Solukalvo

määritelmä

Solut ovat pienimpiä, yhtenäisiä yksiköitä, jotka muodostavat elimet ja kudokset. Jokaista solua ympäröi solumembraani, este, joka koostuu erityisestä kaksinkertaisesta rasvahiukkaskerroksesta, ns. Lipidikaksokerroksesta. Lipidikerrokset voidaan kuvitella kahdeksi rasvakalvoksi, jotka on pinottu päällekkäin, jotka kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi eivät voi erota toisistaan ​​ja muodostavat siten erittäin vakaan yksikön. Solumembraanit suorittavat monia erilaisia ​​toimintoja: Niitä käytetään viestintään, suojaukseen ja solujen ohjausasemana.

Mitä erilaisia ​​solukalvoja on olemassa?

Paitsi, että solu itse on kalvon ympäröimä, mutta myös soluorganelit. Soluorganelit ovat pieniä, membraanilla rajattuja alueita solussa, joilla jokaisella on oma tehtävä. Ne eroavat toisistaan ​​proteiineissaan, jotka on upotettu kalvoihin ja toimivat kuljettajina aineille, jotka on tarkoitus kuljettaa kalvon läpi.

Sisäinen mitokondriaalikalvo on solukalvon erityinen muoto. Mitokondriat ovat organelleja, jotka ovat tärkeitä solulle energian tuottamiseksi. Ne imeytyivät ihmisen soluihin vasta myöhemmin evoluution aikana. Siksi heillä on kaksi lipidikaksoiskerroskalvoa. Ulompi on klassisen ihmisen, sisäinen membraani, joka on spesifinen mitokondrion suhteen. Se sisältää kardiolipiinia, rasvahappoa, joka on sisäänrakennettu rasvakalvoon ja jota voi löytää vain sisäkalvosta eikä mikään muu.

Ihmiskehossa on vain soluja, joita ympäröi solumembraani. On kuitenkin myös soluja, kuten bakteereja, joita myös ympäröi soluseinä. Termejä soluseinä ja solukalvo ei siis voida käyttää synonyymeinä. Soluseinät ovat huomattavasti paksumpia ja myös stabiloivat solukalvon. Soluseinät eivät ole välttämättömiä ihmiskehossa, koska monet yksittäiset solut voivat liittyä yhteen muodostaen vahvoja assosiaatioita. Bakteerit puolestaan ​​ovat yksisoluisia soluja, ts. Ne koostuvat vain yhdestä solusta, joka olisi huomattavasti heikompi ilman soluseinää.

Lue lisää aiheesta: bakteerit

Solukalvon rakenne

Solukalvot erottavat eri alueet toisistaan. Tätä varten niiden on täytettävä monia erilaisia ​​vaatimuksia: Ensinnäkin solukalvot koostuvat kaksikerroksisesta kahdesta rasvakalvosta, jotka puolestaan ​​koostuvat yksittäisistä rasvahapoista. Rasvahapot koostuvat vesiliukoisista, hydrofiiliset Päästä ja veteen liukenemattomasta hydrofobinen Häntää. Päät kiinnittyvät toisiinsa yhdessä tasossa siten, että hännän massa osoittaa kaikki yhteen suuntaan. Toisaalta toinen sarja rasvahappoja kertyy samaan malliin. Näin syntyy kaksikerros, jonka päät rajoittavat ulkopuolelta ja tällä tavalla yhden sisälle hydrofobinen Alue, ts. Alue, johon vesi ei voi tunkeutua, luo.

Riippuen siitä, mistä molekyyleistä rasvahapon pää muodostuu, niillä on eri nimet ja erilaiset ominaisuudet, mutta näillä on vain toissijainen rooli. Rasvahapot voivat olla tyydyttymättömiä tai tyydyttyneitä häntästä ja sen kemiallisesta rakenteesta riippuen. Tyydyttymättömät rasvahapot ovat huomattavasti jäykempiä ja aiheuttavat kalvon juoksevuuden heikkenemistä, kun taas tyydyttyneet rasvahapot lisäävät juoksevuutta. Fluiteetti on lipidikaksokerroksen liikkuvuuden ja muodonmuutoksen mitta. Solun tehtävästä ja kunnosta riippuen tarvitaan erilaisia ​​liikkuvuus- ja jäykkyysasteita, jotka voidaan saavuttaa lisäämällä yksi tai toinen tyyppi rasvahappoja.

Lisäksi kalvoon voidaan rakentaa kolesterolia, mikä laskee massaisesti juoksevuutta ja siten stabiloi membraanin. Tämän rakenteen vuoksi vain hyvin pienet, veteen liukenemattomat aineet pääsevät helposti kalvon läpi.

