Solukalvo

määritelmä

Solut ovat pienimmät, yhtenäiset yksiköt, jotka muodostavat elimet ja kudokset. Jokaista solua ympäröi solukalvo, este, joka koostuu erityisestä kaksoiskerroksesta rasvahiukkasista, niin kutsutusta lipidikaksoiskerroksesta. Lipidikaksoiskerrokset voidaan kuvitella kahdeksi päällekkäin rasvakalvoksi, jotka kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi eivät voi erota toisistaan ​​ja muodostaa siten erittäin vakaan yksikön. Solukalvoilla on monia eri toimintoja: Niitä käytetään viestintään, suojaukseen ja solujen ohjausasemana.

Mitkä ovat erilaiset solukalvot?

Solun ympärillä ei ole vain kalvoa, vaan myös solun organellit. Soluorganellit ovat pieniä solun alueita, joita rajaavat kalvot, joista jokaisella on oma tehtävänsä. Ne eroavat toisistaan ​​proteiineissaan, jotka ovat upotettu kalvoihin ja toimivat kuljettajina aineille, jotka on tarkoitus kuljettaa kalvon läpi.

Sisäinen mitokondrioiden kalvo on solukalvon erityinen muoto, mitokondriot ovat organelleja, jotka ovat tärkeitä solulle energian tuottamiseksi. Ne imeytyivät ihmisen soluun vasta myöhemmin evoluution aikana. Siksi heillä on kaksi lipidikaksoiskalvoa. Uloin on klassinen ihmisen, sisempi kalvo, joka on spesifinen mitokondriolle. Se sisältää kardiolipiinia, rasvahappoa, joka on rakennettu rasvakalvoon ja jota löytyy vain sisemmästä kalvosta eikä mitään muuta.

Ihmiskeho sisältää vain soluja, joita ympäröi solukalvo. On kuitenkin myös soluja, kuten bakteereja, joita myös ympäröi soluseinä. Termejä soluseinä ja solukalvo ei sen vuoksi voida käyttää synonyyminä. Soluseinät ovat merkittävästi paksumpia ja lisäksi stabiloivat solukalvon. Soluseinät eivät ole välttämättömiä ihmiskehossa, koska monet yksittäiset solut voivat liittyä yhteen muodostaakseen vahvoja assosiaatioita. Bakteerit ovat toisaalta yksisoluisia soluja, ts. Koostuvat vain yhdestä solusta, joka olisi merkittävästi heikompi ilman soluseinää.

Lue lisää aiheesta: bakteerit

Solukalvon rakenne

Solukalvot erottavat eri alueet toisistaan. Tätä varten heidän on täytettävä monet erilaiset vaatimukset: Ensinnäkin solukalvot koostuvat kaksikerroksisesta kahdesta rasvakalvosta, jotka puolestaan ​​koostuvat yksittäisistä rasvahapoista. Rasvahapot koostuvat vesiliukoisista, hydrofiilinen Pään ja veteen liukenemattoman, hydrofobinen Häntä. Päät kiinnittyvät toisiinsa yhdessä tasossa siten, että hännän massa osoittaa kaikki yhteen suuntaan. Toisaalta toinen rasvahapposarja kerääntyy samaan malliin. Tämä luo kaksoiskerroksen, jonka päät rajoittavat ulkopuolelta ja tällä tavalla yhden sisäpuolelle hydrofobinen Alue eli alue, johon vesi ei pääse tunkeutumaan, luo.

Rasvahapon pään muodostavien molekyylien mukaan niillä on erilaiset nimet ja erilaiset ominaisuudet, mutta niillä on vain toissijainen rooli. Rasvahapot voivat olla tyydyttymättömiä tai tyydyttyneitä hännästä ja sen kemiallisesta rakenteesta riippuen. Tyydyttymättömät rasvahapot ovat merkittävästi jäykempiä ja aiheuttavat kalvon juoksevuuden vähenemisen, kun taas tyydyttyneet rasvahapot lisäävät juoksevuutta. Juoksevuus mittaa lipidikaksoiskerroksen liikkuvuutta ja muodonmuutettavuutta. Solun tehtävästä ja kunnosta riippuen tarvitaan erilaisia ​​liikkuvuus- ja jäykkyysasteita, jotka voidaan saavuttaa lisäämällä yksi tai toinen rasvahappotyyppi.

Lisäksi kalvoon voidaan rakentaa kolesterolia, mikä alentaa huomattavasti juoksevuutta ja vakauttaa siten kalvon. Tämän rakenteen ansiosta vain hyvin pienet, veteen liukenemattomat aineet voivat helposti ylittää kalvon.

Koska kuitenkin huomattavasti suurempien ja veteen liukenemattomien aineiden on ylitettävä membraani kuljetettavaksi soluun tai sieltä pois, kuljetusproteiinit ja -kanavat ovat välttämättömiä. Ne varastoidaan kalvoon rasvahappojen välissä. Koska nämä kanavat ovat läpäiseviä joillekin molekyyleille eivätkä toisille, puhutaan yhdestä Puoliläpäisevyys solukalvo eli osittainen läpäisevyys.

