetko beží hladko. Plazmatická membrána udržuje homeostázu v bunke udržiavaním bunkového obsahu a cudzieho materiálu vonku a poskytovaním kontrolovaných spôsobov prepravy paliva, tekutín a odpadu.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Bunky v homeostáze úspešne udržiavajú vnútorné podmienky potrebné na základné fungovanie. Plazmatická membrána je nevyhnutná na udržanie týchto podmienok oddelením vnútra bunky od všetkého ostatného. Plazmatické membrány sú tvorené fosfolipidovou dvojvrstvou, čo je reťazec mastných kyselín pripojený k fosfátovej skupine. Mastné kyseliny tvoria vnútornú vrstvu plazmatickej membrány a sú hydrofóbne, čo znamená, že odpudzujú vodu. Fosfátové skupiny tvoria vonkajšiu vrstvu plazmatickej membrány a sú v kontakte s vodou.

Bunka musí vyvážať odpad a ďalšie molekuly a dovážať palivá a kvapaliny. Plazmatické membrány umožňujú priechod vody, kyslíka a oxidu uhličitého osmózou alebo pasívnou difúziou. Pre iné typy molekúl, ktoré musia prechádzať cez plazmatickú membránu, používajú bunky transportné systémy. Čerpadlá tlačia molekuly proti koncentračnému gradientu. Kanály otvárajú bránu pre tok molekúl s ich koncentračným gradientom. Transportéry sa viažu na špecifické typy molekúl a prenášajú ich cez membránu.

„Homeostáza“ znamená „rovnaký stav“. Bunky v homeostáze úspešne udržiavajú vnútorné podmienky potrebné na základné fungovanie. Plazmatická membrána je pre udržanie týchto podmienok absolútne nevyhnutná. Jednoducho povedané, plazmatická membrána oddeľuje vnútro bunky od všetkého ostatného. Bez nej nie je bunka nič iné ako vyskočený balón, ktorý vyleje svoj obsah do vesmíru.

Plazmatické membrány sú vyrobené z fosfolipidovej dvojvrstvy. Fosfolipidy sú reťazce mastných kyselín pripojené k fosfátovej skupine. „Dvojvrstva“ znamená dve spojené vrstvy. Keď sa fosfolipidy spoja, prirodzene vytvárajú dvojitú vrstvu, pričom ich fosfátové skupiny smerujú von a ich mastné chvosty smerujú k sebe. Mastné vnútro tejto vrstvy sa nazýva „hydrofóbne“, pretože odpudzuje vodu. Okolité fosfáty sa nazývajú „hydrofilné“, pretože prichádzajú do styku s tekutinou vo vnútri aj mimo bunky. Plazmatická membrána oddeľuje tieto dve sady tekutín a ich obsah.

Udržiavanie bunky vo vnútri a oddelene od sveta však na homeostázu nestačí. V úplne izolovanej bunke čoskoro dôjde palivo a kvapalina a topí sa vo svojom vlastnom odpade. Plazmatická membrána tiež udržuje homeostázu tým, že zaisťuje, aby sa materiály mohli podľa potreby pohybovať dnu alebo von. Homeostáza závisí od udržiavania správnej hladiny tekutín v bunke a od výmeny použiteľných materiálov, ako je kyslík, za odpadové produkty, ako je oxid uhličitý.

Plazmatické membrány umožňujú priechod vody, kyslíka a oxidu uhličitého osmózou alebo pasívnou difúziou. Pasívna difúzia je proces, pri ktorom molekuly cestujú cez semipermeabilnú bariéru pozdĺž a koncentračný gradient - teda od oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentrácia.

Iba malý počet materiálov môže prejsť plazmatickou membránou pasívnou difúziou; keby bol otvorený všetkému, nebola by to bariéra. Napriek tomu musia bunky riadiť pohyb rôznych ďalších molekúl dovnútra a von z ich membrán, aby si udržali homeostázu. Na tento účel bunky vyvinuli rôzne transportné systémy, ktoré využívajú proteíny zabudované v lipidovej dvojvrstve ako bránu pre otváranie a zatváranie buniek.

V plazmatickej membráne existujú tri hlavné typy transportných systémov: pumpy, kanály a transportéry. Čerpadlá využívajú energiu produkovanú bunkou na pohyb molekúl proti koncentračnému gradientu. Kanály otvárajú bránu pre tok molekúl s ich koncentračným gradientom. Transportéry sa viažu na špecifické typy molekúl a prenášajú ich cez membránu.