Principles of Biology

Błony plazmatyczne działają nie tylko jako bariera, ale także jako strażnik. Muszą one umożliwiać wnikanie potrzebnych substancji i opuszczanie komórek przez produkty komórkowe, jednocześnie zapobiegając wnikaniu szkodliwych materiałów i wychodzeniu materiałów niezbędnych. Innymi słowy, błony plazmatyczne są selektywnie przepuszczalne – przepuszczają niektóre substancje, ale nie inne. Jeśli błona utraciłaby tę selektywność, komórka nie byłaby już w stanie utrzymać homeostazy, czyli podtrzymywać samej siebie, i uległaby zniszczeniu. Niektóre komórki wymagają większych ilości określonych substancji niż inne komórki; muszą mieć sposób na uzyskanie tych materiałów z płynów pozakomórkowych.

To może się dziać biernie, jak pewne materiały poruszają się tam i z powrotem, lub komórka może mieć specjalne mechanizmy, które zapewniają transport. Większość komórek zużywa większość swojej energii, w postaci adenozynotrójfosforanu (ATP), na stworzenie i utrzymanie nierównomiernego rozkładu jonów po przeciwnych stronach ich błon. Struktura błony plazmatycznej przyczynia się do tych funkcji.

Błony plazmatyczne są asymetryczne, co oznacza, że pomimo lustrzanego odbicia tworzonego przez fosfolipidy, wnętrze błony nie jest identyczne z jej zewnętrzem. Białka integralne, które działają jako kanały lub pompy, działają w jednym kierunku. Węglowodany, dołączone do lipidów lub białek, znajdują się również na zewnętrznej powierzchni błony plazmatycznej.

Te kompleksy węglowodanowe pomagają komórce związać substancje w płynie pozakomórkowym, których komórka potrzebuje. To dodaje znacznie do selektywnej natury błon plazmatycznych.

Przypomnijmy, że błony plazmatyczne mają regiony hydrofilowe i hydrofobowe. Ta cecha pomaga w przemieszczaniu się pewnych materiałów przez membranę i utrudnia przemieszczanie się innych. Materiał rozpuszczalny w lipidach może łatwo prześlizgnąć się przez hydrofobowy rdzeń lipidowy błony. Substancje takie jak rozpuszczalne w tłuszczach witaminy A, D, E i K łatwo przechodzą przez błony plazmatyczne w przewodzie pokarmowym i innych tkankach. Rozpuszczalne w tłuszczach leki również łatwo wnikają do komórek i są łatwo transportowane do tkanek i narządów organizmu. Cząsteczki tlenu i dwutlenku węgla nie mają ładunku i przechodzą przez przez prostą diffusion.

Polarne substancje, z wyjątkiem wody, przedstawić problemy dla błony. Podczas gdy niektóre polarne cząsteczki łatwo łączą się z zewnętrzną częścią komórki, nie mogą one łatwo przejść przez lipidowy rdzeń błony plazmatycznej. Ponadto, podczas gdy małe jony mogłyby łatwo prześlizgnąć się przez przestrzenie w mozaice błony, ich ładunek uniemożliwia im to. Jony takie jak sód, potas, wapń i chlorek muszą mieć specjalne środki do przenikania przez błony plazmatyczne. Cukry proste i aminokwasy również potrzebują pomocy w transporcie przez błony plazmatyczne.