Viimeinen solukalvojen rakennuspalikka on reseptorit. Reseptorit ovat myös suuria proteiineja, joita tuotetaan enimmäkseen itse solussa ja jotka sitten rakennetaan kalvoon. Voit joko ulottaa ne kokonaan tai olla tuettu vain ulkopuolelta. Kemiallisen rakenteensa vuoksi kuljettimet, kanavat ja reseptorit pysyvät tiukasti kalvossa ja sen päällä, eikä niitä voida helposti irrottaa siitä. Ne voidaan kuitenkin siirtää sivusuunnassa eri paikkoihin kalvossa sen mukaan, missä niitä tarvitaan.

Lopuksi, teknisessä terminologiassa voi silti olla sokeriketjuja solukalvojen ulkopuolella Glycocalyx olla nimeltään. Esimerkiksi ne ovat veriryhmäjärjestelmän perusta. Koska solukalvo koostuu niin monista erilaisista rakennuspalikoista, jotka voivat myös muuttaa niiden tarkkaa sijaintia, se tunnetaan myös nestemäisenä mosaiikkimallina.

Lue lisää aiheesta: Veriryhmät

Solukalvon paksuus

Solukalvot ovat noin 7 nm paksuja, ts. Erittäin ohuita, mutta silti vankkoja ja ylittämättömiä useimmille aineille. Pään alueet ovat kukin noin 2 nm paksuja hydrofobinen Hännän pinta-ala on 3 nm leveä. Tämä arvo vaihtelee tuskin ihmiskehon erityyppisten solujen välillä.

Mitkä ovat solukalvon komponentit?

Pohjimmiltaan solukalvo koostuu kaksinkertaisesta fosfolipidikerroksesta. Fosfolipidit ovat rakennuspalikoita, jotka koostuvat vettä rakastavasta, ts. Hydrofiilisestä, päästä ja hännästä, joka muodostuu kahdesta rasvahaposta. Rasvahapoista koostuva osa on hydrofobinen, mikä tarkoittaa, että se karkottaa vettä.
Fosfolipidien kaksoiskerroksessa hydrofobiset komponentit osoittavat toisiaan kohti. Hydrofiiliset osat osoittavat solun ulkopuolelle ja sisälle. Tämän kalvorakenteen ansiosta kaksi vesipitoista ympäristöä voidaan erottaa toisistaan.

Solukalvo sisältää myös sfingolipidejä ja kolesterolia. Nämä aineet säätelevät solukalvon rakennetta ja juoksevuutta. Fluiditeetti mittaa sitä, kuinka hyvin proteiinit voivat liikkua solukalvossa. Mitä korkeampi solukalvon juoksevuus, sitä helpompaa proteiinien on liikkua siinä.

Lisäksi solukalvossa on monia erilaisia ​​proteiineja. Näitä proteiineja käytetään aineiden kuljettamiseen kalvon läpi tai vuorovaikutukseen ympäristön kanssa. Tämä vuorovaikutus voidaan saavuttaa suoralla siteellä naapurisolujen välillä tai välittäjäaineiden kautta, jotka sitoutuvat membraaniproteiineihin.

Seuraava aihe voi myös kiinnostaa sinua: Soluplasma ihmiskehossa

Fosfolipidit solukalvossa

Fosfolipidit ovat solukalvon pääkomponentti. Fosfolipidit ovat amfifiilisiä. Tämä tarkoittaa, että ne koostuvat hydrofiilisestä ja hydrofobisesta osasta. Tämä fosfolipidien ominaisuus mahdollistaa solun sisäosan erottamisen ympäristöstä.

Fosfolipidejä on erilaisia. Fosfolipidien hydrofiilinen runko koostuu joko glyseriinistä tai sfingosiinista. Molemmilla muodoilla on yhteistä, että kaksi hydrofobista hiilivetyketjua on kiinnitetty perusrakenteeseen.

Kolesteroli solukalvossa

Kolesterolia sisältyy solukalvoon juoksevuuden säätelemiseksi. Jatkuva juoksevuus on erittäin tärkeää solukalvon kuljetusprosessien ylläpitämiseksi. Korkeissa lämpötiloissa solukalvolla on taipumus tulla liian juoksevaksi. Fosfolipidien väliset sidokset, jotka ovat jo heikkoja normaaleissa olosuhteissa, ovat vielä heikompia korkeissa lämpötiloissa. Jäykän rakenteensa ansiosta kolesteroli auttaa ylläpitämään tiettyä voimaa.

Se näyttää erilaiselta matalissa lämpötiloissa. Täällä kalvo voi tulla liian tiukka. Fosfolipideistä, joissa on tyydyttyneitä rasvahappoja hydrofobisena komponenttina, tulee erityisen kiinteitä. Tämä tarkoittaa, että fosfolipidit voidaan varastoida hyvin lähellä toisiaan. Tässä tapauksessa solukalvoon varastoitunut kolesteroli lisää lisääntynyttä juoksevuutta, koska kolesteroli sisältää jäykän rengasrakenteen ja toimii siten välikappaleena.

