เยื่อหุ้มเซลล์และพลาสมาเมมเบรน

โครงสร้างชนิดเซลล์ของเยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยชั้นฟอสฟอลิปิดสองชั้นประกอบด้วยโปรตีนสองชั้นตั้งอยู่ที่ระดับของพื้นผิวการแยกระหว่างเฟสภายในและภายนอกของเซลล์ ชั้นไขมันเป็น bimolecular พร้อมกับกลุ่มขั้วโลกที่หันหน้าไปทางชั้นโปรตีนในขณะที่กลุ่ม apolar กำลังเผชิญกับฟังก์ชั่นการแยก

เยื่อหุ้มเซลล์ที่มีความหนาเพียง 90 A ไม่สามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบส่องผ่านแสง ก่อนการถือกำเนิดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเซลล์วิทยาสันนิษฐานว่าเซลล์ถูกล้อมรอบด้วยฟิล์มที่มองไม่เห็นเพราะถ้าภาพยนตร์สมมุตินี้ถูกทำลายเนื้อหาของเซลล์จะสามารถหลบหนีได้ วันนี้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเมมเบรนสามารถดูเป็นเส้นคู่ต่อเนื่องบาง ๆ ตามสมมติฐานปัจจุบันเยื่อหุ้มเซลล์จะประกอบด้วยฟอส โฟลิปิดและโมเลกุลโคเลสเตอรอลที่จัดเรียงในลักษณะที่หางที่ไม่เข้ากับน้ำของพวกมันจะถูกเปิดเข้าด้านใน

โซ่พอลิเปปไทด์ของโมเลกุลโปรตีนเมมเบรนตั้งฉากกับโมเลกุลของไขมันและเชื่อว่าจะรักษาความเชื่อมโยงระหว่างส่วนต่าง ๆ ของเยื่อหุ้มพลาสมา

โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่ในการแยกสภาพแวดล้อมของเซลล์ออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์นิวเคลียสจากไซโตพลาสซึมและวัสดุภายในอวัยวะต่าง ๆ จากเมทริกซ์พลาสซึม

ในแต่ละเซลล์สัตว์หรือผักนั่นคือชั้นต่อพ่วงของโปรโตพลาสซึมมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของเมมเบรนเพื่อแยกสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันสองแบบซึ่งสามารถระบุได้ด้วยโซลูชั่นที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน ฟังก์ชั่นของไดอะแฟรมนี้จะช่วยให้ทางเดินของน้ำและตัวละลายขนาดเล็กอื่น ๆ ภายในเซลล์ในขณะที่มันตรงข้ามกับตัวถูกละลายน้ำหนักโมเลกุลสูง โดยทั่วไปทิศทางการไหลถูกกำหนดโดยความเข้มข้นขององค์ประกอบของสารละลายที่ด้านข้างของเมมเบรนการไหลมักเกิดขึ้นในข้อจากสารละลายที่เจือจางที่สุดไปยังสารละลายที่เข้มข้นที่สุด: มันมีแนวโน้มที่จะรักษาสมดุลของความเข้มข้นทั้งสองและสิ้นสุดเมื่อถึงความเสมอภาค . ความดันที่จำเป็นในการหยุดการเคลื่อนไหวนี้เรียกว่าแรงดันออสโมติก มันยิ่งมีความเข้มข้นมากขึ้น

เยื่อหุ้มเซลล์นั้นไม่ได้เป็นเยื่อหุ้มเซลล์แบบ semipermeable ที่เหมาะสมเนื่องจากบางชนิดจะไม่สามารถละลายได้ การซึมผ่านหรือไม่ของตัวถูกละลายนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมีและโครงสร้างทางกายภาพ แต่ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ที่สัมพันธ์กับการเผาผลาญของเซลล์อย่างใกล้ชิด

เซลล์ที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของพวกเขาที่เกี่ยวข้องกับแรงดันออสโมติกและความกดดันด้านสิ่งแวดล้อมมีความโดดเด่นใน: poikilosmotiche และ omiosmotiche อดีตแสดงแรงดันออสโมติกเท่ากับหรือเกือบจะกับสภาพแวดล้อมของพวกเขาหลังสามารถรักษาแรงดันออสโมติกภายในละติจูดที่กว้างใหญ่ของค่าแตกต่างกันมากจากสภาพแวดล้อม เมื่อคำนึงถึงลักษณะเหล่านี้ของพฤติกรรมของเซลล์สัตว์และพืช J. Traube ได้สร้างอุปกรณ์พิเศษที่ทำจากเยื่อหุ้มเซลล์แบบกึ่งสังเคราะห์ซึ่งจะต้องทำซ้ำพฤติกรรมของเซลล์ที่มีชีวิตในการแก้ปัญหาที่ได้รับ เริ่มแรกจะใช้เยื่อหุ้มของทองแดง ferrocyanide เป็นเมมเบรน ต่อมาเยื่อกึ่งดูดซึมได้ถูกนำเสนอด้วยซึ่งมันเป็นไปได้ที่จะตรวจสอบขอบเขตของแรงกดดันออสโมติกที่สำคัญ

ในที่สุดก็อาจกล่าวได้ว่าทางเดินของสารต่าง ๆ ผ่านทางเมมเบรนพลาสม่าสามารถเกิดขึ้นได้โดยการกระจายง่ายหรืออำนวยความสะดวกโดยการขนส่ง

Simple diffusion: การขนส่งแบบพาสซีพผ่านชั้นไขมันสองชั้น การแพร่กระจายคือการเคลื่อนที่ของโมเลกุลจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่งหลังจากการกวนแบบความร้อน ในการแพร่กระจายอย่างง่ายเมมเบรนซึมผ่านจะถูกกำหนดโดยปัจจัยต่อไปนี้: (a) liposolubility ของสารที่แพร่กระจาย (ข) ขนาดและรูปร่างของโมเลกุลการแพร่กระจาย (c) อุณหภูมิและ (d) ความหนาของเมมเบรน .

อำนวยความสะดวกในการแพร่กระจาย: การขนส่งแฝงผ่านโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ การอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายนั้นได้รับผลกระทบจากโปรตีนการขนส่งสองชนิด: (a) การขนส่งซึ่งผูกโมเลกุลจากส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์และขนส่งพวกมันจากส่วนอื่น ๆ ด้วยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างและช่องทาง (b) ซึ่งก่อให้เกิดรูขุมขน จากด้านหนึ่งของเมมเบรนไปอีกด้านหนึ่ง ในการอำนวยความสะดวกการแพร่กระจายของเยื่อหุ้มเซลล์จะถูกกำหนดโดยปัจจัยสองประการ: (a) ความเร็วในการขนส่งของผู้ให้บริการแต่ละรายหรือช่องทางและ (b) จำนวนผู้ให้บริการหรือช่องทางที่มีอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์

ขนส่งที่ใช้งาน การขนส่งที่ใช้งานมีสองประเภทหลัก: การขนส่งที่ใช้งานหลักซึ่งใช้ ATP หรือพลังงานเคมีรูปแบบอื่น ๆ และการขนส่งที่ใช้งานรองซึ่งใช้การไล่ระดับสีเคมีไฟฟ้าของสารเป็นแหล่งพลังงานเพื่อกระตุ้นการขนส่งที่ใช้งานของสารสูง