Plasmamembranen er et lipid-dobbeltlag med proteiner, ionkanaler og receptormolekyler indbygget i dens tykkelse. Dette er en mekanisk barriere, der adskiller cellens cytoplasma fra det pericellulære rum, samtidig med at det er den eneste forbindelse med det ydre miljø. Derfor er plasmolemmaet en af cellens vigtigste strukturer, og dets funktioner gør det muligt at eksistere og interagere med andre cellegrupper.
Oversigt over cytolemmaets funktioner
Plasmamembranen i den form, den er til stede i en dyrecelle, er karakteristisk for mange organismer fra forskellige riger. Bakterier og protozoer, hvis organismer er repræsenteret af en enkelt celle, har en cytoplasmatisk membran. Og dyr, svampe og planter som flercellede organismer har ikke mistet det i evolutionsprocessen. Dog i forskellige riger af levende organismercytolemmaet er noget anderledes, selvom dets funktioner stadig er de samme. De kan opdeles i tre grupper: afgrænsning, transport og kommunikation.
Gruppen af afgrænsende funktioner omfatter mekanisk beskyttelse af cellen, opretholdelse af dens form, beskyttelse mod det ekstracellulære miljø. Membranen spiller en transportgruppe af funktioner på grund af tilstedeværelsen af specifikke proteiner, ionkanaler og bærere af visse stoffer. Cytolemmaets kommunikative funktioner omfatter receptorfunktionen. På overfladen af membranen er der et sæt receptorkomplekser, gennem hvilke cellen deltager i mekanismerne for humoral informationsoverførsel. Det er dog også vigtigt, at plasmolemmaet ikke kun omgiver cellen, men også nogle af dens membranorganeller. I dem spiller hun den samme rolle som i tilfældet med hele cellen.
Barrierefunktion
Plasmamembranens barrierefunktioner er flere. Det beskytter cellens indre miljø med den fremherskende koncentration af kemikalier fra dens forandring. Diffusion sker i opløsninger, det vil sige selvudligning af koncentration mellem medier med forskelligt indhold af visse stoffer i dem. Plasmalemmaet blokerer blot diffusion ved at forhindre strømmen af væske og ioner i enhver retning. Således begrænser membranen cytoplasmaet med en vis koncentration af elektrolytter fra det pericellulære miljø.
Den anden manifestation af plasmamembranens barrierefunktion er beskyttelse mod stærke sure og stærke alkaliske miljøer. Plasmamembran byggetså de hydrofobe ender af lipidmolekylerne vender udad. Derfor skelner den ofte mellem intracellulære og ekstracellulære miljøer med forskellige pH-værdier. Det er afgørende for cellulært liv.
Barrierefunktion af organelmembraner
Plasmamembranens barrierefunktioner er også forskellige, fordi de afhænger af dens placering. Især karyolemmaet, det vil sige kernens lipid-dobbeltlag, beskytter det mod mekanisk skade og adskiller det nukleare miljø fra det cytoplasmatiske. Desuden menes det, at karyolemmaet er uløseligt forbundet med membranen af det endoplasmatiske reticulum. Derfor betragtes hele systemet som et enkelt lager af arvelig information, et proteinsyntetiseringssystem og en klynge af post-translationel modifikation af proteinmolekyler. Membranen i det endoplasmatiske retikulum er nødvendig for at opretholde formen af intracellulære transportkanaler, gennem hvilke protein-, lipid- og kulhydratmolekyler bevæger sig.
Mitokondriemembranen beskytter mitokondrierne, mens plastidmembranen beskytter kloroplasterne. Den lysosomale membran spiller også rollen som en barriere: inde i lysosomet er der et aggressivt pH-miljø og reaktive iltarter, der kan beskadige strukturerne inde i cellen, hvis de trænger ind der. Membranen er på den anden side en universel barriere, der både tillader lysosomer at "fordøje" faste partikler og begrænser enzymernes virkningssted.