Löydät yksityiskohtaista tietoa aiheesta "kolesteroli" osoitteesta:

• LDL - "matalatiheyksinen lipoproteiini"
• HDL - "suuritiheyksinen lipoproteiini"
• Kolesteroliesteraasi - Se on tärkeää

Solukalvon toiminnot

Kuten solukalvojen monimutkainen rakenne viittaa, niiden on täytettävä monia erilaisia ​​toimintoja, jotka voivat vaihdella suuresti solun tyypistä ja sijainnista riippuen. Yhtäältä kalvot ovat yleensä este, toimintoa, jota ei pidä aliarvioida. Lukuisat reaktiot tapahtuvat rinnakkain kehossamme milloin tahansa. Jos kaikki tapahtuvat samassa huoneessa, he vaikuttaisivat voimakkaasti ja jopa peruuttaisivat toisensa. Säännelty aineenvaihdunta ei olisi mahdollista, ja ihmiset sellaisina kuin ne ovat olemassa ja toimivat kokonaisuutena, olisi käsittämätöntä.

Samalla ne toimivat kuljetusvälineenä monille erilaisille aineille, jotka kuljetetaan kalvon läpi kuljettimien avulla. Yksittäisten solujen on oltava kosketuksissa kalvojensa kanssa voidakseen toimia yhdessä elimenä. Tämä saavutetaan useilla yhdistävillä proteiineilla ja reseptoreilla. Solut voivat käyttää reseptoreita tunnistamaan toisensa, kommunikoimaan keskenään ja vaihtamaan tietoja. Esimerkiksi glykokaleksi toimii yhtenä monista erottavista ominaisuuksista kehon omien ja vieraiden solujen välillä. Reseptorit ovat proteiineja, jotka ottavat signaaleja solun ulkopuolelta ja välittävät ne solun ytimeen ja siten solun "aivoihin". Reseptoriin telakoituneen kemiallisen hiukkasen kemiallisista ominaisuuksista riippuen se sijaitsee joko solun ulkopuolella, solussa tai solukalvossa.

Mutta solut itse voivat myös välittää tietoa. Kehoistamme tunnetuimmat ovat hermosolut. Jotta he voivat suorittaa tehtävänsä, niiden kalvojen on kyettävä johtamaan sähköisiä signaaleja. Sähköiset signaalit syntyvät erilaisista varauksista kennojen sisällä ja ulkopuolella. Tämä varausero, joka tunnetaan myös gradienttina, on säilytettävä. Tässä yhteydessä puhutaan membraanipotentiaalista. Solukalvot erottavat eri tavoin varatut alueet toisistaan, mutta sisältävät samalla kanavia, jotka mahdollistavat varaussuhteiden lyhyen kääntämisen niin, että todellinen virta ja siten välitettävä tieto voi virrata. Tätä ilmiötä kutsutaan myös toimintapotentiaaliksi.

Lue lisää aiheesta: Hermosolu

Kuljetusprosessit solukalvossa

Solukalvo sinänsä on läpäisemätön suuremmille molekyyleille ja ioneille. Jotta solun sisäosan ja ympäristön välillä tapahtuisi vaihto, solukalvossa on proteiineja, jotka kuljettavat erilaisia ​​molekyylejä soluun ja ulos solusta.

Näillä proteiineilla tehdään ero kanavien välillä, joiden kautta aine kulkee passiivisesti soluun tai ulos solusta pitoisuuseroa pitkin. Muiden proteiinien on tuotettava energiaa aineiden aktiiviseen siirtämiseen solukalvon läpi.

Toinen tärkeä kuljetusmuoto ovat rakkulat. Vesikkelit ovat pieniä kuplia, jotka puristuvat solukalvosta. Solussa tuotetut aineet voivat vapautua ympäristöön näiden vesikkeleiden kautta. Lisäksi aineet solun ympäristöstä voidaan poistaa myös tällä tavalla.

Erot bakteerien solukalvossa - penisilliini

Solun kalvo bakteerit tuskin eroaa ihmiskehon kehosta. Suuri ero solujen välillä on bakteerien uusi soluseinä. Soluseinä kiinnittyy solukalvon ulkopuolelle ja siten stabiloi ja suojaa bakteeria, joka ilman sitä olisi haavoittuva. hän on poissa Murein, erityinen sokeripartikkeli, johon voidaan sisällyttää muita proteiineja, kuten Liikkuminen ja lisääntyminen palvella. penisilliini voi häiritä soluseinän synteesiä ja toimii siten bakteereja tappavaeli se tappaa bakteerin. Tämä mahdollistaa kohdennetun toiminnan tauteja aiheuttavia bakteereja vastaan ​​tuhoamatta samalla kehon omia soluja.