ผลกระทบของอุณหภูมิต่อเยื่อหุ้มเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์ล้อมรอบทุกเซลล์ที่มีชีวิต ทำให้ภายในของเซลล์แยกออกจากกันและปกป้องจากโลกภายนอก มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อลักษณะการทำงานและอุณหภูมิของเมมเบรนนี้เป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุด อุณหภูมิช่วยกำหนดสิ่งที่สามารถเข้าหรือออกจากเซลล์ได้ และโมเลกุลที่พบในเยื่อหุ้มเซลล์สามารถทำงานได้ดีเพียงใด อุณหภูมิที่สูงหรือต่ำเกินไปสามารถสร้างความเสียหายอย่างร้ายแรง และในช่วงอุณหภูมิที่รุนแรง เซลล์จะฆ่าโดยผลกระทบต่อเยื่อหุ้มเซลล์

อา เยื่อหุ้มเซลล์ เรียกว่า bilayer เพราะมันคือ ประกอบด้วยสองชั้นที่หันเข้าหากันและล้อมรอบเซลล์. ในทางเคมี แต่ละชั้นประกอบด้วยโมเลกุลไขมันที่เรียกว่าฟอสโฟลิปิด แต่ละโมเลกุลมีปลายที่ขับไล่น้ำ เรียกว่าหัว และอีกปลายเรียกว่าหางที่ขับไล่น้ำ ดิ ลักษณะของฟอสโฟลิปิด ในเมมเบรนช่วยให้ของเหลวและกึ่งซึมผ่านได้ ดังนั้นโมเลกุลบางชนิด เช่น ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และขนาดเล็ก ไฮโดรคาร์บอนสามารถเคลื่อนผ่านเข้าสู่เซลล์ได้ ในขณะที่โมเลกุลอื่นๆ ที่อาจเป็นอันตรายหรือไม่จำเป็นต่อเซลล์คือ เก็บออก.

เยื่อหุ้มเซลล์ยังประกอบด้วยโปรตีนไม่ว่าจะอยู่ที่ผิวด้านในหรือด้านนอกที่เรียกว่าโปรตีนส่วนปลายหรือฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์และเรียกว่าโปรตีนรวม เนื่องจากเมมเบรนมีลักษณะเป็นของเหลวและไม่แข็งกระด้าง โปรตีนเหล่านี้จึงสามารถเคลื่อนที่ภายในเมมเบรนเพื่อตอบสนองความต้องการของเซลล์และช่วยรักษาสุขภาพให้แข็งแรง นอกจากนี้ เมื่อเซลล์เติบโตและขยายใหญ่ขึ้น เมมเบรนยังเพิ่มขนาดและรักษาความลื่นไหลเพื่อให้การเติบโตนี้ดำเนินไปอย่างราบรื่น

เซลล์ทำงานได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิร่างกายปกติ ซึ่งอยู่ที่ 98.6 องศาฟาเรนไฮต์ในสัตว์เลือดอุ่นเช่นมนุษย์ หากอุณหภูมิร่างกายสูงขึ้น เช่น ในช่วงที่มีไข้สูง เยื่อหุ้มเซลล์จะกลายเป็นของเหลวมากขึ้น สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อส่วนหางของกรดไขมันของฟอสโฟลิปิดแข็งน้อยลงและทำให้โปรตีนและโมเลกุลอื่นๆ เคลื่อนที่เข้าและผ่านเมมเบรนได้มากขึ้น การทำเช่นนี้สามารถเปลี่ยนการซึมผ่านของเซลล์ ซึ่งอาจช่วยให้โมเลกุลที่อาจเป็นอันตรายบางอย่างเข้ามาได้ ทั้งโปรตีนอินทิกรัลและโปรตีนส่วนปลายในเมมเบรนยังสามารถได้รับความเสียหายจากอุณหภูมิสูง และหากสูงมาก ความร้อนอาจทำให้โปรตีนเหล่านี้แตกตัวหรือเสื่อมสภาพได้

อุณหภูมิที่ลดลงอาจส่งผลเสียต่อเยื่อหุ้มเซลล์และเซลล์ ที่อุณหภูมิต่ำ หางของกรดไขมันของฟอสโฟลิปิดจะเคลื่อนตัวน้อยลงและแข็งขึ้น สิ่งนี้จะลดความลื่นไหลโดยรวมของเมมเบรน อีกทั้งยังลดการซึมผ่านและอาจจำกัดการเข้าของโมเลกุลที่สำคัญ เช่น ออกซิเจนและกลูโคสเข้าสู่เซลล์ อุณหภูมิต่ำยังสามารถชะลอการเจริญเติบโตของเซลล์โดยป้องกันไม่ให้ขนาดของเซลล์เพิ่มขึ้น ในสถานการณ์ที่รุนแรง เช่น การสัมผัสกับอุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งเป็นเวลานาน ของเหลวในเซลล์สามารถเริ่มแข็งตัว ก่อตัวเป็นผลึกที่ทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และอาจฆ่าเซลล์ในท้ายที่สุด