พลาสมาเมมเบรนเป็นลิปิดไบเลเยอร์ที่มีโปรตีน ช่องไอออน และโมเลกุลของตัวรับที่สร้างขึ้นในความหนา นี่เป็นสิ่งกีดขวางทางกลที่แยกไซโตพลาสซึมของเซลล์ออกจากปริภูมิเซลล์ ในขณะเดียวกันก็เป็นเพียงการเชื่อมต่อกับสภาพแวดล้อมภายนอกเท่านั้น ดังนั้นพลาสโมเลมมาจึงเป็นโครงสร้างที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของเซลล์ และหน้าที่ของมันทำให้สามารถดำรงอยู่และโต้ตอบกับกลุ่มเซลล์อื่นๆ ได้
ภาพรวมของหน้าที่ของไซโตเลมมา
พลาสมาเมมเบรนในรูปแบบที่มีอยู่ในเซลล์สัตว์เป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตจำนวนมากจากอาณาจักรต่างๆ แบคทีเรียและโปรโตซัวซึ่งสิ่งมีชีวิตถูกแสดงด้วยเซลล์เดียวมีเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม และสัตว์ เชื้อรา และพืชในฐานะสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ไม่ได้สูญเสียไปในกระบวนการวิวัฒนาการ อย่างไรก็ตาม ในอาณาจักรต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตไซโตเลมมาค่อนข้างแตกต่างกัน แม้ว่าหน้าที่ของมันยังคงเหมือนเดิม สามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: การกำหนดเขต การขนส่ง และการสื่อสาร
กลุ่มของฟังก์ชันการคั่นรวมถึงการป้องกันทางกลไกของเซลล์ การรักษารูปร่าง การป้องกันจากสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ เมมเบรนทำหน้าที่เป็นกลุ่มขนส่งของหน้าที่เนื่องจากการมีอยู่ของโปรตีน ช่องไอออน และตัวพาของสารบางชนิด หน้าที่การสื่อสารของ cytolemma รวมถึงหน้าที่ของตัวรับ บนพื้นผิวของเมมเบรนมีชุดของคอมเพล็กซ์ตัวรับซึ่งเซลล์มีส่วนร่วมในกลไกของการถ่ายโอนข้อมูลทางร่างกาย อย่างไรก็ตาม พลาสโมเลมมาไม่เพียงแต่ล้อมรอบเซลล์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงออร์แกเนลล์ของเมมเบรนบางส่วนด้วย ในนั้น เธอมีบทบาทเช่นเดียวกับกรณีของทั้งเซลล์
ฟังก์ชั่นกั้น
สิ่งกีดขวางของพลาสมาเมมเบรนมีหลายแบบ ช่วยปกป้องสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์ด้วยความเข้มข้นของสารเคมีที่มีอยู่จากการเปลี่ยนแปลง การแพร่กระจายเกิดขึ้นในสารละลายนั่นคือการปรับความเข้มข้นในตัวเองระหว่างสื่อที่มีเนื้อหาต่างกันของสารบางชนิด พลาสมาเล็มมาปิดกั้นการแพร่กระจายโดยป้องกันการไหลของของเหลวและไอออนในทุกทิศทาง ดังนั้น เมมเบรนจะจำกัดไซโตพลาสซึมด้วยความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์จากสภาพแวดล้อมรอบเซลล์
การปรากฏที่สองของฟังก์ชันกั้นของเมมเบรนพลาสม่าคือการป้องกันจากสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่างอย่างแรง สร้างเมมเบรนพลาสม่าเพื่อให้ปลายที่ไม่ชอบน้ำของโมเลกุลไขมันหันออกด้านนอก ดังนั้นจึงมักจะแยกแยะระหว่างสภาพแวดล้อมภายในเซลล์และภายนอกเซลล์ที่มีค่า pH ต่างกัน มันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชีวิตเซลล์
ฟังก์ชั่นกั้นของเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์
