Biologian perusteet

Plasmamembraanit eivät toimi vain esteenä vaan myös portinvartijana. Sen on sallittava tarvittavien aineiden pääsy soluun ja solutuotteiden poistuminen solusta ja samalla estettävä haitallisten aineiden pääsy ja välttämättömien aineiden poistuminen. Toisin sanoen plasmamembraanit ovat selektiivisesti läpäiseviä – ne päästävät joitakin aineita läpi mutta eivät toisia. Jos kalvo menettäisi tämän selektiivisyytensä, solu ei enää pystyisi ylläpitämään homeostaasia eli ylläpitämään itseään, ja se tuhoutuisi. Jotkut solut tarvitsevat suurempia määriä tiettyjä aineita kuin muut solut; niillä on oltava keino saada nämä aineet solunulkoisista nesteistä.

Tämä voi tapahtua passiivisesti, kun tietyt aineet liikkuvat edestakaisin, tai solulla voi olla erityisiä mekanismeja, jotka varmistavat kuljetuksen. Useimmat solut käyttävät suurimman osan energiastaan adenosiinitrifosfaatin (ATP) muodossa siihen, että ne luovat ja ylläpitävät ionien epätasaista jakautumista kalvojensa vastakkaisille puolille. Plasmakalvon rakenne vaikuttaa osaltaan näihin toimintoihin.

Plasmakalvot ovat epäsymmetrisiä, mikä tarkoittaa sitä, että fosfolipidien muodostamasta peilikuvasta huolimatta kalvon sisäpuoli ei ole identtinen kalvon ulkopuolen kanssa. Kanavina tai pumppuina toimivat integraaliproteiinit toimivat yhteen suuntaan. Plasmakalvon ulkopinnalla on myös lipideihin tai proteiineihin kiinnittyneitä hiilihydraatteja.

Nämä hiilihydraattikompleksit auttavat solua sitomaan solunulkoisessa nesteessä olevia aineita, joita solu tarvitsee. Tämä lisää huomattavasti plasmakalvojen selektiivistä luonnetta.

Muistutetaan, että plasmakalvoissa on hydrofiilisiä ja hydrofobisia alueita. Tämä ominaisuus auttaa tiettyjen aineiden liikkumista kalvon läpi ja estää toisten liikkumista. Lipidiliukoinen materiaali voi helposti liukua kalvon hydrofobisen lipidiytimen läpi. Aineet, kuten rasvaliukoiset A-, D-, E- ja K-vitamiinit, kulkevat helposti ruoansulatuskanavan ja muiden kudosten plasmakalvojen läpi. Myös rasvaliukoiset lääkkeet pääsevät helposti soluihin ja kulkeutuvat helposti elimistön kudoksiin ja elimiin. Happi- ja hiilidioksidimolekyyleillä ei ole varausta, ja ne kulkevat läpi yksinkertaisella diffuusiolla.

Polaariset aineet, vettä lukuun ottamatta, aiheuttavat ongelmia kalvoille. Vaikka jotkin polaariset molekyylit yhdistyvät helposti solun ulkopuolelle, ne eivät voi helposti läpäistä plasmakalvon lipidisydäntä. Lisäksi vaikka pienet ionit voisivat helposti liukua kalvon mosaiikin väleistä läpi, niiden varaus estää niitä tekemästä niin. Natriumin, kaliumin, kalsiumin ja kloridin kaltaisilla ioneilla on oltava erityinen keino läpäistä plasmakalvot. Myös yksinkertaiset sokerit ja aminohapot tarvitsevat apua kuljetuksessa plasmakalvojen läpi.