Plasmamembranen er et lipid-dobbeltlag med proteiner, ionekanaler og reseptormolekyler innebygd i tykkelsen. Dette er en mekanisk barriere som skiller cytoplasmaet til cellen fra det pericellulære rommet, samtidig som det er den eneste forbindelsen med det ytre miljøet. Derfor er plasmolemma en av de viktigste strukturene i cellen, og dens funksjoner gjør at den kan eksistere og samhandle med andre cellegrupper.
Oversikt over funksjonene til cytolemma
Plasmamembranen i den formen den er tilstede i en dyrecelle er karakteristisk for mange organismer fra forskjellige riker. Bakterier og protozoer, hvis organismer er representert av en enkelt celle, har en cytoplasmatisk membran. Og dyr, sopp og planter som flercellede organismer har ikke mistet det i evolusjonsprosessen. Imidlertid i forskjellige riker av levende organismercytolemmaet er noe annerledes, selv om funksjonene fortsatt er de samme. De kan deles inn i tre grupper: avgrensning, transport og kommunikasjon.
Gruppen av avgrensende funksjoner inkluderer mekanisk beskyttelse av cellen, opprettholdelse av formen, beskyttelse mot det ekstracellulære miljøet. Membranen spiller en transportgruppe av funksjoner på grunn av tilstedeværelsen av spesifikke proteiner, ionekanaler og bærere av visse stoffer. De kommunikative funksjonene til cytolemmaet inkluderer reseptorfunksjonen. På overflaten av membranen er det et sett med reseptorkomplekser, gjennom hvilke cellen deltar i mekanismene for humoral informasjonsoverføring. Det er imidlertid også viktig at plasmolemma ikke bare omgir cellen, men også noen av dens membranorganeller. I dem spiller hun samme rolle som for hele cellen.
Barrierefunksjon
Barrierefunksjonene til plasmamembranen er flere. Det beskytter det indre miljøet i cellen med den rådende konsentrasjonen av kjemikalier fra endringen. Diffusjon skjer i løsninger, det vil si selvutjevning av konsentrasjon mellom medier med forskjellig innhold av visse stoffer i dem. Plasmalemmaet blokkerer bare diffusjon ved å hindre flyt av væske og ioner i alle retninger. Dermed begrenser membranen cytoplasmaet med en viss konsentrasjon av elektrolytter fra det pericellulære miljøet.
Den andre manifestasjonen av barrierefunksjonen til plasmamembranen er beskyttelse mot sterke sure og sterke alkaliske miljøer. Plasmamembran byggetslik at de hydrofobe endene av lipidmolekylene vender utover. Derfor skiller den ofte mellom intracellulære og ekstracellulære miljøer med forskjellige pH-verdier. Det er avgjørende for mobillivet.
Barrierefunksjon av organellmembraner
Plasmamembranens barrierefunksjoner er også forskjellige fordi de avhenger av plasseringen. Spesielt karyolemma, det vil si lipid-dobbeltlaget til kjernen, beskytter det mot mekanisk skade og skiller det kjernefysiske miljøet fra det cytoplasmatiske. Dessuten antas det at karyolemma er uløselig knyttet til membranen til det endoplasmatiske retikulum. Derfor betraktes hele systemet som et enkelt depot av arvelig informasjon, et proteinsyntetiseringssystem og en klynge av post-translasjonell modifikasjon av proteinmolekyler. Membranen til det endoplasmatiske retikulum er nødvendig for å opprettholde formen til intracellulære transportkanaler som protein-, lipid- og karbohydratmolekyler beveger seg gjennom.
Mitokondriemembranen beskytter mitokondriene, mens plastidmembranen beskytter kloroplastene. Den lysosomale membranen spiller også rollen som en barriere: inne i lysosomet er det et aggressivt pH-miljø og reaktive oksygenarter som kan skade strukturene inne i cellen hvis de trenger inn der. Membranen er derimot en universell barriere, som både lar lysosomer "fordøye" faste partikler og begrenser virkningsstedet til enzymer.
