Kasvien, sienten ja eläinten solut koostuvat sellaisista kolmesta komponentista kuin ytimestä, sytoplasmasta, jossa on organelleja ja sulkeumia, sekä plasmakalvosta. Ydin vastaa DNA:han tallennetun geneettisen materiaalin varastoinnista ja ohjaa myös kaikkia solun prosesseja. Sytoplasma sisältää organelleja, joista jokaisella on omat tehtävänsä, kuten esimerkiksi orgaanisten aineiden synteesi, soluhengitys, solunsulatus jne. Ja viimeisestä komponentista puhumme tarkemmin tässä artikkelissa.
Mikä on kalvo biologiassa?
Yksinkertaisesti sanottuna se on kuori. Se ei kuitenkaan aina ole täysin läpäisemätön. Tiettyjen aineiden kuljettaminen kalvon läpi on lähes aina sallittua.
Sytologiassa kalvot voidaan jakaa kahteen päätyyppiin. Ensimmäinen on plasmakalvo, joka peittää solun. Toinen on organellien kalvot. On organelleja, joissa on yksi tai kaksi kalvoa. Yksikalvoisia ovat Golgi-kompleksi, endoplasminen verkkokalvo, vakuolit, lysosomit. Plastidit ja mitokondriot kuuluvat kaksikalvoisiin.
Kalvot voivat olla myös organellien sisällä. Yleensä ne ovat sisäkalvon johdannaisiakaksikalvoiset organellit.
Miten kaksikalvoisten organellien kalvot on järjestetty?
Plastideilla ja mitokondrioilla on kaksi kuorta. Molempien organellien ulkokalvo on sileä, mutta sisäkalvo muodostaa organoidin toiminnalle välttämättömät rakenteet.
Siten mitokondrioiden kuoressa on ulkonemia sisäänpäin - cristae tai harjuja. Niissä tapahtuu soluhengitykselle välttämätön kemiallisten reaktioiden kierto.
Kloroplastien sisäkalvon johdannaiset ovat kiekon muotoisia pusseja - tylakoideja. Ne kerätään pinoihin - jyviin. Erilliset granat yhdistetään toisiinsa lamellien avulla - pitkiä rakenteita muodostuu myös kalvoista.
Yksikalvoisten organellien kalvojen rakenne
Näillä organelleilla on vain yksi kalvo. Se on yleensä sileä lipidien ja proteiinien kuori.
Solun plasmakalvon rakenteen piirteet
Membraani koostuu aineista, kuten lipideistä ja proteiineista. Plasmakalvon rakenne mahdollistaa sen 7-11 nanometrin paksuuden. Suurin osa kalvosta on lipidejä.
Plasmakalvon rakenne mahdollistaa sen, että siinä on kaksi kerrosta. Ensimmäinen on kaksinkertainen fosfolipidikerros ja toinen kerros proteiineja.
Plasmakalvon lipidit
Plasmakalvon muodostavat lipidit jaetaan kolmeen ryhmään: steroideihin, sfingofosfolipideihin ja glyserofosfolipidiin. Jälkimmäisen molekyyli sisältää kolmiarvoisen alkoholijäännöksenglyseroli, jossa kahden hydroksyyliryhmän vetyatomit on korvattu rasvahappoketjuilla ja kolmannen hydroksyyliryhmän vetyatomi on korvattu fosforihappojäännöksellä, johon vuorostaan yhden typpipitoisen emäksen jäännös on liitteenä.
Glyserofosfolipidimolekyyli voidaan jakaa kahteen osaan: pää ja hännät. Pää on hydrofiilinen (eli se liukenee veteen) ja hännät ovat hydrofobisia (ne hylkivät vettä, mutta liukenevat orgaanisiin liuottimiin). Tämän rakenteen ansiosta glyserofosfolipidien molekyyliä voidaan kutsua amfifiiliseksi, eli samanaikaisesti sekä hydrofobiseksi että hydrofiiliseksi.
Sfingofosfolipidit ovat kemiallisesti samanlaisia kuin glyserofosfolipidit. Mutta ne eroavat edellä mainituista siinä, että niiden koostumuksessa on glyserolijäännöksen sijasta sfingosiinialkoholijäännös. Niiden molekyyleillä on myös päät ja hännät.
Alla olevassa kuvassa näkyy selkeästi plasmakalvon rakenne.
Plasmakalvoproteiinit
Plasmakalvon muodostavat proteiinit ovat pääasiassa glykoproteiineja.
Sijainnistaan kuoressa ne voidaan jakaa kahteen ryhmään: perifeerisiin ja integraalisiin. Ensimmäiset ovat ne, jotka ovat kalvon pinnalla, ja toiset ovat ne, jotka läpäisevät kalvon koko paksuuden ja ovat lipidikerroksen sisällä.
Proteiinien toiminnoista riippuen ne voidaan jakaa neljään ryhmään: entsyymit, rakenne, kuljetus ja reseptori.
Kaikki plasmakalvon rakenteessa olevat proteiinit eivät ole kemiallisesti liittyneet fosfolipideihin. Siksi ne voivat liikkua vapaasti kalvon pääkerroksessa, kerääntyä ryhmiin jne. Tästä syystä solun plasmakalvon rakennetta ei voida kutsua staattiseksi. Se on dynaaminen, koska se muuttuu koko ajan.
Mikä on soluseinän rooli?
Plasmakalvon rakenteen ansiosta se voi suorittaa viisi toimintoa.
Ensinnäkin - sytoplasman rajoittaminen. Tästä johtuen solulla on vakio muoto ja koko. Tämä toiminto on varmistettu sillä, että plasmakalvo on vahva ja joustava.
Toinen tehtävä on varmistaa solujen väliset kontaktit. Eläinsolujen plasmakalvot voivat elastisuutensa ansiosta muodostaa risteyksissään kasvaimia ja poimuja.
Solukalvon seuraava tehtävä on kuljetus. Sitä tarjoavat erityiset proteiinit. Niiden ansiosta tarvittavat aineet voidaan kuljettaa soluun ja tarpeettomat hävitetään sieltä.
Lisäksi plasmakalvolla on entsymaattinen toiminto. Se tulee myös proteiineista.
Ja viimeinen toiminto on signaali. Koska proteiinit voivat tiettyjen olosuhteiden vaikutuksesta muuttaa tilarakennettaan, plasmakalvo voi lähettää signaaleja soluille.
Nyt tiedät kaiken kalvoista: mitätällainen kalvo biologiassa, mitä ne ovat, miten plasmakalvo ja organellien kalvot ovat järjestetty, mitä toimintoja ne suorittavat.
