พลาสมาเมมเบรนรักษาสภาวะสมดุลอย่างไร?

พลาสมาเมมเบรนหรือที่เรียกว่าเยื่อหุ้มเซลล์หรือฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์เป็นกระสอบที่ล้อมรอบเซลล์ สภาวะสมดุลคือสภาวะสมดุลที่ทุกอย่างดำเนินไปอย่างราบรื่น พลาสมาเมมเบรนช่วยรักษาสภาวะสมดุลในเซลล์โดยเก็บเนื้อหาของเซลล์เข้าและออกจากวัสดุแปลกปลอม และโดยการจัดหาช่องทางควบคุมสำหรับการขนส่งเชื้อเพลิง ของเหลว และของเสีย

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

เซลล์ในสภาวะสมดุลสามารถรักษาสภาวะภายในที่จำเป็นสำหรับการทำงานพื้นฐานได้สำเร็จ พลาสมาเมมเบรนจำเป็นสำหรับการรักษาสภาพเหล่านี้โดยแยกส่วนภายในของเซลล์ออกจากสิ่งอื่น เยื่อหุ้มพลาสมาประกอบด้วยฟอสโฟลิปิด bilayer ซึ่งเป็นสายโซ่ของกรดไขมันที่ติดอยู่กับกลุ่มฟอสเฟต กรดไขมันสร้างชั้นภายในของเมมเบรนพลาสม่า และไม่ชอบน้ำ ซึ่งหมายความว่าพวกมันขับไล่น้ำ กลุ่มฟอสเฟตสร้างชั้นนอกของเมมเบรนพลาสม่า และสัมผัสกับน้ำ

เซลล์จำเป็นต้องส่งออกของเสียและโมเลกุลอื่นๆ และนำเข้าเชื้อเพลิงและของเหลว พลาสมาเมมเบรนยอมให้น้ำ ออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านโดยการออสโมซิสหรือการแพร่กระจายแบบพาสซีฟ สำหรับโมเลกุลประเภทอื่นๆ ที่ต้องการข้ามเยื่อหุ้มพลาสมา เซลล์ใช้ระบบขนส่ง ปั๊มผลักโมเลกุลต้านการไล่ระดับความเข้มข้น แชนเนลเปิดประตูให้โมเลกุลไหลด้วยการไล่ระดับความเข้มข้นของพวกมัน ตัวขนส่งยึดติดกับโมเลกุลบางประเภทและลำเลียงผ่านเมมเบรน

"สภาวะสมดุล" หมายถึง "สถานะเดียวกัน" เซลล์ในสภาวะสมดุลสามารถรักษาสภาวะภายในที่จำเป็นสำหรับการทำงานพื้นฐานได้สำเร็จ พลาสมาเมมเบรนมีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อการรักษาสภาพเหล่านี้ พูดง่ายๆ ก็คือ พลาสมาเมมเบรนจะแยกส่วนภายในของเซลล์ออกจากส่วนอื่นๆ หากไม่มีเซลล์ เซลล์ก็ไม่มีอะไรมากไปกว่าบอลลูนที่แตกกระจายออกไปในอวกาศ

เยื่อหุ้มพลาสมาประกอบด้วยฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์ ฟอสโฟลิปิดเป็นโซ่ของกรดไขมันที่ติดอยู่กับกลุ่มฟอสเฟต "Bilayer" หมายถึงสองชั้นที่เชื่อมต่อกัน เมื่อฟอสโฟลิปิดมารวมกัน พวกมันจะก่อตัวเป็นสองชั้นโดยธรรมชาติ โดยกลุ่มฟอสเฟตหันออกและหางที่มีไขมันชี้เข้าหากัน ชั้นไขมันภายในของชั้นนี้เรียกว่า "ไม่ชอบน้ำ" เพราะจะขับไล่น้ำ ฟอสเฟตที่อยู่รายรอบเรียกว่า "ชอบน้ำ" เพราะสัมผัสกับของเหลวภายในและภายนอกเซลล์ พลาสมาเมมเบรนแยกของเหลวสองชุดนี้และเนื้อหาออกจากกัน

การรักษาเซลล์ภายในและแยกออกจากโลกไม่เพียงพอสำหรับสภาวะสมดุลอย่างไรก็ตาม เซลล์ที่แยกตัวออกมาอย่างสมบูรณ์ในไม่ช้าเชื้อเพลิงและของเหลวจะหมดลงและจมลงในของเสียของตัวเอง พลาสมาเมมเบรนยังรักษาสภาวะสมดุลโดยทำให้แน่ใจว่าวัสดุสามารถเคลื่อนย้ายเข้าหรือออกได้ตามความจำเป็น สภาวะสมดุลขึ้นอยู่กับการรักษาระดับของเหลวที่ถูกต้องภายในเซลล์และการแลกเปลี่ยนวัสดุที่ใช้ได้ เช่น ออกซิเจน สำหรับของเสีย เช่น คาร์บอนไดออกไซด์

พลาสมาเมมเบรนยอมให้น้ำ ออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านโดยการออสโมซิสหรือการแพร่กระจายแบบพาสซีฟ การแพร่กระจายแบบพาสซีฟเป็นกระบวนการที่โมเลกุลเดินทางผ่านสิ่งกีดขวางแบบกึ่งซึมผ่านได้ การไล่ระดับความเข้มข้น - นั่นคือจากพื้นที่ที่มีความเข้มข้นมากกว่าไปยังพื้นที่ที่ต่ำกว่า ความเข้มข้น

มีวัสดุจำนวนน้อยเท่านั้นที่สามารถผ่านเมมเบรนพลาสม่าโดยการแพร่กระจายแบบพาสซีฟ ถ้ามันเปิดให้ทุกอย่างมันจะไม่เป็นอุปสรรค ทว่าเซลล์จำเป็นต้องควบคุมการเคลื่อนที่ของโมเลกุลอื่นๆ ที่หลากหลายเข้าและออกจากเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อรักษาสภาวะสมดุล ในการทำเช่นนี้ เซลล์ได้คิดค้นระบบการขนส่งที่หลากหลายซึ่งใช้โปรตีนที่ฝังอยู่ใน lipid bilayer เป็นประตูสำหรับเปิดและปิดเซลล์

ระบบการขนส่งในพลาสมาเมมเบรนมีสามประเภทหลัก: ปั๊ม ช่องทาง และผู้ขนส่ง ปั๊มใช้พลังงานที่ผลิตโดยเซลล์เพื่อเคลื่อนย้ายโมเลกุลต้านการไล่ระดับความเข้มข้น แชนเนลเปิดประตูให้โมเลกุลไหลด้วยการไล่ระดับความเข้มข้นของพวกมัน ตัวขนส่งยึดติดกับโมเลกุลบางประเภทและลำเลียงผ่านเมมเบรน