Koska merkittävästi suurempien ja veteen liukenemattomien aineiden on kuitenkin myös läpäistävä kalvo, jotta ne voidaan kuljettaa soluun tai siitä pois, kuljetusproteiinit ja -kanavat ovat välttämättömiä. Ne varastoidaan kalvoon rasvahappojen välillä. Koska nämä kanavat ovat kulkevia joillekin molekyyleille eikä toisille, puhuu yhdestä Puoliläpäisevyys solukalvo, ts. osittainen läpäisevyys.

Solukalvon viimeinen rakennuspalikka ovat reseptorit. Reseptorit ovat myös suuria proteiineja, jotka tuotetaan pääasiassa solussa itsessään ja rakennetaan sitten kalvoon. Voit joko ulottaa ne kokonaan tai tukea vain ulkopuolelta. Kemiallisen rakenteensa vuoksi kuljettajat, kanavat ja reseptorit pysyvät tukevasti kalvossa ja pinnalla, eikä niitä voida helposti irroittaa siitä. Niitä voidaan kuitenkin siirtää sivusuunnassa kalvon eri paikkoihin riippuen siitä, missä niitä tarvitaan.

Lopuksi, solukalvon ulkopuolella voi edelleen olla sokeriketjuja teknisesti glycocalyx nimeltään. Ne ovat esimerkiksi veriryhmäjärjestelmän perusta. Koska solukalvo koostuu niin monista erilaisista rakennuspalikoista, jotka voivat myös vaihdella niiden tarkkaa sijaintia, se tunnetaan myös nestemäisenä mosaiikkimallina.

Lue lisää aiheesta: Verityypit

Solukalvon paksuus

Solumembraanit ovat noin 7 nm paksuja, ts. Erittäin ohuita, mutta silti kestäviä ja ylitsepääsemättömiä useimmille aineille. Kummankin pään alueet ovat noin 2 nm paksuja hydrofobinen Häntäpinta-ala on 3 nm. Tämä arvo vaihtelee tuskin ihmisen kehon erityyppisten solujen välillä.

Mitkä ovat solukalvon komponentit?

Pohjimmiltaan solukalvo koostuu fosfolipidikaksoiskerroksesta. Fosfolipidit ovat rakennuspalikoita, jotka koostuvat vettä rakastavasta, ts. Hydrofiilisestä päästä ja häntästä, joka muodostuu kahdesta rasvahaposta. Rasvahappojen koostuva osa on hydrofobista, mikä tarkoittaa, että se hylkää vettä.
Kaksinkertaisessa fosfolipidikerroksessa hydrofobiset komponentit osoittavat toisiaan kohti. Hydrofiiliset osat osoittavat kennon ulkopuolelle ja sisälle. Tämä kalvon rakenne mahdollistaa kahden vesipitoisen ympäristön erottamisen toisistaan.

Solukalvo sisältää myös sfingolipidejä ja kolesterolia. Nämä aineet säätelevät solukalvon rakennetta ja juoksevuutta. Fluiditeetti on mitta siitä, kuinka hyvin proteiinit voivat liikkua solukalvossa. Mitä suurempi solukalvon juoksevuus, sitä helpompi proteiineilla on liikkua siinä.

Lisäksi solukalvossa on paljon erilaisia ​​proteiineja. Näitä proteiineja käytetään aineiden kuljettamiseen kalvon läpi tai vuorovaikutukseen ympäristön kanssa. Tämä vuorovaikutus voidaan saavuttaa naapurisolujen välisellä suoralla sidoksella tai membraaniproteiineihin sitoutuvien lähettiaineiden kautta.

Seuraava aihe saattaa kiinnostaa sinua: Ihmisen kehon soluplasma

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

Kolesteroli sisältyy solukalvoon auttaakseen säätelemään juoksevuutta. Jatkuva juoksevuus on erittäin tärkeä solukalvon kuljetusprosessien ylläpitämiseksi. Korkeissa lämpötiloissa solukalvolla on taipumus tulla liian nestemäistä. Sidokset fosfolipidien välillä, jotka ovat jo heikot normaaleissa olosuhteissa, ovat vielä heikompia korkeissa lämpötiloissa. Jäykän rakenteensa vuoksi kolesteroli auttaa ylläpitämään tiettyä lujuutta.

Se näyttää erilaiselta alhaisissa lämpötiloissa. Tässä kalvo voi tulla liian tiukka. Fosfolipideistä, joissa on tyydyttyneitä rasvahappoja hydrofobisena komponenttina, tulee erityisen kiinteitä. Tämä tarkoittaa, että fosfolipidit voivat olla hyvin lähellä toisiaan. Tässä tapauksessa solukalvoon varastoitu kolesteroli aiheuttaa lisääntynyttä juoksevuutta, koska kolesteroli sisältää jäykän rengasrakenteen ja toimii siten välikkeenä.

