Tra le proprietà della membrana plasmatica, la sua permeabilità selettiva è una delle principali. Grazie ad esso si forma la divisione dei mezzi liquidi di un organismo multicellulare in compartimenti, in ognuno dei quali si forma la propria composizione di elettroliti e sostanze organiche. Qualsiasi organello o cellula racchiusa da una membrana plasmatica separa rigorosamente l'ambiente del corpo e regola il trasporto di sostanze in due direzioni.
Definizione e caratteristiche
La permeabilità selettiva è una proprietà unica del doppio strato fosfolipidico della membrana con canali ionici integrati nel suo spessore. Questa qualità è caratteristica di qualsiasi cellula, così come degli organelli di membrana: lisosomi, mitocondri, nucleo, complesso del Golgi, reticolo. La selettività della membrana si basa sulla sua struttura, che comprende regioni idrofobiche di fosfolipidi.
Dopo l'istruzionedoppio strato fompholipidico con aree idrofobiche una di fronte all' altra, la permeabilità dell'acqua attraverso il plasmalemma è limitata. Può entrare dentro e fuori la cellula solo attraverso i canali transmembrana, attraverso i quali il trasporto avviene secondo le leggi dell'osmosi per diffusione. La permeabilità selettiva per le molecole d'acqua è regolata dalla pressione osmotica. In caso di aumento della concentrazione di sali all'interno della cellula, l'acqua penetra attraverso i canali nel citoplasma e, in caso di aumento della pressione osmotica extracellulare, si precipita nello spazio intercellulare.
Trasporti
La membrana cellulare separa due compartimenti: lo spazio intercellulare con il citoplasma (o la cavità dell'organello e il citoplasma). E tra ogni compartimento deve esserci un continuo scambio di sostanze. Il plasmalemma è caratterizzato da trasporto attivo e passivo.
Active procede con i costi energetici e permette di trasportare sostanze da un'area di bassa concentrazione ad una più ampia. Il trasporto passivo è la libera penetrazione di sostanze lipofile nella cellula attraverso il plasmalemma, nonché il trasferimento di ioni attraverso canali speciali da un'area ad alta concentrazione a un'area con un contenuto inferiore dello stesso tipo di ioni.
Recettori transmembrana
La permeabilità selettiva della membrana per gli ioni è regolata da canali ionici specializzati integrati nel plasmalemma. Per ogni ione, sono diversi e regolano il trasporto attivo veloce o il trasporto lento passivo di ioni idratati. Canali ionici per potassio sempreaperto e lo scambio di potassio viene effettuato in base al potenziale di membrana.
Il sodio è caratterizzato dalla presenza di canali sia lenti che veloci. Quelli lenti funzionano secondo un principio simile a quelli del potassio e il funzionamento dei canali veloci è un esempio di trasporto attivo che si verifica con i costi energetici. Si verifica nel caso della generazione del potenziale d'azione, quando un afflusso intracellulare ad alta intensità di ioni sodio è fornito dall'attivazione a breve termine di canali veloci, seguita dalla ricarica della membrana.
La permeabilità selettiva del plasmalemma è importante per il trasporto di molecole proteiche, aminoacidi, vitamine e importanti cofattori dei sistemi enzimatici cellulari. Queste molecole sono polari e idrofile e quindi incapaci di penetrare nel doppio strato lipidico idrofobico. Per il loro trasporto ci sono canali speciali nello spessore della membrana, che sono glicoproteine complesse.
Trasferimento transmembrana
L'attaccamento di ligandi specializzati ai recettori attiva il passaggio di una sostanza nella cellula. Per ogni tipo di tali molecole, il proprio vettore specifico è incorporato nello spessore della membrana. Questo è il modo più rigoroso e più specifico di organizzare la permeabilità selettiva della cellula - una garanzia che nessuna sostanza non necessaria in questa fase del suo sviluppo penetrerà nel citoplasma.
La struttura del vettore specifico transmembrana è codificata nel materiale genetico del nucleo. E il processo di assemblaggio di un nuovoil canale per il trasporto delle sostanze è regolato dalla cellula stessa. Ciò significa che in ogni fase della sua differenziazione, è in grado di avviare o interrompere il flusso di determinate sostanze nel suo citoplasma, a seconda delle condizioni esterne.
Recettori intracellulari
Gli organelli cellulari e di membrana hanno una permeabilità selettiva dovuta ai recettori intracellulari. Sono progettati per ricevere segnali da sostanze lipofile. A differenza di quelle idrofobiche, tali molecole sono in grado di integrarsi nel doppio strato lipidico della membrana e di nuotare al suo interno per lungo tempo, dopodiché penetrano nel citoplasma e contattano il recettore intracellulare o nucleare.
Un esempio è la penetrazione degli ormoni steroidei. Passano liberamente attraverso il citolemma e, dopo il contatto con un recettore specifico, attivano o sopprimono un certo collegamento nelle catene metaboliche. Anche la possibilità del libero passaggio di sostanze lipofile attraverso la membrana plasmatica è un esempio di permeabilità selettiva.
Tutte le sostanze lipofile che possono superare il doppio strato lipidico, dissolvendosi in esso, hanno un recettore intracellulare. Le molecole idrofile respingono le regioni polarizzate della membrana e quindi devono attaccarsi a un trasportatore transmembrana o attaccarsi alle molecole recettoriali di superficie della membrana per trasmettere segnali o entrare nella cellula.
