Bland plasmamembranets egenskaper är dess selektiva permeabilitet en av de viktigaste. Tack vare det bildas uppdelningen av det flytande mediet i en flercellig organism i fack, i vilka sin egen sammansättning av elektrolyter och organiska ämnen bildas. Varje organell eller cell inramad av ett plasmamembran separerar strikt kroppens miljö och reglerar transporten av ämnen i två riktningar.
Definition och egenskaper
Selektiv permeabilitet är en unik egenskap hos fosfolipiddubbelskiktet i membranet med jonkanaler inbyggda i dess tjocklek. Denna kvalitet är karakteristisk för alla celler, såväl som membranorganeller: lysosomer, mitokondrier, kärna, Golgi-komplex, retikulum. Membranets selektivitet baseras på dess struktur, som inkluderar hydrofoba områden av fosfolipider.
Efter utbildningfomfolipiddubbelskikt med hydrofoba områden vända mot varandra, är vattengenomsläppligheten genom plasmalemma begränsad. Det kan komma in i och utanför cellen endast genom transmembrana kanaler, transport genom vilka utförs enligt osmos lagar genom diffusion. Selektiv permeabilitet för vattenmolekyler regleras av osmotiskt tryck. Vid en ökning av koncentrationen av s alter inuti cellen tränger vatten genom kanalerna in i cytoplasman, och vid en ökning av extracellulärt osmotiskt tryck rusar det in i det intercellulära rummet.
Transport
Cellmembranet separerar två avdelningar - det intercellulära utrymmet med cytoplasman (eller håligheten i organellen och cytoplasman). Och mellan varje fack måste det vara ett konstant utbyte av ämnen. Plasmalemma kännetecknas av aktiv och passiv transport.
Active fortsätter med energikostnader och låter dig transportera ämnen från ett område med lägre koncentration till ett större. Passiv transport är den fria penetreringen av lipofila ämnen in i cellen genom plasmalemma, såväl som överföringen av joner genom speciella kanaler från ett område med hög koncentration till ett område med lägre innehåll av samma typ av joner.
Transmembranreceptorer
Membranets selektiva permeabilitet för joner regleras av specialiserade jonkanaler inbyggda i plasmalemma. För varje jon är de olika och reglerar snabb aktiv transport eller passiv långsam transport av hydratiserade joner. Jonkanaler för kalium alltidöppna, och kaliumbyte utförs beroende på membranpotentialen.
Natrium kännetecknas av närvaron av både långsamma och snabba kanaler. Långsamma fungerar enligt en liknande princip som kalium, och driften av snabba kanaler är ett exempel på aktiv transport som sker med energikostnader. Det sker i fallet med generering av aktionspotential, när ett högintensivt intracellulärt inflöde av natriumjoner tillhandahålls genom kortvarig aktivering av snabba kanaler, följt av membranuppladdning.
Den selektiva permeabiliteten hos plasmalemma är viktig för transporten av proteinmolekyler, aminosyror, vitaminer och viktiga kofaktorer i cellens enzymsystem. Dessa molekyler är polära och hydrofila och kan därför inte penetrera det hydrofoba lipiddubbelskiktet. För deras transport finns det speciella kanaler i membranets tjocklek, som är komplexa glykoproteiner.
Transmembranöverföring
Bindning av specialiserade ligander till receptorer aktiverar passagen av ett ämne in i cellen. För varje typ av sådana molekyler är dess egen specifika bärare inbyggd i membranets tjocklek. Detta är det mest rigorösa och mest specifika sättet att organisera cellens selektiva permeabilitet - en garanti för att inget ämne som är onödigt i denna fas av dess utveckling kommer att tränga in i cytoplasman.
Strukturen av den transmembranspecifika bäraren är kodad i kärnans genetiska material. Och processen att montera en nykanalen för transport av ämnen regleras av cellen själv. Detta innebär att den i varje steg av dess differentiering kan initiera eller stoppa flödet av vissa ämnen in i dess cytoplasma, beroende på yttre förhållanden.
Intracellulära receptorer
Cell- och membranorganeller har selektiv permeabilitet på grund av intracellulära receptorer. De är designade för att ta emot signaler från lipofila ämnen. Till skillnad från hydrofoba, kan sådana molekyler integreras i membranets lipiddubbelskikt och simma i det under lång tid, varefter de penetrerar cytoplasman och kommer i kontakt med den intracellulära eller nukleära receptorn.
Ett exempel är penetrationen av steroidhormoner. De passerar fritt genom cytolemma och efter kontakt med en specifik receptor aktiverar eller undertrycker de en viss länk i de metaboliska kedjorna. Möjligheten till fri passage av lipofila ämnen genom plasmamembranet är också ett exempel på selektiv permeabilitet.
Alla lipofila ämnen som kan övervinna lipiddubbelskiktet, lösas upp i det, har en intracellulär receptor. Hydrofila molekyler stöter bort polariserade områden av membranet och måste därför antingen fästa till en transmembrantransportör eller fästa till membranets receptormolekyler för att överföra signaler eller komma in i cellen.