Mekanisk funktion af plasmamembranen
Mekaniske funktioner af plasmamembranen er også heterogene. For det første understøtter plasmamembranencellulær form. For det andet begrænser det cellens deformerbarhed, men forhindrer ikke ændringen i form og fluiditet. I dette tilfælde er styrkelsen af membranen også mulig. Dette sker på grund af dannelsen af cellevæggen af protister, bakterier, planter og svampe. Hos dyr, inklusive den menneskelige art, er cellevæggen den enkleste og repræsenteres kun af glykokalyxen.
I bakterier er det glykoprotein, i planter er det cellulose, i svampe er det kitinøst. Kiselalger inkorporerer endda silica (siliciumoxid) i deres cellevæg, hvilket markant øger cellens styrke og mekaniske modstand. Og enhver organisme har brug for en cellevæg til dette. Og selve plasmolemmaet har en meget lavere styrke end et lag af proteoglykaner, cellulose eller kitin. Der er ingen tvivl om, at cytolemmaet spiller en mekanisk rolle.
De mekaniske funktioner af plasmamembranen tillader også mitokondrier, kloroplaster, lysosomer, kernen og det endoplasmatiske retikulum at fungere inde i cellen og beskytte sig selv mod undertærskelskader. Dette er typisk for enhver celle, der har disse membranorganeller. Desuden har plasmamembranen cytoplasmatiske udvækster, gennem hvilke der skabes intercellulære kontakter. Dette er et eksempel på implementeringen af plasmamembranens mekaniske funktion. Membranens beskyttende rolle er også sikret af den naturlige modstand og flydende lipid-dobbeltlag.
Kommunikativ funktion af den cytoplasmatiske membran
Transport og reception er blandt de kommunikative funktioner. Dissebegge kvaliteter er karakteristiske for plasmamembranen og karyolemma. Membranen af organeller har ikke altid receptorer eller er gennemsyret af transportkanaler, men karyolemma og cytolemma har disse formationer. Det er gennem dem, at disse kommunikative funktioner implementeres.
Transport implementeres af to mulige mekanismer: med forbrug af energi, det vil sige på en aktiv måde, og uden forbrug, ved simpel diffusion. Cellen kan dog også transportere stoffer ved fagocytose eller pinocytose. Dette realiseres ved at fange en sky af flydende eller faste partikler ved fremspring af cytoplasmaet. Så fanger cellen, som med sine hænder, en partikel eller en dråbe væske, trækker den ind og danner et cytoplasmatisk lag omkring den.
Aktiv transport, diffusion
Aktiv transport er et eksempel på selektiv optagelse af elektrolytter eller næringsstoffer. Gennem specifikke kanaler repræsenteret af proteinmolekyler bestående af flere underenheder trænger et stof eller en hydreret ion ind i cytoplasmaet. Ioner ændrer potentialer, og næringsstoffer er indbygget i metaboliske kredsløb. Og alle disse funktioner af plasmamembranen i cellen bidrager aktivt til dens vækst og udvikling.
Lipidopløselighed
Højt differentierede celler såsom nerve-, endokrine eller muskelceller bruger disse ionkanaler til at generere hvile- og aktionspotentialer. Det dannes på grund af den osmotiske og elektrokemiske forskel, og vævene får evnen til at trække sig sammen,generere eller udføre en impuls, reagere på signaler eller transmittere dem. Dette er en vigtig mekanisme til udveksling af information mellem celler, som ligger til grund for nervereguleringen af hele organismens funktioner. Disse funktioner i plasmamembranen i en dyrecelle sørger for regulering af vital aktivitet, beskyttelse og bevægelse af hele organismen.
Nogle stoffer kan endda trænge ind i membranen, men dette er kun typisk for molekyler af lipofile fedtopløselige molekyler. De opløses simpelthen i membranens dobbeltlag og kommer let ind i cytoplasmaet. Denne transportmekanisme er typisk for steroidhormoner. Og hormonerne i peptidstrukturen er ude af stand til at trænge ind i membranen, selvom de også overfører information til cellen. Dette opnås på grund af tilstedeværelsen af receptor (integral) molekyler på overfladen af plasmalemmaet. De tilknyttede biokemiske mekanismer for sign altransmission til kernen udgør sammen med mekanismen for direkte penetration af lipidstoffer gennem membranen et enklere system til humoral regulering. Og alle disse funktioner af plasmamembranens integrerede proteiner er nødvendige ikke kun af én celle, men af hele organismen.
