Зміст
- Що робить клітинна мембрана?
- Висока температура підвищує текучість
- Низька температура затягує мембрану
Мембрана оточує кожну живу клітину, зберігаючи внутрішні клітини відокремленими та захищеними від зовнішнього світу. На те, як поводиться ця мембрана, впливає багато факторів, а температура є одним з найважливіших. Температура допомагає визначити, що може потрапити в клітину або вийти з неї і як добре можуть працювати молекули, виявлені в мембрані. Занадто висока або занадто низька температура може серйозно пошкодити і в крайніх температурних діапазонах вбити клітину завдяки їх впливу на мембрану клітин.
Що робить клітинна мембрана?
Клітинна мембрана називається двошаровою, оскільки її складають з двох шарів, які стикаються один з одним і оточують клітину. Хімічно кожен шар утворюється жировими молекулами, які називаються фосфоліпідами. Кожна молекула має кінець, який відштовхує воду, називається її головою, а інший кінець називається хвостом, який відштовхує воду. Природа фосфоліпідів у мембрані допомагає зберігати її рідкою та напівпроникною, так що деякі молекули, такі як кисень, вуглекислий газ і дрібні вуглеводні, можуть переміщатися через неї та потрапляти в клітину, тоді як інші молекули, які можуть бути шкідливими або непотрібними клітиною утримуються.
Клітинна мембрана також містить білки, як на її внутрішній, так і на зовнішній поверхні - звані периферійними білками - або вбудовані в мембрану і називаються інтегральними білками. Оскільки мембрана є рідкою і не жорсткою, ці білки можуть переміщуватися всередині мембрани, щоб обслуговувати потреби клітин і допомагати підтримувати її здоровою. Крім того, у міру розростання та розширення клітин мембрана також збільшується в розмірах і підтримує свою плинність, щоб цей ріст міг протікати безперебійно.
Висока температура підвищує текучість
Клітини найкраще функціонують при нормальній фізіологічній температурі, яка становить 98,6 градусів Фаренгейта у теплокровних тварин, як у людини. Якщо температура тіла підвищується, наприклад, під час високої температури, клітинна мембрана може стати більш рідкою. Це відбувається, коли хвости жирних кислот фосфоліпідів стають менш жорсткими і дозволяють більше рухати білки та інші молекули в мембрану і через неї. Це може змінити проникність клітини, можливо, дозволивши ввести деякі потенційно шкідливі молекули. Як інтегральні, так і периферичні білки в мембрані також можуть бути пошкоджені високими температурами, і, якщо вони надзвичайно високі, тепло може призвести до руйнування цих білків або денатурації.
Низька температура затягує мембрану
Зниження температури також може негативно впливати на клітинні мембрани та клітини. При низькій температурі хвости жирних кислот фосфоліпідів менше рухаються і стають більш жорсткими. Це знижує загальну плинність мембрани, також знижує її проникність і потенційно обмежує надходження в клітину важливих молекул, таких як кисень і глюкоза. Низька температура також може уповільнити ріст клітин, запобігаючи збільшенню розмірів клітин. У екстремальних ситуаціях, таких як тривалий вплив температур нижнього замерзання, рідина в клітині може почати замерзати, утворюючи кристали, які пронизують мембрану і можуть врешті-решт убити клітину.