Šūnu membrānas tipiskā struktūra sastāv no divslāņu fosfolipīdu starp diviem olbaltumvielu slāņiem, kas atrodas atdalīšanas virsmu līmenī starp šūnas iekšējo un ārējo fāzi. Lipīdu slānis ir bimolekulārs, polārās grupas vērstas pret olbaltumvielu slāni, bet apolārās grupas ir vērstas viena pret otru ar izolācijas funkciju.
Šūnu membrānas, kuru biezums ir tikai 90 A, zem caurspīdīgās gaismas mikroskopa nav redzamas. Pirms elektronu mikroskopijas parādīšanās citologi pieņēma, ka šūnu ieskauj neredzama plēve, jo, ja šī hipotētiskā plēve būtu salauzta, varētu redzēt, ka šūnas saturs izplūst. Šodien, izmantojot elektronu mikroskopu, membrānu var vizualizēt kā plānu dubultā cietā līnija Saskaņā ar pašreizējām hipotēzēm membrāna būtībā sastāv no fosfolipīdu un holesterīna molekulas, kas sakārtotas tā, ka to hidrofobās astes ir pagrieztas uz iekšu.
Membrānas proteīna molekulu polipeptīdu ķēdes ir perpendikulāras lipīdu molekulām, un tiek uzskatīts, ka tās saglabā kohēziju starp dažādām plazmas membrānas daļām.
Membrānas struktūra veic uzdevumu - atdalīt šūnu vidi no ārpusšūnu, kodolu no citoplazmas, kā arī materiālu, kas atrodas dažādu organellu iekšpusē no citoplazmas matricas.
Katrā šūnā, neatkarīgi no tā, vai tā ir dzīvnieku vai dārzeņu, protoplazmas perifērajam slānim ir morfoloģiskās un funkcionālās īpašības, kas raksturīgas membrānai, kas novietota, lai atdalītu divas dažādas vides, un to var identificēt ar šķīdumiem, kuriem ir atšķirīgas ķīmiskās un fizikālās īpašības un sastāvs. Šīs diafragmas funkcija ir ļaut ūdenim un citām mazām izšķīdušām vielām iekļūt šūnas iekšienē, bet tā iebilst pret augstas molekulmasas šķīdumiem. Kopumā plūsmas virzienu nosaka šķīduma sastāva koncentrācija sānos no membrānas plūsma vienmēr notiek virzienā no visvairāk atšķaidītā šķīduma uz viskoncentrētāko: tas ir, tas mēdz līdzsvarot abas koncentrācijas un beidzas, kad tiek sasniegta vienlīdzība. Spiedienu, kas nepieciešams, lai pilnībā apturētu šo kustību, sauc par osmotisko spiedienu. Tas ir jo lielāks, jo koncentrētāks ir šķīdums.
Šūnu membrāna nav ideāla daļēji caurlaidīga membrāna, jo tā ir necaurlaidīga dažiem, bet ne visiem esošajiem šķīdinātājiem. Membrānas caurlaidība vai nešķīstošās vielas nav atkarīgas tikai no tās ķīmiski fizikālajām strukturālajām īpašībām, bet lielā mērā no parādībām, kas cieši saistītas ar šūnu metabolismu.
Šūnas, ņemot vērā to uzvedību attiecībā pret osmotisko spiedienu un vides spiedienu, ir sadalītas: poikilosmotiskās un homoosmotiskās. Pirmajiem osmotiskais spiediens ir vienāds vai gandrīz tāds pats kā apkārtējā vidē, otrie spēj uzturēt osmotisko spiedienu plašā vērtību diapazonā, kas ļoti atšķiras no vides. Ņemot vērā šīs dzīvnieku un augu šūnu uzvedības iezīmes, J. Traube izveidoja īpašu aparātu, kas sastāvēja tieši no puscaurlaidīgas membrānas, kam bija mākslīgi jāatveido dzīvo šūnu uzvedība, saskaroties ar dotajiem risinājumiem. Sākotnēji kā membrāna tika izmantota vara ferocianīda plēve; pēc tam tika ieviestas puscaurlaidīgas membrānas, ar kurām bija iespējams pārliecināties par ievērojamu osmotisko spiedienu.
Visbeidzot, var apgalvot, ka dažādu vielu pāreja caur plazmas membrānu var notikt ar vienkāršu difūziju, atvieglotu vai aktīvu transportēšanu.
Vienkārša difūzija: pasīva transportēšana caur divslāņu lipīdu slāni. Difūzija ir molekulu pārvietošanās no vienas zonas uz otru pēc to nejaušas termiskās maisīšanas. Vienkāršā difūzijā membrānas caurlaidību nosaka šādi faktori: a) izkliedējošās vielas šķīdība taukos, b) izmērs un izkliedējošo molekulu forma, c) temperatūra un d) membrānas biezums.
Atvieglota difūzija: pasīva transportēšana caur membrānas proteīniem. Atvieglotu difūziju nodrošina divu veidu transporta proteīni: a) transporteri, kas sasaista molekulas vienā membrānas pusē un transportē tos uz otru, pateicoties konformācijas modifikācijai, un b) kanāli, kas veido poras, kas stiepjas no vienas no membrānas puses uz otru. Atvieglotā difūzijā membrānas caurlaidību nosaka divi faktori: a) atsevišķu nesēju vai kanālu transportēšanas ātrums un b) membrānā esošo nesēju vai kanālu skaits.
Aktīvs transports. Pastāv divi galvenie aktīvā transporta veidi: primārais aktīvais transports, kas izmanto ATP vai cita veida ķīmisko enerģiju, un sekundārais aktīvais transports, kurā kā elektroenerģijas avots tiek izmantota vielas elektroķīmiskais gradients, lai izraisītu augstas vielas aktīvo transportēšanu.
Noklikšķiniet uz dažādu organellu nosaukumiem, lai izlasītu padziļināto pētījumu
Attēls ņemts no www.progettogea.com