Mekanisk funksjon av plasmamembranen
Mekaniske funksjoner til plasmamembranen er også heterogene. Først støtter plasmamembranencellulær form. For det andre begrenser det deformerbarheten til cellen, men forhindrer ikke endringen i form og flyt. I dette tilfellet er styrking av membranen også mulig. Dette skjer på grunn av dannelsen av celleveggen av protister, bakterier, planter og sopp. Hos dyr, inkludert menneskearten, er celleveggen den enkleste og representeres bare av glykokalyxen.
I bakterier er det glykoprotein, i planter er det cellulose, i sopp er det kitinøst. Kiselalger inkorporerer til og med silika (silisiumoksid) i celleveggen, noe som øker styrken og den mekaniske motstanden til cellen betydelig. Og hver organisme trenger en cellevegg for dette. Og selve plasmolemmaet har en mye lavere styrke enn et lag med proteoglykaner, cellulose eller kitin. Det er ingen tvil om at cytolemmaet spiller en mekanisk rolle.
De mekaniske funksjonene til plasmamembranen gjør det også mulig for mitokondrier, kloroplaster, lysosomer, kjernen og det endoplasmatiske retikulumet å fungere inne i cellen og beskytte seg mot underterskelskade. Dette er typisk for enhver celle som har disse membranorganellene. Dessuten har plasmamembranen cytoplasmatiske utvekster, gjennom hvilke intercellulære kontakter skapes. Dette er et eksempel på implementeringen av den mekaniske funksjonen til plasmamembranen. Membranens beskyttende rolle er også sikret av den naturlige motstanden og flyten til lipid-dobbeltlaget.
Kommunikativ funksjon av cytoplasmatisk membran
Transport og mottak er blant de kommunikative funksjonene. Dissebegge egenskapene er karakteristiske for plasmamembranen og karyolemma. Membranen til organeller har ikke alltid reseptorer eller er gjennomsyret av transportkanaler, men karyolemma og cytolemma har disse formasjonene. Det er gjennom dem disse kommunikative funksjonene implementeres.
Transport implementeres av to mulige mekanismer: med energiforbruk, det vil si på en aktiv måte, og uten utgifter, ved enkel diffusjon. Cellen kan imidlertid også transportere stoffer ved fagocytose eller pinocytose. Dette er realisert ved å fange en sky av flytende eller faste partikler ved fremspring av cytoplasma. Så fanger cellen, som med hendene, en partikkel eller en dråpe væske, trekker den inn og danner et cytoplasmatisk lag rundt den.
Aktiv transport, diffusjon
Aktiv transport er et eksempel på selektivt opptak av elektrolytter eller næringsstoffer. Gjennom spesifikke kanaler representert av proteinmolekyler som består av flere underenheter, trenger et stoff eller et hydrert ion inn i cytoplasmaet. Ioner endrer potensialer, og næringsstoffer bygges inn i metabolske kretsløp. Og alle disse funksjonene til plasmamembranen i cellen bidrar aktivt til dens vekst og utvikling.
Lipidløselighet
Høyt differensierte celler som nerve-, endokrine eller muskelceller bruker disse ionekanalene til å generere hvile- og handlingspotensialer. Det dannes på grunn av den osmotiske og elektrokjemiske forskjellen, og vevene får evnen til å trekke seg sammen,generere eller gjennomføre en impuls, reagere på signaler eller overføre dem. Dette er en viktig mekanisme for utveksling av informasjon mellom celler, som ligger til grunn for nervereguleringen av funksjonene til hele organismen. Disse funksjonene til plasmamembranen til en dyrecelle sørger for regulering av vital aktivitet, beskyttelse og bevegelse av hele organismen.
Noen stoffer kan til og med trenge gjennom membranen, men dette er typisk bare for molekyler av lipofile fettløselige molekyler. De oppløses ganske enkelt i membranens dobbeltlag, og kommer lett inn i cytoplasmaet. Denne transportmekanismen er typisk for steroidhormoner. Og hormonene i peptidstrukturen klarer ikke å trenge gjennom membranen, selv om de også overfører informasjon til cellen. Dette oppnås på grunn av tilstedeværelsen av reseptor (integrerte) molekyler på overflaten av plasmalemma. De tilknyttede biokjemiske mekanismene for signaloverføring til kjernen, sammen med mekanismen for direkte penetrering av lipidstoffer gjennom membranen, utgjør et enklere system for humoral regulering. Og alle disse funksjonene til de integrerte proteinene i plasmamembranen trengs ikke bare av én celle, men av hele organismen.
