Plasmakalvo on lipidikaksoiskerros, jonka paksuuteen on sisäänrakennettu proteiineja, ionikanavia ja reseptorimolekyylejä. Tämä on mekaaninen este, joka erottaa solun sytoplasman perisolulaarisesta tilasta ja on samalla ainoa yhteys ulkoiseen ympäristöön. Siksi plasmolemma on yksi solun tärkeimmistä rakenteista, ja sen toiminnot mahdollistavat sen olemassaolon ja vuorovaikutuksen muiden soluryhmien kanssa.
Yleiskuva sytolemman toiminnoista
Plasmakalvo siinä muodossa, jossa se on eläinsolussa, on ominaista monille eri v altakuntien organismeille. Bakteereilla ja alkueläimillä, joiden organismeja edustaa yksi solu, on sytoplasminen kalvo. Ja eläimet, sienet ja kasvit monisoluisina organismeina eivät ole menettäneet sitä evoluutioprosessissa. Kuitenkin eri elävien organismien v altakunnissasytolemma on hieman erilainen, vaikka sen toiminnot ovat edelleen samat. Ne voidaan jakaa kolmeen ryhmään: rajaaminen, kuljetus ja viestintä.
Rajoittavien toimintojen ryhmään kuuluu solun mekaaninen suojaus, sen muodon säilyttäminen, suojaus solunulkoiselta ympäristöltä. Kalvolla on toimintojen kuljetusryhmä tiettyjen proteiinien, ionikanavien ja tiettyjen aineiden kantajien läsnäolon vuoksi. Sytolemman kommunikatiivisiin toimintoihin kuuluu reseptoritoiminto. Kalvon pinnalla on joukko reseptorikomplekseja, joiden kautta solu osallistuu humoraalisen tiedonsiirron mekanismeihin. On kuitenkin myös tärkeää, että plasmolemma ei ympäröi vain solua, vaan myös joitakin sen kalvoorganelleja. Niissä hänellä on sama rooli kuin koko solussa.
Estetoiminto
Plasmakalvon estetoimintoja on useita. Se suojaa solun sisäistä ympäristöä vallitsevalla kemikaalipitoisuudella sen muutokselta. Diffuusio tapahtuu liuoksissa, toisin sanoen pitoisuuden itsetasaistuminen väliaineiden välillä, joissa on eri pitoisuuksia tiettyjä aineita. Plasmalemma vain estää diffuusion estämällä nesteen ja ionien virtauksen mihin tahansa suuntaan. Siten kalvo rajoittaa sytoplasmaa tietyllä elektrolyyttipitoisuudella perisolun ympäristöstä.
Plasmakalvon estetoiminnon toinen ilmentymä on suoja voimakkailta happamilta ja emäksisiltä ympäristöiltä. Plasmakalvo rakennettuniin, että lipidimolekyylien hydrofobiset päät ovat ulospäin. Siksi se erottaa usein toisistaan solunsisäiset ja solunulkoiset ympäristöt, joilla on erilaiset pH-arvot. Se on välttämätöntä solujen elämälle.
Organelikalvojen estotoiminta
Plasmakalvon estetoiminnot ovat myös erilaisia, koska ne riippuvat sen sijainnista. Erityisesti karyolemma, eli ytimen lipidikaksoiskerros, suojaa sitä mekaanisilta vaurioilta ja erottaa ydinympäristön sytoplasmisesta. Lisäksi uskotaan, että karyolemma liittyy erottamattomasti endoplasmisen retikulumin kalvoon. Siksi koko järjestelmää pidetään yhtenä perinnöllisen tiedon arkistona, proteiinisyntetisointijärjestelmänä ja proteiinimolekyylien translaation jälkeisten modifikaatioiden klusterina. Endoplasmisen retikulumin kalvo on välttämätön solunsisäisten kuljetuskanavien muodon ylläpitämiseksi, joiden kautta proteiini-, lipidi- ja hiilihydraattimolekyylit liikkuvat.
Mitokondriokalvo suojaa mitokondrioita, kun taas plastidikalvo suojaa kloroplasteja. Lysosomin kalvolla on myös esteen rooli: lysosomin sisällä on aggressiivinen pH-ympäristö ja reaktiiviset happilajit, jotka voivat tunkeutuessaan vahingoittaa solun sisällä olevia rakenteita. Kalvo on toisa alta yleinen este, joka mahdollistaa lysosomien "sulattaa" kiinteitä hiukkasia ja rajoittaa entsyymien vaikutuspaikkaa.
Plasmakalvon mekaaninen toiminta
Plasmakalvon mekaaniset toiminnot ovat myös heterogeenisia. Ensinnäkin plasmakalvo tukeesolumuoto. Toiseksi se rajoittaa kennon muodonmuutosta, mutta ei estä muodon ja juoksevuuden muutosta. Tässä tapauksessa kalvon vahvistaminen on myös mahdollista. Tämä johtuu protistien, bakteerien, kasvien ja sienten muodostamasta soluseinästä. Eläimillä, myös ihmislajilla, soluseinä on yksinkertaisin, ja sitä edustaa vain glykokaliksi.
