בין המאפיינים של קרום הפלזמה, החדירות הסלקטיבית שלו היא אחת העיקריות שבהן. הודות לו נוצרת חלוקת המדיה הנוזלית של אורגניזם רב-תאי לתאים, שבכל אחד מהם נוצר הרכב משלו של אלקטרוליטים וחומרים אורגניים. כל אברון או תא ממוסגר על ידי קרום פלזמה מפריד בקפדנות את סביבת הגוף ומווסת את הובלת החומרים בשני כיוונים.
הגדרה ומאפיינים
חדירות סלקטיבית היא תכונה ייחודית של דו-שכבת הפוספוליפידים של הממברנה עם תעלות יונים המובנות בעובי שלה. איכות זו אופיינית לכל תא, כמו גם אברוני ממברנה: ליזוזומים, מיטוכונדריה, גרעין, קומפלקס גולגי, רטיקולום. הסלקטיביות של הממברנה מבוססת על המבנה שלו, הכולל אזורים הידרופוביים של פוספוליפידים.
אחרי השכלהדו-שכבה פומפוליפידית עם אזורים הידרופוביים הפונים זה לזה, חדירות המים דרך הפלזמה מוגבלת. הוא יכול להיכנס לתא ומחוצה לו רק דרך תעלות טרנסממברניות, התחבורה דרכן מתבצעת על פי חוקי האוסמוזה על ידי דיפוזיה. חדירות סלקטיבית למולקולות מים מווסתת על ידי לחץ אוסמוטי. במקרה של עלייה בריכוז המלחים בתוך התא, המים חודרים דרך התעלות לתוך הציטופלזמה, ובמקרה של עלייה בלחץ האוסמוטי החוץ-תאי, הם ממהרים לחלל הבין-תאי.
תחבורה
קרום התא מפריד בין שני תאים - החלל הבין-תאי עם הציטופלזמה (או חלל האברון והציטופלזמה). ובין כל תא חייבת להיות חילופי חומרים מתמשכים. הפלזמהלמה מאופיינת בהובלה אקטיבית ופסיבית.
אקטיבי מתקדם עם עלויות אנרגיה ומאפשר לך להעביר חומרים מאזור בריכוז נמוך יותר לאזור גדול יותר. הובלה פסיבית היא חדירה חופשית של חומרים ליפופיליים לתוך התא דרך הפלזמה, כמו גם העברת יונים דרך ערוצים מיוחדים מאזור בריכוז גבוה לאזור עם תכולה נמוכה יותר של אותו סוג יונים.
קולטנים טרנסממברניים
החדירות הסלקטיבית של הממברנה ליונים מווסתת על ידי תעלות יונים מיוחדות המובנות בפלסמה. עבור כל יון, הם שונים ומווסתים הובלה אקטיבית מהירה או הובלה איטית פסיבית של יונים מוזלים. תעלות יונים לאשלגן תמידפתוח, והחלפת אשלגן מתבצעת בהתאם לפוטנציאל הממברנה.
נתרן מאופיין בנוכחות של ערוצים איטיים ומהירים כאחד. איטיים עובדים על עיקרון דומה לזה של אשלגן, והפעלתם של ערוצים מהירים היא דוגמה להובלה אקטיבית המתרחשת עם עלויות אנרגיה. זה מתרחש במקרה של יצירת פוטנציאל פעולה, כאשר זרימה תוך-תאית בעוצמה גבוהה של יוני נתרן מסופקת על ידי הפעלה קצרת טווח של תעלות מהירות, ואחריה טעינת ממברנה.
החדירות הסלקטיבית של הפלזמה-למה חשובה להובלה של מולקולות חלבון, חומצות אמינו, ויטמינים וקו-פקטורים חשובים של מערכות אנזימים בתאים. מולקולות אלו הן קוטביות והידרופיליות, ולכן אינן מסוגלות לחדור לדו-שכבת השומנים ההידרופוביים. להובלתם יש ערוצים מיוחדים בעובי הממברנה שהם גליקופרוטאינים מורכבים.
העברת ממברנה
חיבור של ליגנדים מיוחדים לקולטנים מפעיל את המעבר של חומר לתוך התא. עבור כל סוג של מולקולות כאלה, הנשא הספציפי שלו מובנה בעובי הממברנה. זוהי הדרך הקפדנית והספציפית ביותר לארגון החדירות הסלקטיבית של התא - ערובה לכך ששום חומר מיותר בשלב זה של התפתחותו לא יחדור לתוך הציטופלזמה.
מבנה הנשא הספציפי על פני הממברנה מקודד בחומר הגנטי של הגרעין. ותהליך הרכבת חדשהתעלה להובלת חומרים מווסתת על ידי התא עצמו. המשמעות היא שבכל שלב של ההתמיינות שלו, הוא מסוגל ליזום או לעצור זרימה של חומרים מסוימים לתוך הציטופלזמה שלו, בהתאם לתנאים חיצוניים.
קולטנים תוך-תאיים
לאברוני התא והממברנה יש חדירות סלקטיבית עקב קולטנים תוך-תאיים. הם נועדו לקבל אותות מחומרים ליפופיליים. בשונה ממולקולות הידרופוביות, מולקולות כאלה מסוגלות להשתלב בשכבת הליפיד של הממברנה ולשחות בה במשך זמן רב, ולאחר מכן הן חודרות לציטופלזמה ומגעות עם הקולטן התוך תאי או הגרעיני.
דוגמה לכך היא חדירת הורמונים סטרואידים. הם עוברים בחופשיות דרך הציטולם ולאחר מגע עם קולטן ספציפי, מפעילים או מדכאים חוליה מסוימת בשרשרות המטבוליות. האפשרות של מעבר חופשי של חומרים ליפופיליים דרך קרום הפלזמה היא גם דוגמה לחדירות סלקטיבית.
לכל החומרים הליפופיליים שיכולים להתגבר על דו-שכבת השומנים, מתמוססים בה, יש קולטן תוך תאי. מולקולות הידרופיליות דוחות אזורים מקוטבים של הממברנה ולכן חייבות להיצמד לטרנספורטר טרנסממברני או להצמד אל פני השטח מולקולות קולטן של הממברנה כדי להעביר אותות או להיכנס לתא.
