Membrana plazmatike është një shtresë e dyfishtë lipidike me proteina, kanale jonike dhe molekula receptore të ndërtuara në trashësinë e saj. Kjo është një pengesë mekanike që ndan citoplazmën e qelizës nga hapësira periqelizore, duke qenë njëkohësisht e vetmja lidhje me mjedisin e jashtëm. Prandaj, plazmolemma është një nga strukturat më të rëndësishme të qelizës dhe funksionet e saj e lejojnë atë të ekzistojë dhe të ndërveprojë me grupe të tjera qelizore.
Përmbledhje e funksioneve të citolemës
Membrana plazmatike në formën në të cilën është e pranishme në një qelizë shtazore është karakteristikë për shumë organizma nga mbretëri të ndryshme. Bakteret dhe protozoarët, organizmat e të cilëve përfaqësohen nga një qelizë e vetme, kanë një membranë citoplazmike. Dhe kafshët, kërpudhat dhe bimët si organizma shumëqelizorë nuk e kanë humbur atë në procesin e evolucionit. Megjithatë, në mbretëri të ndryshme të organizmave të gjallëcitolema është disi e ndryshme, megjithëse funksionet e saj janë ende të njëjta. Ato mund të ndahen në tre grupe: kufitare, transporti dhe komunikimi.
Grupi i funksioneve kufizuese përfshin mbrojtjen mekanike të qelizës, ruajtjen e formës së saj, mbrojtjen nga mjedisi jashtëqelizor. Membrana luan një grup funksionesh transporti për shkak të pranisë së proteinave specifike, kanaleve jonike dhe bartësve të substancave të caktuara. Funksionet komunikuese të citolemës përfshijnë funksionin e receptorit. Në sipërfaqen e membranës ekziston një grup kompleksesh receptorësh, përmes të cilëve qeliza merr pjesë në mekanizmat e transferimit të informacionit humoral. Megjithatë, është gjithashtu e rëndësishme që plazmolemma të rrethojë jo vetëm qelizën, por edhe disa nga organelet e saj të membranës. Në to, ajo luan të njëjtin rol si në rastin e të gjithë qelizës.
Funksioni barrier
Funksionet barriere të membranës plazmatike janë të shumëfishta. Ai mbron mjedisin e brendshëm të qelizës me përqendrimin mbizotërues të kimikateve nga ndryshimi i tij. Difuzioni ndodh në tretësirë, domethënë vetëbarazimi i përqendrimit midis mediave me përmbajtje të ndryshme të substancave të caktuara në to. Plazmalema thjesht bllokon difuzionin duke parandaluar rrjedhjen e lëngjeve dhe joneve në çdo drejtim. Kështu, membrana kufizon citoplazmën me një përqendrim të caktuar të elektroliteve nga mjedisi periqelizor.
Shfaqja e dytë e funksionit pengues të membranës plazmatike është mbrojtja nga mjediset e forta acidike dhe të forta alkaline. Ndërtohet membrana plazmatikenë mënyrë që skajet hidrofobike të molekulave të lipideve janë të kthyera nga jashtë. Prandaj, shpesh bën dallimin midis mjediseve ndërqelizore dhe jashtëqelizore me vlera të ndryshme pH. Është thelbësor për jetën qelizore.
Funksioni pengues i membranave të organeleve
Funksionet penguese të membranës plazmatike janë gjithashtu të ndryshme sepse varen nga vendndodhja e saj. Në veçanti, karyolemma, domethënë shtresa e dyfishtë lipidike e bërthamës, e mbron atë nga dëmtimet mekanike dhe ndan mjedisin bërthamor nga ai citoplazmik. Për më tepër, besohet se karyolemma është e lidhur pazgjidhshmërisht me membranën e retikulit endoplazmatik. Prandaj, i gjithë sistemi konsiderohet si një depo e vetme e informacionit të trashëguar, një sistem sintetizues proteinash dhe një grup modifikimi post-përkthimor të molekulave të proteinave. Membrana e rrjetës endoplazmatike është e nevojshme për të ruajtur formën e kanaleve të transportit ndërqelizor nëpër të cilat lëvizin molekulat e proteinave, lipideve dhe karbohidrateve.
Membrana mitokondriale mbron mitokondritë, ndërsa membrana plastide mbron kloroplastet. Membrana lizozomale luan gjithashtu rolin e një pengese: brenda lizozomit ka një mjedis agresiv pH dhe specie reaktive të oksigjenit që mund të dëmtojnë strukturat brenda qelizës nëse depërtojnë atje. Membrana, nga ana tjetër, është një pengesë universale, si duke i lejuar lizozomet të "treten" grimcat e ngurta dhe duke kufizuar vendin e veprimit të enzimave.
