Među svojstvima plazma membrane, njena selektivna propusnost je jedno od glavnih. Zahvaljujući njemu, formira se podjela tekućih medija višestaničnog organizma u odjeljke, u svakom od kojih se formira vlastiti sastav elektrolita i organskih tvari. Bilo koja organela ili stanica uokvirena plazma membranom strogo odvaja okoliš tijela i regulira transport tvari u dva smjera.
Definicija i karakteristike
Selektivna propusnost jedinstveno je svojstvo fosfolipidnog dvosloja membrane s ionskim kanalima ugrađenim u njegovu debljinu. Ova kvaliteta je karakteristična za svaku stanicu, kao i za membranske organele: lizosome, mitohondrije, jezgru, Golgijev kompleks, retikulum. Selektivnost membrane temelji se na njenoj strukturi, koja uključuje hidrofobne regije fosfolipida.
Nakon obrazovanjafomfolipidni dvosloj s hidrofobnim područjima okrenutim jedno prema drugome, propusnost vode kroz plazmalemu je ograničena. Unutar i izvan stanice može dospjeti samo kroz transmembranske kanale, transport kroz koje se odvija prema zakonima osmoze difuzijom. Selektivna propusnost za molekule vode regulirana je osmotskim tlakom. U slučaju povećanja koncentracije soli unutar stanice, voda prodire kroz kanale u citoplazmu, a u slučaju povećanja ekstracelularnog osmotskog tlaka juri u međustanični prostor.
prijevoz
Stanična membrana razdvaja dva odjeljka - međustanični prostor s citoplazmom (ili šupljinu organele i citoplazmu). I između svakog odjeljka mora postojati stalna izmjena tvari. Plazmalemu karakterizira aktivni i pasivni transport.
Active nastavlja s troškovima energije i omogućuje vam prijenos tvari iz područja niže koncentracije u veće. Pasivni transport je slobodno prodiranje lipofilnih tvari u stanicu kroz plazmalemu, kao i prijenos iona posebnim kanalima iz područja visoke koncentracije u područje s nižim sadržajem iste vrste iona.
Transmembranski receptori
Selektivna propusnost membrane za ione regulirana je specijaliziranim ionskim kanalima ugrađenim u plazmalemu. Za svaki ion oni su različiti i reguliraju brzi aktivni transport ili pasivno spori transport hidratiziranih iona. Ionski kanali za kalij uvijekotvoren, a izmjena kalija se provodi ovisno o potencijalu membrane.
Natrij karakterizira prisutnost i sporih i brzih kanala. Spori rade na sličnom principu kao i kalijevi, a rad brzih kanala primjer je aktivnog transporta koji se događa uz troškove energije. Događa se u slučaju stvaranja akcijskog potencijala, kada je kratkotrajnom aktivacijom brzih kanala osiguran intracelularni dotok natrijevih iona visokog intenziteta, nakon čega slijedi punjenje membrane.
Selektivna propusnost plazmaleme važna je za transport proteinskih molekula, aminokiselina, vitamina i važnih kofaktora staničnog enzimskog sustava. Ove molekule su polarne i hidrofilne, te stoga ne mogu prodrijeti u hidrofobni lipidni dvosloj. Za njihov transport postoje posebni kanali u debljini membrane, koji su složeni glikoproteini.
transmembranski prijenos
Vezivanje specijaliziranih liganada na receptore aktivira prolazak tvari u stanicu. Za svaku vrstu takvih molekula u debljinu membrane ugrađen je svoj specifični nosač. Ovo je najrigorozniji i najspecifičniji način organiziranja selektivne propusnosti stanice - jamstvo da nijedna tvar nepotrebna u ovoj fazi njenog razvoja neće prodrijeti u citoplazmu.
Struktura transmembranskog specifičnog nosača je kodirana u genetskom materijalu jezgre. I proces sastavljanja novogkanal za transport tvari regulira sama stanica. To znači da u svakoj fazi svoje diferencijacije može pokrenuti ili zaustaviti protok određenih tvari u svoju citoplazmu, ovisno o vanjskim uvjetima.
Intracelularni receptori
Stanične i membranske organele imaju selektivnu propusnost zbog intracelularnih receptora. Dizajnirani su za primanje signala od lipofilnih tvari. Za razliku od hidrofobnih, takve molekule mogu se integrirati u lipidni dvosloj membrane i plivati u njemu dugo vremena, nakon čega prodiru u citoplazmu i kontaktiraju unutarstanični ili nuklearni receptor.
Primjer je prodor steroidnih hormona. Oni slobodno prolaze kroz citolemu i nakon kontakta sa određenim receptorom aktiviraju ili potiskuju određenu kariku u metaboličkim lancima. Mogućnost slobodnog prolaska lipofilnih tvari kroz plazma membranu također je primjer selektivne propusnosti.
Sve lipofilne tvari koje mogu prevladati lipidni dvosloj, otapajući se u njemu, imaju unutarstanični receptor. Hidrofilne molekule odbijaju polarizirane regije membrane i stoga se moraju ili vezati za transmembranski transporter ili se vezati za površinske receptorske molekule membrane kako bi prenijele signale ili ušle u stanicu.