Tabel over funktioner af den cytoplasmatiske membran
Den mest visuelle måde at fremhæve plasmamembranens funktioner er en tabel, der angiver dens biologiske rolle for cellen som helhed.
| Structure | Function | Biologisk rolle |
| Cytoplasmatisk membran i form af et lipid-dobbeltlag medudadtil placerede hydrofobe ender, udstyret med receptorkomplekser af integral- og overfladeproteiner | Mekanisk | Bevarer cellulær form, beskytter mod mekaniske undertærskeleffekter, bevarer cellulær integritet |
| Transport | Transporterer væskedråber, faste partikler, makromolekyler og hydratiserede ioner ind i cellen med eller uden energiforbrug | |
| Receptor | Den har receptormolekyler på overfladen, der tjener til at overføre information til kernen | |
| Adhesive | På grund af fremspring af cytoplasmaet danner naboceller kontakter med hinanden | |
| elektrogen | Giver betingelser for generering af aktionspotentiale og hvilepotentiale for exciterbare væv |
Denne tabel viser tydeligt, hvilke funktioner plasmamembranen udfører. Det er dog kun cellemembranen, det vil sige lipiddobbeltlaget, der omgiver hele cellen, der spiller disse roller. Inde i den er der organeller, som også har membraner. Deres roller skal beskrives.
Plasmamembranens funktioner: skema
Følgende organeller adskiller sig ved tilstedeværelsen af membraner i cellen: kerne, ru og glat endoplasmatisk retikulum, Golgi-kompleks, mitokondrier, kloroplaster, lysosomer. I hver afdisse organeller, spiller membranen en afgørende rolle. Du kan overveje det ved at bruge eksemplet med et tabelskema.
| Organella og membran | Function | Biologisk rolle |
| Kerne, nuklear membran | Mekanisk | Mekaniske funktioner af plasmamembranen i cellekernens cytoplasma gør det muligt for den at bevare sin form og forhindre forekomsten af strukturel skade |
| Barrier | Adskillelse af nukleoplasma og cytoplasma | |
| Transport | Den har transportporer til udgang af ribosomer og messenger-RNA fra kernen og indtrængen af næringsstoffer, aminosyrer og nitrogenholdige baser i det indre | |
| Mitokondrion, mitokondriel membran | Mekanisk | Opretholdelse af mitokondriernes form, forebyggelse af mekanisk skade |
| Transport | Ioner og energisubstrater overføres gennem membranen | |
| elektrogen | Giver generering af transmembranpotentiale, som er grundlaget for energiproduktion i cellen | |
| Kloroplaster, plastidmembran | Mekanisk | Understøtter formen af plastider, forhindrer deres mekaniske skader |
| Transport | Leverer transport af stoffer | |
| Endoplasmatisk retikulum, netværkets membran | Mekanisk og miljødannende | Giver tilstedeværelsen af et hulrum, hvor processerne af proteinsyntese og deres post-translationelle modifikation finder sted |
| Golgi-apparat, membran af vesikler og cisterner | Mekanisk og miljødannende | Rolle se ovenfor |
| Lysosomer, lysosomal membran |
Mekanisk Barrier |
Opretholdelse af lysosomets form, forebyggelse af mekanisk beskadigelse og frigivelse af enzymer til cytoplasmaet, begrænsning af det fra lytiske komplekser |
Dyrecellemembraner
Dette er funktionerne af plasmamembranen i cellen, hvor den spiller en vigtig rolle for hver organel. Desuden bør en række funktioner kombineres til én - til en beskyttende. Især er barrieren og de mekaniske funktioner kombineret til en beskyttende. Desuden er funktionerne af plasmamembranen i en plantecelle næsten identiske med dem i en dyre- og bakteriecelle.
Dyrecellen er den mest komplekse og meget differentierede. Meget mere integrale, semi-integrale og overfladeproteiner er placeret her. Generelt er membranstrukturen i flercellede organismer altid mere kompleks end i encellede. Og hvilke funktioner plasmamembranen i en bestemt celle udfører afgør, om den vil blive klassificeret som epitel, binde- ellerexciterbart væv.