หน้าที่ของเมมเบรนของพลาสมาก็ต่างกันเพราะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง karyolemma นั่นคือ lipid bilayer ของนิวเคลียส ปกป้องมันจากความเสียหายทางกลและแยกสภาพแวดล้อมนิวเคลียร์ออกจากไซโตพลาสซึม นอกจากนี้ เชื่อกันว่าคาริโอเลมมาเชื่อมโยงกับเยื่อหุ้มเอนโดพลาสมิกเรติคิวลัมอย่างแยกไม่ออก ดังนั้น ทั้งระบบจึงถือเป็นแหล่งเก็บข้อมูลเดียวของข้อมูลทางพันธุกรรม ระบบการสังเคราะห์โปรตีน และคลัสเตอร์ของการดัดแปลงโมเลกุลโปรตีนหลังการแปล เยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมจำเป็นต่อการรักษารูปร่างของช่องทางการขนส่งภายในเซลล์ที่โมเลกุลของโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตเคลื่อนที่
เยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียปกป้องไมโตคอนเดรีย ในขณะที่เยื่อหุ้มพลาสติดปกป้องคลอโรพลาสต์ เมมเบรน lysosomal ยังทำหน้าที่เป็นอุปสรรค: ภายใน lysosome มีสภาพแวดล้อม pH ที่ก้าวร้าวและชนิดของออกซิเจนที่มีปฏิกิริยาซึ่งสามารถทำลายโครงสร้างภายในเซลล์ได้หากทะลุเข้าไปที่นั่น ในทางกลับกัน เมมเบรนนั้นเป็นเกราะกั้นสากล ซึ่งช่วยให้ไลโซโซมสามารถ "ย่อย" อนุภาคที่เป็นของแข็งและจำกัดการทำงานของเอนไซม์
หน้าที่ทางกลของเยื่อหุ้มพลาสมา
หน้าที่ทางกลของพลาสมาเมมเบรนก็ต่างกันเช่นกัน ประการแรก พลาสมาเมมเบรนรองรับรูปแบบเซลล์ ประการที่สอง มันจำกัดการเสียรูปของเซลล์ แต่ไม่ได้ป้องกันการเปลี่ยนแปลงในรูปร่างและความลื่นไหล ในกรณีนี้การเสริมความแข็งแรงของเมมเบรนก็สามารถทำได้เช่นกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของผนังเซลล์โดยโปรติสต์ แบคทีเรีย พืช และเชื้อรา ในสัตว์รวมทั้งสายพันธุ์มนุษย์ ผนังเซลล์จะง่ายที่สุดและแสดงโดยไกลโคคาลิกซ์เท่านั้น
ในแบคทีเรียมันคือไกลโคโปรตีน ในพืชคือเซลลูโลส ในเชื้อรามันคือไคติน ไดอะตอมยังรวมซิลิกา (ซิลิกอนออกไซด์) ไว้ในผนังเซลล์ ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานเชิงกลของเซลล์ได้อย่างมาก และสิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องการผนังเซลล์สำหรับสิ่งนี้ และพลาสโมเลมาเองก็มีความแข็งแรงต่ำกว่าชั้นของโปรตีโอไกลแคน เซลลูโลสหรือไคตินมาก ไม่ต้องสงสัยเลยว่า cytolemma มีบทบาททางกล
นอกจากนี้ หน้าที่ทางกลของเยื่อหุ้มพลาสมายังช่วยให้ไมโตคอนเดรีย คลอโรพลาส ไลโซโซม นิวเคลียส และเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมทำงานภายในเซลล์และป้องกันตัวเองจากความเสียหายที่ต่ำกว่า นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับเซลล์ใด ๆ ที่มีออร์แกเนลล์เมมเบรนเหล่านี้ นอกจากนี้พลาสมาเมมเบรนยังมีผลพลอยได้ของไซโตพลาสซึมซึ่งสร้างการติดต่อระหว่างเซลล์ นี่คือตัวอย่างการใช้งานฟังก์ชันทางกลของพลาสมาเมมเบรน บทบาทการป้องกันของเมมเบรนยังมั่นใจได้ด้วยความต้านทานตามธรรมชาติและความลื่นไหลของไขมัน bilayer
ฟังก์ชั่นการสื่อสารของเยื่อหุ้มไซโตพลาสซึม
การคมนาคมและแผนกต้อนรับเป็นส่วนหนึ่งของการสื่อสาร เหล่านี้คุณสมบัติทั้งสองเป็นลักษณะของพลาสมาเมมเบรนและคาริโอเลมมา เยื่อหุ้มของออร์แกเนลล์ไม่ได้มีตัวรับเสมอหรือถูกแทรกซึมด้วยช่องทางการขนส่ง แต่คาริโอเลมมาและไซโตเลมมามีการก่อตัวเหล่านี้ ฟังก์ชันการสื่อสารเหล่านี้ถูกใช้งานผ่านพวกเขา
