Tipična struktura stanične membrane sastoji se od fosfolipidnog dvosloja između dva sloja proteina koji se nalazi na razini razdjelnih površina između unutarnje i vanjske faze stanice. Lipidni sloj je bimolekularan, s polarnim skupinama okrenutim prema sloju proteina, dok su apolarne skupine okrenute jedna prema drugoj s izolacijskom funkcijom.
Stanične membrane, debljine samo 90 A, nisu vidljive pod mikroskopom propuštenog svjetla. Prije pojave elektroničke mikroskopije, citolozi su pretpostavili da je stanica okružena nevidljivim filmom, jer ako se ovaj hipotetički film razbije, može se vidjeti da sadržaj stanice curi van. Danas se elektronskim mikroskopom membrana može vizualizirati kao tanka dvostruka puna linija Prema trenutnim hipotezama, membrana se u biti sastoji od molekule fosfolipida i kolesterola raspoređene tako da su im hidrofobni repovi okrenuti prema unutra.
Polipeptidni lanci membranskih proteinskih molekula okomiti su na molekule lipida i vjeruje se da održavaju koheziju između različitih dijelova plazma membrane.
Membranasta struktura obavlja zadatak da odvoji stanično okruženje od izvanstaničnog, jezgru od citoplazme, a također i materijal unutar različitih organela iz citoplazmatskog matriksa.
U svakoj stanici, bilo životinjskoj ili biljnoj, periferni sloj protoplazme ima morfološke i funkcionalne karakteristike membrane postavljene da razdvaja dva različita okruženja, što se može poistovjetiti s otopinama koje imaju različite kemijsko-fizičke karakteristike i sastave. Funkcija ove dijafragme je omogućiti prolaz vode i drugih malih otopljenih tvari unutar stanice, dok se suprotstavlja otopljenim tvarima velike molekulske mase. Općenito, smjer toka određen je koncentracijom sastava otopine sa strana membrane, protok se uvijek događa u smjeru od najrazrijeđenije otopine do najkoncentriranije: odnosno nastoji uravnotežiti dvije koncentracije i prestaje kad se postigne jednakost. Tlak potreban za potpuno zaustavljanje ovog kretanja naziva se osmotski tlak. To je utoliko veće što je otopina koncentriranija.
Stanična membrana nije idealna polupropusna membrana jer je nepropusna za neke, ali ne za sve prisutne otopljene tvari. Propusnost ili na drugi način membrane za otopljene tvari ne ovisi isključivo o njezinim kemijsko-fizičkim strukturnim karakteristikama, već uvelike o pojavama blisko povezanima sa staničnim metabolizmom.
Stanice se, u odnosu na svoje ponašanje u odnosu na osmotski tlak i tlak okoliša, dijele na: poikilosmotske i homoosmotske. Prvi imaju osmotski tlak jednak ili gotovo isti kao u njihovom okolišu, drugi mogu održavati osmotski tlak unutar široke geografske širine vrijednosti, vrlo različite od onih u okolišu. Uzimajući u obzir ove karakteristike ponašanja životinjskih i biljnih stanica, J. Traube je stvorio poseban aparat, koji se sastoji upravo od polupropusne membrane, koja je morala umjetno reproducirati ponašanje živih stanica u odnosu na zadane otopine. U početku se kao membrana koristio bakreni ferocijanidni film; naknadno su uvedene polupropusne membrane pomoću kojih je bilo moguće utvrditi entitet znatnih osmotskih pritisaka.
Konačno, može se reći da se prolaz različitih tvari kroz plazma membranu može dogoditi jednostavnom difuzijom, olakšanom ili aktivnim transportom.
Jednostavna difuzija: pasivni transport kroz lipidni dvosloj. Difuzija je kretanje molekula iz jedne zone u drugu nakon njihovog slučajnog toplinskog miješanja. U jednostavnoj difuziji, propusnost membrane određena je sljedećim čimbenicima: (a) topljivost u masti difuzne tvari, (b) veličina i oblik difuznih molekula, (c) temperatura i (d) debljina membrane.
Olakšana difuzija: pasivni transport kroz membranske proteine. Olakšanom difuzijom upravljaju dvije vrste transportnih proteina: (a) transporteri, koji vežu molekule s jedne strane membrane i transportiraju ih na drugu zahvaljujući konformacijskoj modifikaciji, i (b) kanali, koji tvore pore koje se protežu od jedne strana membrane na drugu. U olakšanoj difuziji, propusnost membrane određena je s dva čimbenika: (a) transportnom brzinom pojedinačnih nosača ili kanala i (b) brojem nosača ili kanala prisutnih u membrani.
Aktivni transport. Postoje dvije glavne vrste aktivnog transporta: primarni aktivni transport, koji koristi ATP ili druge oblike kemijske energije, i sekundarni aktivni transport, koji koristi elektrokemijski gradijent tvari kao izvor energije za izazivanje aktivnog transporta visoke tvari.
Kliknite na nazive različitih organela da biste pročitali dubinsku studiju
Slika preuzeta sa www.progettogea.com