Funksioni mekanik i membranës plazmatike
Funksionet mekanike të membranës plazmatike janë gjithashtu heterogjene. Së pari, membrana plazmatike mbështetformë qelizore. Së dyti, kufizon deformueshmërinë e qelizës, por nuk parandalon ndryshimin e formës dhe rrjedhshmërisë. Në këtë rast, forcimi i membranës është gjithashtu i mundur. Kjo ndodh për shkak të formimit të murit qelizor nga protistët, bakteret, bimët dhe kërpudhat. Tek kafshët, duke përfshirë edhe speciet njerëzore, muri qelizor është më i thjeshtë dhe përfaqësohet vetëm nga glikokaliksi.
Te bakteret është glikoproteina, te bimët është celuloza, te kërpudhat është kitinoze. Diatomet madje përfshijnë silicë (oksid silikoni) në murin e tyre qelizor, gjë që rrit ndjeshëm forcën dhe rezistencën mekanike të qelizës. Dhe çdo organizëm ka nevojë për një mur qelizor për këtë. Dhe vetë plazmolemma ka një forcë shumë më të ulët se një shtresë e proteoglikaneve, celulozës ose kitinës. Nuk ka dyshim se citolema luan një rol mekanik.
Gjithashtu, funksionet mekanike të membranës plazmatike lejojnë që mitokondritë, kloroplastet, lizozomet, bërthama dhe rrjeti endoplazmatik të funksionojnë brenda qelizës dhe të mbrohen nga dëmtimi i nënpragut. Kjo është tipike për çdo qelizë që ka këto organele të membranës. Për më tepër, membrana plazmatike ka dalje citoplazmike, përmes të cilave krijohen kontakte ndërqelizore. Ky është një shembull i zbatimit të funksionit mekanik të membranës plazmatike. Roli mbrojtës i membranës sigurohet gjithashtu nga rezistenca natyrore dhe rrjedhshmëria e shtresës së dyfishtë lipidike.
Funksioni komunikues i membranës citoplazmike
Transporti dhe pritja janë ndër funksionet komunikuese. Këtotë dyja cilësitë janë karakteristike për membranën plazmatike dhe karyolemën. Membrana e organeleve nuk ka gjithmonë receptorë ose përshkohet me kanale transporti, por kariolema dhe citolema kanë këto formacione. Është përmes tyre që zbatohen këto funksione komunikuese.
Transporti zbatohet me dy mekanizma të mundshëm: me shpenzimin e energjisë, pra në mënyrë aktive dhe pa shpenzime, me difuzion të thjeshtë. Megjithatë, qeliza mund të transportojë substanca edhe me fagocitozë ose pinocitozë. Kjo realizohet duke kapur një re grimcash të lëngshme ose të ngurta nga zgjatjet e citoplazmës. Pastaj qeliza, sikur me duart e saj, kap një grimcë ose një pikë lëngu, duke e tërhequr atë dhe duke formuar një shtresë citoplazmike rreth saj.
Transporti aktiv, difuzioni
Transporti aktiv është një shembull i marrjes selektive të elektroliteve ose lëndëve ushqyese. Nëpërmjet kanaleve specifike të përfaqësuara nga molekula proteinike të përbëra nga disa nënnjësi, një substancë ose një jon i hidratuar depërton në citoplazmë. Jonet ndryshojnë potencialet dhe lëndët ushqyese ndërtohen në qarqet metabolike. Dhe të gjitha këto funksione të membranës plazmatike në qelizë kontribuojnë në mënyrë aktive në rritjen dhe zhvillimin e saj.
Tretshmëria në lipide
Qelizat shumë të diferencuara si qelizat nervore, endokrine ose muskulore i përdorin këto kanale jonike për të gjeneruar potenciale pushimi dhe veprimi. Formohet për shkak të ndryshimit osmotik dhe elektrokimik, dhe indet fitojnë aftësinë për t'u tkurrur,gjenerojnë ose kryejnë një impuls, përgjigjen ndaj sinjaleve ose transmetojnë ato. Ky është një mekanizëm i rëndësishëm për shkëmbimin e informacionit midis qelizave, i cili qëndron në themel të rregullimit nervor të funksioneve të të gjithë organizmit. Këto funksione të membranës plazmatike të një qelize shtazore sigurojnë rregullimin e aktivitetit jetësor, mbrojtjen dhe lëvizjen e të gjithë organizmit.
Disa substanca mund të depërtojnë edhe në membranë, por kjo është tipike vetëm për molekulat e molekulave lipofile të tretshme në yndyrë. Ato thjesht treten në shtresën e dyfishtë të membranës, duke hyrë lehtësisht në citoplazmë. Ky mekanizëm transporti është tipik për hormonet steroide. Dhe hormonet e strukturës peptide nuk janë në gjendje të depërtojnë në membranë, megjithëse ato gjithashtu transmetojnë informacion në qelizë. Kjo arrihet për shkak të pranisë së molekulave receptore (integrale) në sipërfaqen e plazmalemës. Mekanizmat shoqërues biokimikë të transmetimit të sinjalit në bërthamë, së bashku me mekanizmin e depërtimit të drejtpërdrejtë të substancave lipidike përmes membranës, përbëjnë një sistem më të thjeshtë të rregullimit humoral. Dhe të gjitha këto funksione të proteinave integrale të membranës plazmatike i nevojiten jo vetëm një qelize, por të gjithë organizmit.