Bakteereissa se on glykoproteiinia, kasveissa selluloosaa, sienissä kitiinistä. Piilevät sisältävät jopa piidioksidia (piioksidia) soluseinämäänsä, mikä lisää merkittävästi solun lujuutta ja mekaanista kestävyyttä. Ja jokainen organismi tarvitsee tätä varten soluseinän. Ja itse plasmolemmalla on paljon pienempi lujuus kuin proteoglykaanien, selluloosan tai kitiinin kerroksella. Ei ole epäilystäkään siitä, että sytolemmalla on mekaaninen rooli.
Lisäksi plasmakalvon mekaaniset toiminnot mahdollistavat mitokondrioiden, kloroplastien, lysosomien, ytimen ja endoplasmisen retikulumin toiminnan solun sisällä ja suojaavat itseään kynnyksen alivaurioilta. Tämä on tyypillistä kaikille soluille, joissa on nämä kalvoorganellit. Lisäksi plasmakalvossa on sytoplasmisia kasvaimia, joiden kautta syntyy solujen välisiä kontakteja. Tämä on esimerkki plasmakalvon mekaanisen toiminnan toteuttamisesta. Kalvon suojaavan roolin takaa myös lipidikaksoiskerroksen luonnollinen vastustuskyky ja juoksevuus.
Sytoplasmisen kalvon kommunikatiivinen toiminta
Kuljetus ja vastaanotto kuuluvat viestintätoimintoihin. Nämämolemmat ominaisuudet ovat ominaisia plasmakalvolle ja karyolemmalle. Organellien kalvossa ei aina ole reseptoreita tai se on kuljetuskanavien läpäissyt, mutta karyolemmassa ja sytolemmassa on näitä muodostumia. Niiden kautta nämä viestintätoiminnot toteutetaan.
Kuljetus toteutetaan kahdella mahdollisella mekanismilla: energiankulutuksella eli aktiivisesti ja ilman kuluja yksinkertaisella diffuusiolla. Solu voi kuitenkin kuljettaa aineita myös fagosytoosin tai pinosytoosin kautta. Tämä toteutetaan vangitsemalla nestemäisten tai kiinteiden hiukkasten pilvi sytoplasman ulkonemiin. Sitten solu vangitsee ikään kuin käsillään hiukkasen tai nestepisaran, vetää sen sisään ja muodostaa sen ympärille sytoplasmisen kerroksen.
Aktiivinen kuljetus, diffuusio
Aktiivinen kuljetus on esimerkki elektrolyyttien tai ravinteiden selektiivisestä ottamisesta. Tiettyjen kanavien kautta, joita edustavat useista alayksiköistä koostuvat proteiinimolekyylit, aine tai hydratoitu ioni tunkeutuu sytoplasmaan. Ionit muuttavat potentiaalia ja ravinteet rakentuvat aineenvaihduntapiireihin. Ja kaikki nämä solun plasmakalvon toiminnot edistävät aktiivisesti sen kasvua ja kehitystä.
Lipidiliukoisuus
Erittäin erilaistuneet solut, kuten hermo-, endokriiniset tai lihassolut, käyttävät näitä ionikanavia lepo- ja toimintapotentiaalin luomiseen. Se muodostuu osmoottisen ja sähkökemiallisen eron vuoksi, ja kudokset saavat kyvyn supistua,tuottaa tai johtaa impulssia, vastata signaaleihin tai lähettää niitä. Tämä on tärkeä solujen välisen tiedonvaihdon mekanismi, joka on koko organismin toimintojen hermoston säätelyn taustalla. Nämä eläinsolun plasmakalvon toiminnot säätelevät elintärkeää toimintaa, suojaavat ja liikkuvat koko organismille.
Jotkin aineet voivat jopa tunkeutua kalvon läpi, mutta tämä on tyypillistä vain lipofiilisten rasvaliukoisten molekyylien molekyyleille. Ne yksinkertaisesti liukenevat kalvon kaksoiskerrokseen ja pääsevät helposti sytoplasmaan. Tämä kuljetusmekanismi on tyypillinen steroidihormoneille. Ja peptidirakenteen hormonit eivät pysty tunkeutumaan kalvon läpi, vaikka ne myös välittävät tietoa soluun. Tämä saavutetaan plasmalemman pinnalla olevien reseptorimolekyylien (integraalien) läsnäolon ansiosta. Siihen liittyvät biokemialliset mekanismit signaalin siirtämiseksi ytimeen yhdessä lipidiaineiden suoran tunkeutumisen mekanismin kanssa kalvon läpi muodostavat yksinkertaisemman humoraalisen säätelyjärjestelmän. Ja kaikkia näitä plasmakalvon integraalisten proteiinien toimintoja ei tarvitse vain yksi solu, vaan koko organismi.
