• Mikä on solukalvo?
• Solukalvon toiminta
• Solukalvon rakenne
• Aktiivinen kuljetus ja passiivinen kuljetus
• Endosytoosi ja eksosytoosi

Selitämme, mikä solukalvo on ja joitain sen ominaisuuksia. Lisäksi sen toiminta ja rakenne tämän lipidikerroksen.

Solukalvon keskimääräinen paksuus on 7,3 nm3.

Mikä on solukalvo?

Kaksinkertaista fosfolipidikerrosta, joka ympäröi ja rajaa soluja, kutsutaan solukalvoksi, plasmakalvoksi, plasmalemmaksi tai sytoplasmakalvoksi. soluja, erottaa sisätilat ulkoa ja mahdollistaa fyysisen ja kemiallisen tasapainon ympäristön ja ympäristön välillä sytoplasma solusta. Se on solun uloin osa.

Tämä kalvo ei ole näkyvissä optinen mikroskooppi (kyllä ​​elektroniselle), koska sen keskimääräinen paksuus on 8 nm (1 nm = 10-9 m) ja se sijaitsee kasvissolut ja niissä sieniä, soluseinän alla.

Solukalvon ensisijainen ominaisuus on sen selektiivinen läpäisevyys, eli sen kyky sallia tai estää tiettyjen solujen sisäänpääsy. molekyylejä soluun sääteleen siten niiden kulkua Vesi, ravinteita tai ionisia suoloja, jotta sytoplasma on aina optimaalisissa sähkökemiallisen potentiaalin olosuhteissa (negatiivisesti varautunut), pH tai keskittyminen.

Solukalvon toiminta

Kalvo päästää halutut aineet läpi ja ei-toivotut aineet kulkemaan läpi.

Solukalvo täyttää seuraavat toiminnot:

• Rajoitus. Se määrittelee ja suojaa mekaanisesti solua erottaen ulkopuolen sisäpuolelta ja solun toisesta. Lisäksi se on ensimmäinen puolustuseste muita hyökkääviä aineita vastaan.
• Hallinto. Sen selektiivisyys mahdollistaa sen väistämisen solussa oleville halutuille aineille ja estää ei-toivottujen aineiden pääsyn, mikä toimii viestintää ulko- ja sisäpuolen välillä samalla kun säädellään mainittua liikennettä.
• Säilytys. Nesteiden ja aineiden vaihdon kautta kalvo mahdollistaa veden ja muun pitoisuuden säilyttämisen vakaana liuenneet aineet sytoplasmassa pitää sen pH-tason ja sähkökemiallisen varauksen vakiona.
• Viestintä. Kalvo voi reagoida ulkopuolelta tuleviin ärsykkeisiin välittäen tietoa solun sisälle ja käynnistämällä tiettyjä prosesseja, kuten solun jakautumista, liikettä soluihin tai biokemiallisten aineiden erotteluun.

Solukalvon rakenne

Lipidit ovat pääasiassa kolesterolia, mutta myös fosfoglyseridejä ja sfingolipidejä.

Solukalvo koostuu kahdesta kerroksesta lipidit amfipaattiset, joiden hydrofiiliset napapäät (affiniteetti veteen) ovat suunnattu solun sisään ja ulos, pitäen hydrofobiset (vettä hylkivät) osansa kosketuksissa, kuten sandwich. Nämä lipidit ovat pääasiassa kolesterolia, mutta myös fosfoglyseridejä ja sfingolipidejä.

Se omistaa myös 20 prosenttia proteiinia kiinteät ja oheislaitteet, jotka täyttävät yhteyden, kuljetuksen, vastaanoton ja katalyysin toiminnot. Integroidut kalvoproteiinit on upotettu kaksoiskerrokseen siten, että niiden hydrofiiliset pinnat ovat alttiina vesipitoiselle ympäristölle ja niiden hydrofobiset pinnat kosketuksissa kaksoiskerroksen hydrofobisen sisäosan kanssa.

Transmembraaniproteiinit ovat integroituja proteiineja, jotka kattavat täysin kalvon paksuuden. Perifeeriset kalvoproteiinit assosioituvat kaksoiskerroksen pintaan, sitoutuvat normaalisti integraalisten proteiinien paljaisiin alueisiin ja irtoavat helposti häiritsemättä kalvorakennetta. Niiden ansiosta on olemassa myös solujen tunnistus, eräs biokemiallisen viestinnän muoto.