Tabela e funksioneve të membranës citoplazmike
Mënyra më vizuale për të theksuar funksionet e membranës plazmatike është një tabelë që tregon rolin e saj biologjik për qelizën në tërësi.
| Struktura | Funksion | Roli biologjik |
| Membrana citoplazmike në formë të një shtrese të dyfishtë lipidike meskajet hidrofobike të vendosura nga jashtë, të pajisura me komplekse receptorësh të proteinave integrale dhe sipërfaqësore | Mekanike | Ruan formën qelizore, mbron nga efektet mekanike të nënpragut, ruan integritetin qelizor |
| Transporti | Transporton pika të lëngshme, grimca të ngurta, makromolekula dhe jone të hidratuar në qelizë me ose pa shpenzime energjie | |
| Receptor | Në sipërfaqen e tij ka molekula receptore që shërbejnë për të transmetuar informacion në bërthamë | |
| Ngjitës | Për shkak të zgjatjeve të citoplazmës, qelizat fqinje krijojnë kontakte me njëra-tjetrën | |
| Elektrogjenike | Siguron kushte për gjenerimin e potencialit të veprimit dhe potencialit të pushimit të indeve ngacmuese |
Kjo tabelë tregon qartë se çfarë funksionesh kryen membrana plazmatike. Sidoqoftë, vetëm membrana qelizore, domethënë shtresa e dyfishtë lipidike që rrethon të gjithë qelizën, i luan këto role. Brenda saj ka organele, të cilat kanë edhe membrana. Rolet e tyre duhet të përvijohen.
Funksionet e membranës plazmatike: skema
Organelet e mëposhtme ndryshojnë në praninë e membranave në qelizë: bërthama, rrjeti endoplazmatik i ashpër dhe i lëmuar, kompleksi Golgi, mitokondri, kloroplastet, lizozomet. Në secilën prejkëto organele, membrana luan një rol vendimtar. Mund ta konsideroni duke përdorur shembullin e një skeme tabelare.
| Organella dhe membrana | Funksion | Roli biologjik |
| Bërthama, membrana bërthamore | Mekanike | Funksionet mekanike të membranës plazmatike të citoplazmës së bërthamës e lejojnë atë të ruajë formën e saj, të parandalojë shfaqjen e dëmtimit strukturor |
| Pengesa | Ndarja e nukleoplazmës nga citoplazma | |
| Transporti | Ka pore transporti për daljen e ribozomeve dhe ARN-së mesazhere nga bërthama dhe hyrjen e lëndëve ushqyese, aminoacideve dhe bazave azotike në brendësi | |
| Mitokondri, membrana mitokondriale | Mekanike | Ruajtja e formës së mitokondrive, parandalimi i dëmtimeve mekanike |
| Transporti | Inet dhe nënshtresat e energjisë transferohen përmes membranës | |
| Elektrogjenike | Siguron gjenerimin e potencialit transmembranor, i cili është baza e prodhimit të energjisë në qelizë | |
| Kloroplastet, membrana plastide | Mekanike | Mbështet formën e plastideve, parandalon dëmtimet e tyre mekanike |
| Transporti | Ofron transportin e substancave | |
| Retikulumi endoplazmatik, membrana e rrjetit | Formues mekanik dhe mjedisor | Siguron praninë e një kaviteti ku zhvillohen proceset e sintezës së proteinave dhe modifikimi i tyre pas përkthimit |
| Aparat Golgi, membrana vezikulash dhe cisternash | Formues mekanik dhe mjedisor | Roli shiko më lart |
| Lizozomet, membrana lizozomale |
Mekanike Pengesa |
Ruajtja e formës së lizozomit, parandalimi i dëmtimeve mekanike dhe çlirimi i enzimave në citoplazmë, duke e kufizuar atë nga komplekset litike |
Membranat e qelizave shtazore
Këto janë funksionet e membranës plazmatike në qelizë, ku ajo luan një rol të rëndësishëm për çdo organelë. Për më tepër, një numër funksionesh duhet të kombinohen në një - në një mbrojtës. Në veçanti, pengesa dhe funksionet mekanike kombinohen në një mbrojtëse. Për më tepër, funksionet e membranës plazmatike në një qelizë bimore janë pothuajse identike me ato të një qelize shtazore dhe bakteriale.
Qeliza shtazore është më komplekse dhe shumë e diferencuar. Këtu gjenden shumë më tepër proteina integrale, gjysmë integrale dhe sipërfaqësore. Në përgjithësi, në organizmat shumëqelizorë, struktura e membranës është gjithmonë më komplekse sesa në ato njëqelizore. Dhe çfarë funksionesh kryen membrana plazmatike e një qelize të caktuar përcakton nëse ajo do të klasifikohet si epiteliale, lidhëse apoind eksitues.
