Základy biologie

Plazmatické membrány fungují nejen jako bariéra, ale také jako strážce. Musí umožnit vstup potřebných látek do buňky a výstup buněčných produktů z buňky a zároveň zabránit vstupu škodlivého materiálu a výstupu nezbytného materiálu. Jinými slovy, plazmatické membrány jsou selektivně propustné – propouštějí některé látky, ale jiné ne. Pokud by membrána tuto selektivitu ztratila, buňka by již nebyla schopna udržet homeostázu nebo se udržet a byla by zničena. Některé buňky potřebují větší množství určitých látek než jiné buňky; musí mít způsob, jak tyto látky získávat z mimobuněčných tekutin.

To se může dít pasivně, když se určité látky pohybují sem a tam, nebo může mít buňka zvláštní mechanismy, které zajišťují transport. Většina buněk vynakládá většinu své energie ve formě adenosintrifosfátu (ATP) na vytvoření a udržení nerovnoměrného rozložení iontů na protilehlých stranách svých membrán. K těmto funkcím přispívá struktura plazmatické membrány.

Plazmatické membrány jsou asymetrické, což znamená, že navzdory zrcadlovému obrazu tvořenému fosfolipidy není vnitřek membrány totožný s vnější stranou membrány. Integrální proteiny, které fungují jako kanály nebo pumpy, pracují v jednom směru. Na vnějším povrchu plazmatické membrány se také nacházejí sacharidy navázané na lipidy nebo proteiny.

Tyto sacharidové komplexy pomáhají buňce vázat látky v extracelulární tekutině, které buňka potřebuje. To výrazně přispívá k selektivitě plazmatických membrán.

Připomeňme si, že plazmatické membrány mají hydrofilní a hydrofobní oblasti. Tato vlastnost napomáhá pohybu některých látek přes membránu a brání pohybu jiných. Materiál rozpustný v lipidech může snadno proklouznout hydrofobním lipidovým jádrem membrány. Látky, jako jsou v tucích rozpustné vitaminy A, D, E a K, snadno procházejí plazmatickými membránami v trávicím traktu a dalších tkáních. Léčiva rozpustná v tucích také snadno pronikají do buněk a jsou snadno transportována do tělesných tkání a orgánů. Molekuly kyslíku a oxidu uhličitého nemají žádný náboj a procházejí prostou difuzí.

Polární látky, s výjimkou vody, představují pro membránu problém. Zatímco některé polární molekuly se snadno spojují s vnější částí buňky, nemohou snadno procházet lipidovým jádrem plazmatické membrány. Navíc zatímco malé ionty by mohly snadno proklouznout mezerami v mozaice membrány, jejich náboj jim v tom brání. Ionty, jako je sodík, draslík, vápník a chloridy, musí mít speciální prostředky k pronikání plazmatickou membránou. Jednoduché cukry a aminokyseliny také potřebují pomoc při transportu přes plazmatické membrány.