Sytoplasmisen kalvon toimintojen taulukko
Visuaalisin tapa korostaa plasmakalvon toimintoja on taulukko, joka osoittaa sen biologisen roolin solulle kokonaisuutena.
| Rakenne | Toiminto | Biologinen rooli |
| Sytoplasminen kalvo lipidikaksoiskerroksen muodossaulospäin sijaitsevat hydrofobiset päät, jotka on varustettu integraalisten ja pintaproteiinien reseptorikomplekseilla | Mekaaninen | Säilyttää solumuodon, suojaa mekaanisilta kynnysvaikutuksilta, säilyttää solujen eheyden |
| Kuljetus | Siirtää nestepisaroita, kiinteitä hiukkasia, makromolekyylejä ja hydratoituneita ioneja soluun energiankulutuksella tai ilman sitä | |
| Reseptori | Sen pinnalla on reseptorimolekyylejä, jotka välittävät tietoa ytimeen | |
| Liima | Sytoplasman ulkonemien vuoksi naapurisolut muodostavat kontakteja keskenään | |
| Elektrogeeninen | Tarjoaa olosuhteet aktivoituvien kudosten toiminta- ja lepopotentiaalin syntymiselle |
Tässä taulukossa näkyy selvästi, mitä toimintoja plasmakalvo suorittaa. Kuitenkin vain solukalvolla, eli koko solua ympäröivällä lipidikaksoiskerroksella, on nämä roolit. Sen sisällä on organelleja, joissa on myös kalvoja. Heidän roolinsa tulee hahmotella.
Plasmakalvon toiminnot: kaavio
Seuraavat organellit eroavat toisistaan kalvojen esiintymisen suhteen solussa: ydin, karkea ja sileä endoplasminen verkkokalvo, Golgi-kompleksi, mitokondriot, kloroplastit, lysosomit. JokaisessaNäillä organelleilla kalvolla on ratkaiseva rooli. Voit harkita sitä käyttämällä esimerkkiä taulukkokaaviosta.
| Organella ja kalvo | Toiminto | Biologinen rooli |
| Ydin, ydinkalvo | Mekaaninen | Ytimen sytoplasman plasmakalvon mekaanisten toimintojen ansiosta se säilyttää muotonsa, estää rakenteellisten vaurioiden ilmaantumisen |
| Este | Nukleoplasman ja sytoplasman erottaminen | |
| Kuljetus | Sillä on kuljetushuokosia ribosomien ja lähetti-RNA:n poistumista varten ytimestä sekä ravinteiden, aminohappojen ja typpipitoisten emästen pääsyä sisäosaan | |
| Mitokondrio, mitokondriokalvo | Mekaaninen | Säilyttää mitokondrioiden muodon, estää mekaanisia vaurioita |
| Kuljetus | Ionit ja energiasubstraatit siirtyvät kalvon läpi | |
| Elektrogeeninen | Antaa kalvonläpäisevän potentiaalin, joka on solun energiantuotannon perusta | |
| Kloroplastit, plastidikalvo | Mekaaninen | Tukee plastidien muotoa, ehkäisee niiden mekaanisia vaurioita |
| Kuljetus | Tarjoaa aineiden kuljetuksen | |
| Endoplasminen verkkokalvo, verkon kalvo | Mekaaninen ja ympäristöä muodostava | Tarjoaa ontelon, jossa proteiinisynteesiprosessit ja niiden translaation jälkeiset muunnokset tapahtuvat |
| Golgi-laite, rakkuloiden ja vesisäiliöiden kalvo | Mekaaninen ja ympäristöä muodostava | Rooli katso yllä |
| Lysosomit, lysosomaaliset kalvot |
Mekaaninen Este |
Säilyttää lysosomin muodon, estää mekaanisia vaurioita ja entsyymien vapautumista sytoplasmaan, rajoittaa sitä lyyttisistä komplekseista |
Eläinten solukalvot
Nämä ovat solun plasmakalvon toimintoja, joissa sillä on tärkeä rooli jokaiselle organellelle. Lisäksi useita toimintoja tulisi yhdistää yhdeksi - suojaavaksi. Erityisesti suoja- ja mekaaniset toiminnot yhdistetään suojaavaksi. Lisäksi plasmakalvon toiminnot kasvisoluissa ovat lähes identtiset eläin- ja bakteerisolujen kanssa.
Eläinsolu on monimutkaisin ja erittäin erilaistuin. Täällä sijaitsee paljon enemmän integraalisia, puoliintegraalisia ja pintaproteiineja. Yleensä monisoluisissa organismeissa kalvorakenne on aina monimutkaisempi kuin yksisoluisissa. Ja mitkä toiminnot tietyn solun plasmakalvo suorittaa, määrää, luokitellaanko se epiteeli-, side- vaikiihtyvä kudos.