Löydät yksityiskohtaista tietoa aiheesta "kolesteroli" osoitteessa:

• LDL - "matalan tiheyden lipoproteiini"
• HDL - "korkea tiheys lipoproteiini"
• Kolesteroliesteraasi - Sille se on tärkeää

Solukalvon toiminnot

Kuten solukalvojen monimutkainen rakenne viittaa, niiden on suoritettava monia erilaisia ​​toimintoja, jotka voivat vaihdella suuresti solun tyypistä ja sijainnista riippuen. Toisaalta kalvot edustavat yleensä esteä, jota ei pidä aliarvioida. Lukemattomia reaktioita tapahtuu samanaikaisesti kehossamme milloin tahansa. Jos ne kaikki tapahtuisi samassa huoneessa, he vaikuttaisivat voimakkaasti ja jopa peruuttaisivat toisensa. Säännelty aineenvaihduntaprosessi ei olisi mahdollinen, ja ihmisiä, koska ne ovat olemassa ja toimivat kokonaisuutena, ei voida käsittää.

Ne toimivat myös kuljetusväliaineena monille erilaisille aineille, joita kuljetetaan kalvon läpi kuljettimien avulla. Jotta pystytään toimimaan yhdessä elimenä, yksittäisten solujen on oltava kosketuksissa niiden kalvojen kautta. Tämä saavutetaan erilaisten yhdistävien proteiinien ja reseptoreiden avulla. Solut voivat käyttää reseptoreita tunnistamaan toisensa, kommunikoimaan keskenään ja vaihtamaan tietoja. Esimerkiksi. glykokalyksi yhtenä monista erityisominaisuuksista kehon omien ja vieraiden solujen välillä. Reseptorit ovat proteiineja, jotka ottavat signaaleja solun ulkopuolelta ja välittävät niitä 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. Kehomme kuuluisimmat ovat hermosolut. Jotta he voisivat suorittaa tehtävänsä, niiden kalvojen on kyettävä johtamaan sähköisiä signaaleja. Sähkösignaalit syntyvät erilaisista varauksista kennojen sisällä ja ulkopuolella. Tämä maksuero, joka tunnetaan myös nimellä gradientti, on säilytettävä. Tässä yhteydessä puhutaan membraanipotentiaalista. Solumembraanit erottavat erilaisesti ladatut alueet toisistaan, mutta sisältävät samalla kanavia, jotka sallivat varaussuhteiden lyhyen kääntämisen, jotta todellinen virta ja siten tiedot, jotka on tarkoitus siirtää, voivat virtata. Tätä ilmiötä kutsutaan myös toimintapotentiaaliksi.

Lue lisää aiheesta: Hermosolu

Kuljetusprosessit solukalvossa

Solukalvo sellaisenaan on läpäisemätön suurille molekyyleille ja ioneille. Jotta vaihtaminen solun sisätilojen ja ympäristön välillä voisi tapahtua, solukalvossa on proteiineja, jotka kuljettavat erilaisia ​​molekyylejä soluun ja ulos.

Näillä proteiineilla erotellaan kanavat, joiden läpi aine kulkee passiivisesti soluun tai ulos solusta konsentraatioeroa pitkin. Muiden proteiinien on tuotettava energiaa aineiden aktiiviseen kuljettamiseen solukalvon läpi.

Toinen tärkeä kuljetusmuoto on vesikkelit. Vesikkelit ovat pieniä kuplia, jotka puristuvat pois solukalvosta. Solussa tuotetut aineet voivat vapautua ympäristöön näiden rakkuloiden kautta. Lisäksi aineet voidaan poistaa myös soluympäristöstä.

Erot bakteerien solumembraanissa - penisilliini

Solun kalvo bakteerit eroaa tuskin ihmisen kehosta. Suuri ero solujen välillä on bakteerien lisäsoluseinä. Soluseinä kiinnittyy solumembraanin ulkopuolelle ja stabiloi ja suojaa tällä tavalla bakteeria, joka ilman sitä olisi haavoittuvainen. hän on poissa mureiinia, erityinen sokerihiukkas, johon voi sisällyttää muita proteiineja, kuten Liikenne ja lisääntyminen palvella. penisilliini voi häiritä soluseinämän synteesiä ja toimii siten bakteereja tappava, eli se tappaa bakteerin. Tällä tavoin kohdennettu toiminta sairauksia aiheuttavia bakteereja vastaan ​​on mahdollista tuhoamatta kehon omia soluja samanaikaisesti.