Lopuksi solukalvossa on hiilihydraattikomponentteja (sokereita), joko polysakkarideja tai oligosakkarideja, jotka löytyvät kalvon ulkopuolelta muodostaen glykokalyksin. Nämä sokerit edustavat vain 8 % kalvon kuivapainosta ja toimivat tukimateriaalina, tunnistimina solujen välisessä kommunikaatiossa ja solupinnan suojana mekaanisilta ja kemiallisilta vaikutuksilta.

Aktiivinen kuljetus ja passiivinen kuljetus

Kalvot muodostavat osastoja sisälle eukaryoottisolut Ne mahdollistavat useita erillisiä toimintoja. Lisäksi ne toimivat pinnoina biokemiallisille reaktioille.

monet ioneja ja pienet molekyylit liikkuvat biologisten kalvojen läpi passiivisella kuljetuksella (ilman energiankulutusta) ja aktiivisella kuljetuksella (energiankulutuksella).

Diffuusio on aineen nettoliikettä alas pitoisuusgradienttiaan korkeamman pitoisuuden alueelta pienemmän pitoisuuden alueelle.

Passiivista kuljetusta lipidikaksoiskerroksen läpi kutsutaan yksinkertaiseksi diffuusioksi ja ionikanavien ja kalvoproteiinien kautta tapahtuvaa kuljetusta kutsutaan helpotetuksi diffuusioksi.

The osmoosi Se on diffuusiotyyppi, jossa vesimolekyylit kulkevat puoliläpäisevän kalvon läpi alueelta, jolla on korkeampi tehokas vesipitoisuus, alueelle, jossa niiden tehokas pitoisuus on pienempi.

Aktiivisessa kuljetuksessa solu kuluttaa metabolista energiaa siirtääkseen ioneja tai molekyylejä kalvon läpi pitoisuusgradienttia vastaan.

Primaarinen aktiivinen kuljetus, jota kutsutaan myös suoraksi aktiiviseksi kuljetukseksi, käyttää metabolista energiaa suoraan molekyylien kuljettamiseen kalvon läpi. Esimerkiksi natrium-kaliumpumppu käyttää ATP:tä pumppaamaan natriumioneja ulos solusta ja kaliumioneja soluun.

Yhteiskuljetuksessa, jota kutsutaan myös epäsuoraksi aktiiviseksi kuljetukseksi, kaksi liuennutta ainetta siirtyy samanaikaisesti. Moottorikäyttöinen ATP-pumppu ylläpitää pitoisuusgradienttia. Joten kantajaproteiini kuljettaa yhdessä kahta liuennutta ainetta. Liuennut aine liikkuu alaspäin pitoisuusgradienttiaan ja käyttää vapautunutta energiaa siirtääkseen toisen liuenneen aineen pitoisuusgradienttiaan vasten.

Endosytoosi ja eksosytoosi

Endosytoosissa materiaalit sisällytetään soluun.

Jotkut suuremmat materiaalit, kuten suuret molekyylit, hiukkaset ruokaa tai jopa pieniä soluja, ne myös liikkuvat sisään tai ulos soluista. Ne siirtyvät eksosytoosin ja endosytoosin kautta. Kuten aktiivinen kuljetus, nämä prosessit vaativat energiankulutuksen suoraan solusta. Tämä tapahtuu rakkuloiden muodostumisen kautta solukalvoon, jotka, riippuen siitä tulevatko ne sisään vai lähtevätkö ne, mahdollistavat halutun materiaalin liukenemisen solukalvoon. sytoplasma tai päinvastoin ympäristöön.

• Eksosytoosissa. Solu karkottaa aineet jätteet tai eritystuotteet (kuten hormonit) yhdistämällä rakkulan plasmakalvoon.
• Endosytoosissa. Materiaalit sisällytetään soluun. Monen tyyppiset endosytoosimekanismit toimivat biologisissa järjestelmissä, mukaan lukien fagosytoosi, pinosytoosi ja reseptorivälitteinen endosytoosi.
  • Pinosytoosissa ("solujen juominen"). Solu ottaa itseensä liuenneet materiaalit.
  • Reseptorivälitteisessä endosytoosissa.Spesifiset molekyylit yhdistyvät plasmakalvolla olevien reseptoriproteiinien kanssa. Reseptorivälitteinen endosytoosi on päämekanismi, jolla eukaryoottisolut ottavat vastaan ​​makromolekyylejä.
  • Fagosytoosissa (kirjaimellisesti "syövät solut"). Solu nielee suuria kiintoainehiukkasia ravinnoksi tai bakteerit. Jälkimmäinen on elintärkeää tiettyjen solujen ja yksisoluisia organismeja jotka nielevät (käärivät kalvoonsa) materiaalin ravitsemus.