Plasmamembraani omaduste hulgas on selle selektiivne läbilaskvus üks peamisi omadusi. Tänu sellele moodustub mitmerakulise organismi vedela keskkonna jagunemine sektsioonideks, millest igaühes moodustub oma elektrolüütide ja orgaaniliste ainete koostis. Iga plasmamembraaniga raamitud organell või rakk eraldab rangelt kehakeskkonna ja reguleerib ainete transporti kahes suunas.
Definitsioon ja omadused
Selektiivne läbilaskvus on membraani fosfolipiidide kaksikkihi ainulaadne omadus, mille paksusesse on sisse ehitatud ioonkanalid. See kvaliteet on iseloomulik igale rakule, aga ka membraani organellidele: lüsosoomid, mitokondrid, tuum, Golgi kompleks, retikulum. Membraani selektiivsus põhineb selle struktuuril, mis hõlmab fosfolipiidide hüdrofoobseid piirkondi.
Pärast haridustfomfolipiidne kaksikkiht, mille hüdrofoobsed alad on vastamisi, on vee läbilaskvus plasmalemmast piiratud. See pääseb rakust sisse ja välja ainult transmembraansete kanalite kaudu, mille transport toimub osmoosiseaduste kohaselt difusiooni teel. Veemolekulide selektiivset läbilaskvust reguleerib osmootne rõhk. Rakusiseste soolade kontsentratsiooni suurenemise korral tungib vesi läbi kanalite tsütoplasmasse ja rakuvälise osmootse rõhu tõusul tormab rakkudevahelisse ruumi.
Transport
Rakumembraan eraldab kaks sektsiooni – rakkudevaheline ruum tsütoplasmaga (või organelli ja tsütoplasma õõnsus). Ja iga sektsiooni vahel peab toimuma pidev ainete vahetus. Plasmalemma iseloomustab aktiivne ja passiivne transport.
Aktiivne toob kaasa energiakulu ja võimaldab transportida aineid madalama kontsentratsiooniga piirkonnast suuremasse. Passiivne transport on lipofiilsete ainete vaba tungimine rakku plasmalemma kaudu, samuti ioonide ülekandmine spetsiaalsete kanalite kaudu kõrge kontsentratsiooniga piirkonnast piirkonda, kus sama tüüpi ioone on vähem.
Transmembraansed retseptorid
Ioonide membraani selektiivset läbilaskvust reguleerivad plasmalemma sisse ehitatud spetsiaalsed ioonikanalid. Iga iooni puhul on need erinevad ja reguleerivad hüdraatunud ioonide kiiret aktiivset transporti või passiivset aeglast transporti. Kaaliumi ioonikanalid alatiavatud ja kaaliumivahetus toimub sõltuv alt membraani potentsiaalist.
Naatriumi iseloomustab nii aeglaste kui ka kiirete kanalite olemasolu. Aeglased töötavad sarnasel põhimõttel kaaliumi omadega ja kiirete kanalite toimimine on näide aktiivsest transpordist, mis tekib energiakuludega. See toimub aktsioonipotentsiaali tekke korral, kui kiirete kanalite lühiajaline aktiveerimine, millele järgneb membraani laadimine, tagab naatriumioonide suure intensiivsusega intratsellulaarse sissevoolu.
Plaslamemma selektiivne läbilaskvus on oluline valgumolekulide, aminohapete, vitamiinide ja rakuensüümisüsteemide oluliste kofaktorite transpordiks. Need molekulid on polaarsed ja hüdrofiilsed ning seetõttu ei suuda nad tungida läbi hüdrofoobse lipiidide kaksikkihi. Nende transportimiseks on membraani paksuses spetsiaalsed kanalid, mis on komplekssed glükoproteiinid.
Transmembraanne ülekanne
Spetsiaalsete ligandide kinnitumine retseptoritele aktiveerib aine läbimise rakku. Igat tüüpi selliste molekulide jaoks on membraani paksusesse sisse ehitatud oma spetsiifiline kandja. See on kõige rangem ja kõige spetsiifilisem viis raku selektiivse läbilaskvuse korraldamiseks – garantii, et ükski selle arengufaasis mittevajalik aine ei tungi tsütoplasmasse.
Transmembraanse spetsiifilise kandja struktuur on kodeeritud tuuma geneetilises materjalis. Ja uue kokkupanemise protsessainete transpordikanalit reguleerib rakk ise. See tähendab, et diferentseerumise igas etapis on see olenev alt välistingimustest võimeline algatama või peatama teatud ainete voolu oma tsütoplasmasse.
Rakusisesed retseptorid
Raku- ja membraanorganellidel on rakusiseste retseptorite tõttu selektiivne läbilaskvus. Need on ette nähtud lipofiilsete ainete signaalide vastuvõtmiseks. Erinev alt hüdrofoobsetest on sellised molekulid võimelised integreeruma membraani lipiidide kaksikkihti ja ujuda selles pikka aega, misjärel nad tungivad tsütoplasmasse ja puutuvad kokku rakusisese või tuumaretseptoriga.
Näiteks on steroidhormoonide tungimine. Nad läbivad vab alt tsütolemma ja pärast kokkupuudet konkreetse retseptoriga aktiveerivad või suruvad alla teatud lüli metaboolsetes ahelates. Lipofiilsete ainete vaba läbimise võimalus läbi plasmamembraani on samuti näide selektiivsest läbilaskvusest.
Kõigil lipofiilsetel ainetel, mis suudavad ületada lipiidide kaksikkihi, lahustuvad selles, on rakusisene retseptor. Hüdrofiilsed molekulid tõrjuvad membraani polariseeritud piirkondi ja peavad seetõttu kas kinnituma transmembraanse transporteri külge või kinnituma membraani pinnaretseptori molekulidega, et edastada signaale või siseneda rakku.