Tabell over funksjoner til den cytoplasmatiske membranen
Den mest visuelle måten å fremheve funksjonene til plasmamembranen er en tabell som indikerer dens biologiske rolle for cellen som helhet.
| Structure | Function | Biologisk rolle |
| Cytoplasmatisk membran i form av et lipid-dobbeltlag medutadliggende hydrofobe ender, utstyrt med reseptorkomplekser av integrerte proteiner og overflateproteiner | Mekanisk | Opprettholder cellulær form, beskytter mot mekaniske underterskeleffekter, bevarer cellulær integritet |
| Transport | Transporterer væskedråper, faste partikler, makromolekyler og hydratiserte ioner inn i cellen med eller uten energiforbruk | |
| Reseptor | Den har reseptormolekyler på overflaten som tjener til å overføre informasjon til kjernen | |
| Adhesive | På grunn av fremspring i cytoplasmaet danner naboceller kontakter med hverandre | |
| elektrogen | Gir betingelser for generering av handlingspotensial og hvilepotensial for eksitable vev |
Denne tabellen viser tydelig hvilke funksjoner plasmamembranen utfører. Imidlertid er det bare cellemembranen, det vil si lipiddobbeltlaget som omgir hele cellen, som spiller disse rollene. Inne i den er det organeller, som også har membraner. Rollene deres bør beskrives.
Funksjoner av plasmamembranen: skjema
Følgende organeller er forskjellige i nærvær av membraner i cellen: kjerne, grovt og glatt endoplasmatisk retikulum, Golgi-kompleks, mitokondrier, kloroplaster, lysosomer. I hver avdisse organellene, spiller membranen en avgjørende rolle. Du kan vurdere det ved å bruke eksempelet på et tabellskjema.
| Organella og membran | Function | Biologisk rolle |
| Kjerne, kjernefysisk membran | Mekanisk | Mekaniske funksjoner til plasmamembranen i cytoplasmaet til kjernen gjør at den opprettholder formen, forhindrer utseendet av strukturelle skader |
| Barrier | Separasjon av nukleoplasma og cytoplasma | |
| Transport | Den har transportporer for utgang av ribosomer og messenger-RNA fra kjernen og innføring av næringsstoffer, aminosyrer og nitrogenholdige baser i det indre | |
| Mitokondrion, mitokondriell membran | Mekanisk | Opprettholde formen på mitokondriene, forhindrer mekanisk skade |
| Transport | Ioner og energisubstrater overføres gjennom membranen | |
| elektrogen | Gir generering av transmembranpotensial, som er grunnlaget for energiproduksjon i cellen | |
| Klorplaster, plastidmembran | Mekanisk | Støtter formen til plastider, forhindrer mekanisk skade |
| Transport | Gir transport av stoffer | |
| Endoplasmatisk retikulum, membran av nettverket | Mekanisk og miljødannende | Gir tilstedeværelsen av et hulrom der prosessene med proteinsyntese og deres post-translasjonelle modifikasjon finner sted |
| Golgi-apparat, membran av vesikler og sisterne | Mekanisk og miljødannende | Rolle se ovenfor |
| Lysosomer, lysosomal membran |
Mekanisk Barrier |
Opprettholde formen på lysosomet, forhindrer mekanisk skade og frigjøring av enzymer til cytoplasmaet, begrenser det fra lytiske komplekser |
Dyrecellemembraner
Dette er funksjonene til plasmamembranen i cellen, der den spiller en viktig rolle for hver organell. Dessuten bør en rekke funksjoner kombineres til én – til en beskyttende. Spesielt er barrieren og de mekaniske funksjonene kombinert til en beskyttende funksjon. Dessuten er funksjonene til plasmamembranen i en plantecelle nesten identiske med de i en dyre- og bakteriecelle.
Dyrecellen er den mest komplekse og høyst differensierte. Mye mer integrerte, semi-integrerte og overflateproteiner er lokalisert her. Generelt, i flercellede organismer, er membranstrukturen alltid mer kompleks enn i encellede. Og hvilke funksjoner plasmamembranen til en bestemt celle utfører avgjør om den vil bli klassifisert som epitelial, binde- ellereksitabelt vev.