การคมนาคมขนส่งทำได้โดยกลไกที่เป็นไปได้ 2 แบบ: ด้วยการใช้พลังงาน นั่นคือ ในลักษณะแอคทีฟ และแบบไม่มีรายจ่าย โดยการแพร่กระจายอย่างง่าย อย่างไรก็ตาม เซลล์ยังสามารถขนส่งสารโดยการทำลายเซลล์ฟาโกไซโทซิสหรือพิโนไซโทซิส สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากการดักจับก้อนเมฆที่เป็นของเหลวหรือของแข็งโดยส่วนที่ยื่นออกมาของไซโตพลาสซึม จากนั้นเซลล์ก็จับอนุภาคหรือของเหลว ราวกับว่าใช้มือจับอนุภาคหรือของเหลว ดึงเข้าไปและสร้างชั้นไซโตพลาสซึมรอบ ๆ เซลล์
ขนส่งแบบเคลื่อนไหว, แพร่
การขนส่งแบบแอกทีฟเป็นตัวอย่างของการคัดเลือกอิเล็กโทรไลต์หรือสารอาหาร ผ่านช่องทางเฉพาะที่แสดงโดยโมเลกุลโปรตีนซึ่งประกอบด้วยหน่วยย่อยหลาย ๆ สารหรือไฮเดรตไอออนแทรกซึมเข้าไปในไซโตพลาสซึม ไอออนเปลี่ยนศักยภาพและสารอาหารถูกสร้างขึ้นในวงจรการเผาผลาญ และหน้าที่ทั้งหมดของพลาสมาเมมเบรนในเซลล์ก็มีส่วนช่วยในการเติบโตและการพัฒนาของมันอย่างแข็งขัน
ความสามารถในการละลายไขมัน
เซลล์ที่มีความแตกต่างสูง เช่น เซลล์ประสาท ต่อมไร้ท่อ หรือเซลล์กล้ามเนื้อ ใช้ช่องไอออนเหล่านี้เพื่อสร้างศักยภาพในการพักผ่อนและดำเนินการ มันเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของออสโมติกและไฟฟ้าเคมี และเนื้อเยื่อได้รับความสามารถในการหดตัวสร้างหรือสร้างแรงกระตุ้น ตอบสนองต่อสัญญาณหรือส่งสัญญาณเหล่านั้น นี่เป็นกลไกสำคัญสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเซลล์ ซึ่งอยู่ภายใต้การควบคุมทางประสาทของการทำงานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด หน้าที่ของพลาสมาเมมเบรนของเซลล์สัตว์เหล่านี้จะช่วยควบคุมกิจกรรมที่สำคัญ การป้องกัน และการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
สารบางชนิดสามารถทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ แต่นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับโมเลกุลของโมเลกุลที่ละลายในไขมันในไขมันเท่านั้น พวกเขาเพียงแค่ละลายใน bilayer ของเมมเบรนและเข้าสู่ไซโตพลาสซึมได้อย่างง่ายดาย กลไกการขนส่งนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับฮอร์โมนสเตียรอยด์ และฮอร์โมนของโครงสร้างเปปไทด์ไม่สามารถทะลุผ่านเมมเบรนได้แม้ว่าจะส่งข้อมูลไปยังเซลล์ก็ตาม สิ่งนี้ทำได้เนื่องจากการมีอยู่ของโมเลกุลตัวรับ (อินทิกรัล) บนพื้นผิวของพลาสมาเลมมา กลไกทางชีวเคมีที่เกี่ยวข้องของการส่งสัญญาณไปยังนิวเคลียส ร่วมกับกลไกการแทรกซึมของสารไขมันโดยตรงผ่านเมมเบรน ทำให้เกิดระบบการควบคุมทางอารมณ์ขันที่ง่ายกว่า และหน้าที่ทั้งหมดของโปรตีนอินทิกรัลของเมมเบรนในพลาสมานั้นไม่ได้ต้องการแค่เซลล์เดียวแต่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งตัว
ตารางหน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม
วิธีที่มองเห็นได้ชัดเจนที่สุดในการเน้นย้ำหน้าที่ของพลาสมาเมมเบรนคือตารางที่ระบุบทบาททางชีววิทยาสำหรับเซลล์โดยรวม
| โครงสร้าง | ฟังก์ชั่น | บทบาททางชีวภาพ |
| เยื่อหุ้มไซโตพลาสซึมในรูปของไขมันไบเลเยอร์ด้วยปลายไม่ชอบน้ำที่อยู่ด้านนอกพร้อมกับคอมเพล็กซ์ตัวรับของโปรตีนอินทิกรัลและพื้นผิว | เครื่องกล | รักษารูปร่างของเซลล์ ป้องกันผลกระทบจากกลไกย่อย รักษาความสมบูรณ์ของเซลล์ |
| การคมนาคม | ขนส่งหยดของเหลว อนุภาคของแข็ง โมเลกุลขนาดใหญ่ และไฮเดรตไอออนไปยังเซลล์ที่มีหรือไม่มีการใช้พลังงาน | |
| รับ | มีโมเลกุลของตัวรับที่ผิวของมันซึ่งทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปยังนิวเคลียส | |
