Blandt plasmamembranens egenskaber er dens selektive permeabilitet en af de vigtigste. Takket være det dannes opdelingen af de flydende medier i en flercellet organisme i rum, hvor hver deres egen sammensætning af elektrolytter og organiske stoffer dannes. Enhver organel eller celle indrammet af en plasmamembran adskiller strengt kroppens miljø og regulerer transporten af stoffer i to retninger.
Definition og karakteristika
Selektiv permeabilitet er en unik egenskab ved fosfolipid-dobbeltlaget i membranen med ionkanaler indbygget i dens tykkelse. Denne kvalitet er karakteristisk for enhver celle såvel som membranorganeller: lysosomer, mitokondrier, kerne, Golgi-kompleks, retikulum. Membranens selektivitet er baseret på dens struktur, som omfatter hydrofobe områder af fosfolipider.
Efter uddannelsefompholipid-dobbeltlag med hydrofobe områder mod hinanden, er permeabiliteten af vand gennem plasmalemmaet begrænset. Det kan kun komme ind i og uden for cellen gennem transmembrane kanaler, hvorigennem transport udføres i henhold til osmoselovene ved diffusion. Selektiv permeabilitet for vandmolekyler reguleres af osmotisk tryk. I tilfælde af en stigning i koncentrationen af s alte inde i cellen, trænger vand gennem kanalerne ind i cytoplasmaet, og i tilfælde af en stigning i ekstracellulært osmotisk tryk, styrter det ind i det intercellulære rum.
Transport
Cellemembranen adskiller to rum - det intercellulære rum med cytoplasmaet (eller hulrummet i organellen og cytoplasmaet). Og mellem hvert rum skal der være en konstant udveksling af stoffer. Plasmalemmaet er karakteriseret ved aktiv og passiv transport.
Active fortsætter med energiomkostninger og giver dig mulighed for at transportere stoffer fra et område med lavere koncentration til et større område. Passiv transport er fri penetrering af lipofile stoffer ind i cellen gennem plasmalemmaet, samt overførsel af ioner gennem specielle kanaler fra et område med høj koncentration til et område med et lavere indhold af samme type ioner.
Transmembrane receptorer
Membranens selektive permeabilitet for ioner reguleres af specialiserede ionkanaler indbygget i plasmalemmaet. For hver ion er de forskellige og regulerer hurtig aktiv transport eller passiv langsom transport af hydrerede ioner. Ionkanaler for kalium altidåben, og kaliumudskiftning udføres afhængigt af membranpotentialet.
Natrium er kendetegnet ved tilstedeværelsen af både langsomme og hurtige kanaler. Langsomme arbejder efter et lignende princip som kalium, og driften af hurtige kanaler er et eksempel på aktiv transport, der forekommer med energiomkostninger. Det finder sted i tilfælde af generering af aktionspotentiale, når en høj intensitet intracellulær tilstrømning af natriumioner tilvejebringes ved kortvarig aktivering af hurtige kanaler, efterfulgt af membrangenopladning.
Den selektive permeabilitet af plasmalemmaet er vigtig for transporten af proteinmolekyler, aminosyrer, vitaminer og vigtige cofaktorer i celleenzymsystemer. Disse molekyler er polære og hydrofile og er derfor ude af stand til at trænge igennem det hydrofobe lipiddobbeltlag. Til deres transport er der specielle kanaler i membranens tykkelse, som er komplekse glykoproteiner.
Transmembranoverførsel
Vedhæftning af specialiserede ligander til receptorer aktiverer passagen af et stof ind i cellen. For hver type af sådanne molekyler er dens egen specifikke bærer indbygget i tykkelsen af membranen. Dette er den mest strenge og mest specifikke måde at organisere cellens selektive permeabilitet på - en garanti for, at intet stof, der er unødvendigt i denne fase af dets udvikling, trænger ind i cytoplasmaet.
Strukturen af den transmembranspecifikke bærer er kodet i kernens genetiske materiale. Og processen med at samle en nykanalen til transport af stoffer reguleres af cellen selv. Det betyder, at det på hvert trin af dets differentiering er i stand til at starte eller stoppe strømmen af visse stoffer ind i dets cytoplasma, afhængigt af eksterne forhold.
Intracellulære receptorer
Celle- og membranorganeller har selektiv permeabilitet på grund af intracellulære receptorer. De er designet til at modtage signaler fra lipofile stoffer. I modsætning til hydrofobe er sådanne molekyler i stand til at integrere sig i membranens lipid-dobbeltlag og svømme i det i lang tid, hvorefter de trænger ind i cytoplasmaet og kommer i kontakt med den intracellulære eller nukleære receptor.
Et eksempel er penetration af steroidhormoner. De passerer frit gennem cytolemmaet og aktiverer eller undertrykker efter kontakt med en specifik receptor et bestemt led i stofskiftekæderne. Muligheden for fri passage af lipofile stoffer gennem plasmamembranen er også et eksempel på selektiv permeabilitet.
Alle lipofile stoffer, der kan overvinde lipid-dobbeltlaget, opløses i det, har en intracellulær receptor. Hydrofile molekyler frastøder polariserede områder af membranen og skal derfor enten binde sig til en transmembrantransporter eller binde sig til membranens overfladereceptormolekyler for at transmittere signaler eller komme ind i cellen.
