Iespējama šūnu dzīvotspējatikai tāpēc, ka dažādi fermenti un vielas nesajaucas, un šūna ir neatņemama. Tas viss kļūst iespējams tikai caur dažādām membrānām. Un šūnu kopumā norobežo no otras ar īpašu struktūru, ko sauc par citoplazmas membrānu.
Vai tas ir redzams gaismas mikroskopā?Atbilde ir nē, jā, mēs redzam robežas, bet pati membrāna ir pārāk plāna struktūra. Dažreiz mēs pat neredzam šūnu robežas, piemēram, kad mēs skatāmies uz aknu šūnām gaismas mikroskopā. Lai gan tad kāpēc mēs citos gadījumos redzam šūnu robežas, vai nav membrāna?
Faktiski šī ir ogļhidrātu membrāna, kas atrodas starp šūnām. Tās absorbē krāsu, tāpēc ar veiksmīgu griezumu jūs domājat, ka tā ir plazmas membrāna.
Eksperimentos tika konstatēts, ka šūnaskas tika iegremdēti dažādos osmotiskā spiediena šķīdumos, uzbriest vai sarukt, kas nozīmē, ka tos ieskauj membrāna, ko raksturo selektīva caurlaidība.
Tika arī konstatēts, ka šūnu membrānalabi caurlaidīgi, ja lipīdu šķīstošās vielas mēģina iekļūt tajā. Klasiskajā koncepcijā tika uzskatīts, ka membrānu molekulu hidrofīlie gali ir vērsti uz āru un hidrofobie - iekšpusē. Elektronu mikroskopija ir pierādījusi, ka jautājums ir daudz sarežģītāks. It īpaši elektroniskajā fotogrāfijā var redzēt, ka ārējie slāņi kļūst blīvi, nevis iekšējie, ti, lipīdu slāņi atrodas gar malām.
Plazmas membrāna, pateicoties tāierīce ir necaurlaidīga pret makromolekulām, tāpēc citoplazmas olbaltumvielas nevar iziet no šūnas caur to. Olbaltumvielas, atrodoties šūnā, rada osmotisku spiedienu, tāpēc šūnā iekļūst pareizais ūdens daudzums. Tomēr šis process nav bezgalīgs, jo audu šķidrumā ir arī citas vielas, kas līdzsvaro osmotisko spiedienu.
Lai saglabātu potenciālo starpību stabilu,plazmas membrānai jābūt dielektriskām īpašībām. Tas arī ieteica zinātniekiem, ka membrānā ir daudz lipīdu, kuriem ir dielektriskas īpašības. Nevēlami atklāja tās īpašības plazmas membrāna.
Tās struktūra un funkcijas ir saistītas, piemēram, arspēja saglabāt neparastu atšķirību kālija un nātrija jonu koncentrācijā ir saistīta ar īpašu membrānas mehānismu - nātrija-kālija sūkni. Tajā pašā laikā jonu nodošanu veic īpašs enzīms, kas darbojas uz šūnas enerģijas, un šis process tam ir dārgs. Šūnai ir jāmaksā par atlikumu. Nepieciešams arī "ieguldījums" un glikozes, taukskābju, aminoskābju nodošana.
Interesanta šūnu membrānas iezīme ir arītā asimetrija ir, tas ir, tās iekšējās un ārējās virsmas ir nevienlīdzīgas, lai gan sākotnēji pētnieki to uzskatīja par balstītiem uz elektronu mikroskopijas datiem. Visi glikoproteīna molekulu ogļhidrātu saturoši elementi izvēršas ārpus membrānas ārējās virsmas un piedalās adipīda slāņa veidošanā. Šūnas ārējā virsma satur arī īpašas molekulas, ko sauc par receptoriem, tās darbojas ar noteiktām vides molekulām. Tas regulē šūnu aktivitāti, to var stimulēt vai nomākt atkarībā no ķermeņa vajadzībām. Un iekšējā membrānas pusē ir daudz holesterīna.
Šūnu membrānas bioķīmiskie pētījumipierādīts, ka iekšējās un ārējās membrānas olbaltumvielas nav identiskas, un dažādie fosfolipīdi šo divu virsmu sastāvā arī ir ļoti dažādi. Dažas no šīm funkcijām var redzēt pat ar elektronu mikroskopu.
Kā redzat, elementārā membrāna nav tik vienkārša, bet, lai saprastu visus notiekošos procesus, zinātniekiem bija jāizveido un jānomāc daudzas hipotēzes.