| กาว | เนื่องจากไซโตพลาสซึมที่ยื่นออกมา เซลล์ข้างเคียงสร้างการติดต่อซึ่งกันและกัน | |
| ไฟฟ้า | ให้เงื่อนไขสำหรับการสร้างศักยภาพการกระทำและศักยภาพการพักของเนื้อเยื่อที่กระตุ้นได้ |
ตารางนี้แสดงให้เห็นชัดเจนว่าพลาสมาเมมเบรนทำหน้าที่ใด อย่างไรก็ตาม มีเพียงเยื่อหุ้มเซลล์ นั่นคือ ลิปิดไบเลเยอร์ที่อยู่รอบๆ เซลล์ทั้งหมดเท่านั้นที่มีบทบาทเหล่านี้ ข้างในนั้นมีออร์แกเนลล์ซึ่งมีเยื่อหุ้มด้วย ควรกำหนดบทบาทของพวกเขา
หน้าที่ของพลาสมาเมมเบรน: แบบแผน
ออร์แกเนลล์ต่อไปนี้ต่างกันเมื่อมีเยื่อหุ้มเซลล์ในเซลล์: นิวเคลียส, เอนโดพลาสมิกเรติเคิลที่หยาบและเรียบ, กอลจิคอมเพล็กซ์, ไมโทคอนเดรีย, คลอโรพลาสต์, ไลโซโซม ในแต่ละออร์แกเนลล์เหล่านี้ เมมเบรนมีบทบาทสำคัญ คุณสามารถพิจารณาโดยใช้ตัวอย่างของรูปแบบตาราง
| Organella และเมมเบรน | ฟังก์ชั่น | บทบาททางชีวภาพ |
| นิวเคลียส เยื่อหุ้มนิวเคลียส | เครื่องกล | หน้าที่ทางกลของพลาสมาเมมเบรนของไซโตพลาสซึมของนิวเคลียสช่วยให้รักษารูปร่าง ป้องกันความเสียหายของโครงสร้าง |
| กั้น | การแยกนิวคลีโอพลาสซึมและไซโตพลาสซึม | |
| การคมนาคม | มีรูพรุนสำหรับออกจากไรโบโซมและ RNA ของผู้ส่งสารจากนิวเคลียสและการป้อนสารอาหาร กรดอะมิโน และฐานไนโตรเจนเข้าสู่ภายใน | |
| ไมโทคอนเดรียน เยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย | เครื่องกล | รักษารูปร่างของไมโตคอนเดรีย ป้องกันความเสียหายทางกล |
| การคมนาคม | อิออนและซับสเตรตพลังงานถูกถ่ายเทผ่านเมมเบรน | |
| ไฟฟ้า | ให้กำเนิดศักยภาพของเมมเบรนซึ่งเป็นพื้นฐานของการผลิตพลังงานในเซลล์ | |
| คลอโรพลาสต์, เยื่อหุ้มพลาสติด | เครื่องกล | รองรับรูปร่างของพลาสติด ป้องกันความเสียหายทางกลของพวกมัน |
| การคมนาคม | ให้การขนส่งสาร | |
| เอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม เมมเบรนของเครือข่าย | เครื่องกลและขึ้นรูปสิ่งแวดล้อม | จัดให้มีโพรงที่มีกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนและการดัดแปลงหลังการแปลเกิดขึ้น |
| เครื่องมือกอลจิ เมมเบรนของถุงน้ำและถังเก็บน้ำ | เครื่องกลและขึ้นรูปสิ่งแวดล้อม | บทบาทดูด้านบน |
| ไลโซโซม เยื่อไลโซโซม |
เครื่องกล กั้น |
รักษารูปร่างของไลโซโซม ป้องกันความเสียหายทางกลและปล่อยเอ็นไซม์สู่ไซโตพลาสซึม ยับยั้งไม่ให้ไลโซโซมคอมเพล็กซ์ |
เยื่อหุ้มเซลล์สัตว์
นี่คือหน้าที่ของพลาสมาเมมเบรนในเซลล์ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในทุกออร์แกเนลล์ นอกจากนี้ ควรรวมฟังก์ชันหลายอย่างเข้าเป็นหนึ่งเดียว - เป็นฟังก์ชันป้องกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุปสรรคและหน้าที่ทางกลจะรวมกันเป็นเกราะป้องกัน นอกจากนี้ หน้าที่ของพลาสมาเมมเบรนในเซลล์พืชเกือบจะเหมือนกับในเซลล์ของสัตว์และแบคทีเรีย
เซลล์สัตว์นั้นซับซ้อนที่สุดและมีความแตกต่างอย่างมาก โปรตีนที่ครบถ้วนสมบูรณ์ กึ่งหนึ่งและบนพื้นผิวมีอยู่ที่นี่ โดยทั่วไป ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ โครงสร้างเมมเบรนมักจะซับซ้อนกว่าเซลล์เดียวเสมอ และหน้าที่ของพลาสมาเมมเบรนของเซลล์หนึ่งๆ จะเป็นตัวกำหนดว่าจะจำแนกเป็นเยื่อบุผิว เกี่ยวพัน หรือเนื้อเยื่อที่กระตุ้นได้