Plasmakalvon ominaisuuksista sen selektiivinen läpäisevyys on yksi tärkeimmistä. Sen ansiosta monisoluisen organismin nestemäiset väliaineet jakautuvat osastoihin, joista jokaisessa muodostuu oma elektrolyyttien ja orgaanisten aineiden koostumus. Mikä tahansa plasmakalvon kehystetty organelli tai solu erottaa tiukasti kehon ympäristön ja säätelee aineiden kulkeutumista kahteen suuntaan.
Määritelmä ja ominaisuudet
Selektiivinen läpäisevyys on kalvon fosfolipidikaksoiskerroksen ainutlaatuinen ominaisuus, jonka paksuuteen on sisäänrakennettu ionikanavia. Tämä laatu on ominaista kaikille soluille, samoin kuin kalvoorganelleille: lysosomit, mitokondriot, tuma, Golgi-kompleksi, verkkokalvo. Kalvon selektiivisyys perustuu sen rakenteeseen, joka sisältää fosfolipidien hydrofobisia alueita.
Koulutuksen jälkeenfomfolipidikaksoiskerros, jossa hydrofobiset alueet ovat vastakkain, veden läpäisevyys plasmalemman läpi on rajoitettu. Se voi päästä solun sisään ja ulkopuolelle vain kalvon läpäisevien kanavien kautta, joiden kuljetus tapahtuu osmoosilakien mukaisesti diffuusiolla. Vesimolekyylien selektiivistä läpäisevyyttä säätelee osmoottinen paine. Jos suolojen pitoisuus solun sisällä lisääntyy, vesi tunkeutuu kanavien kautta sytoplasmaan ja solunulkoisen osmoottisen paineen kasvaessa se syöksyy solujen väliseen tilaan.
Kuljetus
Solukalvo erottaa kaksi osastoa - solujen välisen tilan, jossa on sytoplasma (tai organellin ontelo ja sytoplasma). Ja jokaisen osaston välillä on oltava jatkuva aineiden vaihto. Plasmalemmalle on ominaista aktiivinen ja passiivinen kuljetus.
Aktiivinen etenee energiakustannuksilla ja mahdollistaa aineiden kuljettamisen alhaisemman pitoisuuden alueelta suurempaan. Passiivinen kuljetus tarkoittaa lipofiilisten aineiden vapaata tunkeutumista soluun plasmalemman kautta sekä ionien siirtymistä erityisten kanavien kautta alueelta, jossa on korkea pitoisuus, alueelle, jossa on vähemmän samantyyppisiä ioneja.
Läpikalvoreseptorit
Membraanin selektiivistä ionien läpäisevyyttä säätelevät plasmalemmaan sisäänrakennetut erikoisionikanavat. Jokaiselle ionille ne ovat erilaisia ja säätelevät hydratoituneiden ionien nopeaa aktiivista tai passiivista hidasta kuljetusta. Ionikanavat kaliumille ainaavoin, ja kaliuminvaihto tapahtuu kalvopotentiaalin mukaan.
Natriumille on ominaista sekä hitaiden että nopeiden kanavien läsnäolo. Hitaat toimivat samalla periaatteella kuin kalium, ja nopeiden kanavien toiminta on esimerkki aktiivisesta kuljetuksesta, joka tapahtuu energiakustannuksilla. Se tapahtuu toimintapotentiaalin muodostuksessa, kun korkea-intensiteetin solunsisäinen natriumionien virtaus saadaan aikaan nopeiden kanavien lyhytaikaisella aktivaatiolla, jota seuraa kalvon latautuminen.
Plasmalemman selektiivinen läpäisevyys on tärkeä proteiinimolekyylien, aminohappojen, vitamiinien ja soluentsyymijärjestelmien tärkeiden kofaktorien kuljettamiselle. Nämä molekyylit ovat polaarisia ja hydrofiilisiä, eivätkä siksi pysty tunkeutumaan hydrofobiseen lipidikaksoiskerrokseen. Niiden kuljetusta varten kalvon paksuudessa on erityisiä kanavia, jotka ovat monimutkaisia glykoproteiineja.
Kambron läpi kulkeva siirto
Erityisten ligandien kiinnittäminen reseptoreihin aktivoi aineen kulkeutumisen soluun. Jokaiselle tällaisten molekyylien tyypille on oma erityinen kantajansa rakennettu kalvon paksuuteen. Tämä on tiukin ja erittäin spesifisin tapa järjestää solun selektiivinen läpäisevyys - tae, ettei mikään sen kehitysvaiheessa tarpeeton aine tunkeudu sytoplasmaan.
Membraanin läpäisevän kantajan rakenne on koodattu ytimen geneettiseen materiaaliin. Ja uuden kokoamisprosessiaineiden kuljetuskanavaa säätelee itse solu. Tämä tarkoittaa, että jokaisessa erilaistumisensa vaiheessa se pystyy käynnistämään tai pysäyttämään tiettyjen aineiden virtauksen sytoplasmaansa ulkoisista olosuhteista riippuen.
Sellulaariset reseptorit
Solu- ja kalvoorganelleilla on selektiivinen läpäisevyys solunsisäisten reseptorien ansiosta. Ne on suunniteltu vastaanottamaan signaaleja lipofiilisistä aineista. Toisin kuin hydrofobiset, tällaiset molekyylit pystyvät integroitumaan kalvon lipidikaksoiskerrokseen ja uivat siinä pitkään, minkä jälkeen ne tunkeutuvat sytoplasmaan ja tulevat kosketukseen solunsisäiseen tai tumareseptoriin.
Esimerkki on steroidihormonien tunkeutuminen. Ne kulkevat vapaasti sytolemman läpi ja kontaktin jälkeen tietyn reseptorin kanssa aktivoivat tai tukahduttavat tietyn lenkin metabolisissa ketjuissa. Mahdollisuus lipofiilisten aineiden vapaaseen kulkeutumiseen plasmakalvon läpi on myös esimerkki selektiivisestä läpäisevyydestä.
Kaikilla lipofiilisillä aineilla, jotka voivat voittaa lipidikaksoiskerroksen liukenemalla siihen, on solunsisäinen reseptori. Hydrofiiliset molekyylit hylkivät kalvon polarisoituneita alueita, ja siksi niiden on joko kiinnityttävä transmembraaniseen kuljettajaan tai kiinnittyvä kalvon pintareseptorimolekyyliin lähettääkseen signaaleja tai päästäkseen soluun.
