Solukalvo

Solukalvo on solun uloin kerros. Solukalvon ensisijainen tehtävä on säädellä, mitä aineita soluun tulee ja mitä sieltä poistuu. Solukalvo on selektiivisesti läpäisevä eli ”puoliläpäisevä”, mikä tarkoittaa, että kalvo sallii vain tiettyjen aineiden pääsyn soluun tai poistumisen solusta. Tutkijat käyttävät niin sanottua nestemäistä mosaiikkimallia kuvaamaan solukalvon rakennetta ja toimintaa.

Osat & niiden toiminnotMuokkaa

Tämä monimutkainen ”biologinen kalvo” koostuu useista osista, ja jokaisella näistä osista on oma erityinen tehtävänsä:

• Fosfolipidikaksoiskerros, tai muutoin tunnettu nimellä ”lipidikaksoiskerros”, on solukalvon suurimpia osia. Se sisältää kaksi fosfolipidikerrosta (fosfaattipäät + lipidihännät) ja sallii pienten molekyylien, kuten veden, hapen ja hiilidioksidin, pääsyn soluun tai poistumisen solusta.
• Proteiineja löytyy solukalvon sisältä tai pinnalta, ja ne pystyvät suorittamaan monia elintärkeitä tehtäviä: Proteiinit kuljettavat suuria molekyylejä soluun ja solusta ulos (kuljetus), säätelevät solukalvon ympärillä tapahtuvia kemiallisia reaktioita (entsyymitoiminta), lähettävät viestejä toisille soluille (sanansaattajat), tunnistavat solun tunkeutujia/haitallisia soluja (solun tunnistaminen) ja proteiinit vahvistavat solukalvon rakennetta (tukeminen).
• Hiilihydraattiketjut eli glykolipidit/glykoproteiinit ovat ketjuja, joita on löydettävissä solukalvon pinnalta ja jotka koostuvat hiilihydraattien + lipidien + proteiinien muodostamista ketjuista. Näiden ketjujen ensisijainen tehtävä on tunnistaa haitalliset solut (solu-solu-tunnistus).
• Kolesteroliketjut auttavat solukalvon rakenteessa ja sen kyvyssä kontrolloida erilaisten molekyylien, kuten natriumionien (Na+) läpikulkuliikennettä.

Kuljetus solukalvon poikkiMuutos

Solukalvon on kuljetettava vettä, happea, hiilidioksidia, glukoosia ja ioneja solukalvon läpi. Tämä auttaa organismeja ylläpitämään homeostaasia (ylläpitää organismin lämpötilaa, vesi- ja glukoosipitoisuutta) ja pääsemään eroon jätteistä. Solukalvo auttaa organismia tekemään nämä elintärkeät toiminnot. Solukalvomme liikuttaa näitä molekyylejä kahdella tavalla:

Passiivinen kuljetusEdit

Passiivinen kuljetus on molekyylien siirtämistä soluun tai solusta ulos käyttämättä energiaa (populaatio liikkuu, ei yksittäiset molekyylit). Passiivisessa kuljetuksessa molekyylit liikkuvat yleensä kalvon läpi sieltä, missä on LISÄÄ molekyylejä, sinne, missä on VÄHEMMÄN molekyylejä (korkea pitoisuus matalaan pitoisuuteen). Molekyylit siirtyvät pitoisuusgradienttia alaspäin. Tasapaino on saavutettu, kun liikkuvan molekyylin pitoisuus on sama kalvon molemmin puolin. Passiivisen kuljetuksen tyypit ovat: diffuusio, osmoosi ja helpotettu diffuusio.

Helpotettu diffuusio

Helpotetusta diffuusiosta on kyse silloin, kun molekyylit, jotka ovat liian suuria mahtuakseen fosfolipidikaksoiskerroksen läpi, joten ”kanavaproteiinia” käytetään auttamaan niitä siirtymään sieltä, missä on enemmän molekyylejä, sinne, missä on vähemmän molekyylejä. Molekyylejä, jotka käyttävät tätä prosessia siirtyäkseen solukalvoon ja sieltä ulos, ovat mm. glukoosi, vesi, ionit ja aminohapot/lipidit.

Aktiivinen kuljetusEdit

Aktiivinen kuljetus on molekyylien siirtämistä soluun tai solusta ulos energian avulla! Molekyylit liikkuvat yleensä kalvon läpi sieltä, missä on vähemmän molekyylejä, sinne, missä on enemmän molekyylejä (matala pitoisuus → korkea pitoisuus). Aktiivisessa kuljetuksessa molekyylit liikkuvat konsentraatiogradienttia vastaan. Aktiivisen kuljetuksen tyyppejä ovat eksosytoosi ja endosytoosi.

Endosytoosi on esineiden ottamista soluun kalvon taittumisen kautta (bulkkikuljetus). Tämä on aktiivisen kuljetuksen tyyppi, joten se vaatii energiaa. Valkosolut ovat hyvä esimerkki tästä aktiivisen kuljetuksen muodosta. Kun valkosolut nielevät kehoosi tunkeutujia, tätä kutsutaan eksosytoosiksi. Eksosytoosi on esineiden viemistä ulos solusta kalvojen taittumisen avulla. Tämäkin on eräänlaista aktiivista kuljetusta, ja siksi se vaatii energiaa. Parameciumin veden poistaminen supistuvan tyhjiön kautta (solussa) on esimerkki eksosytoosista. Aktiivinen kuljetus auttaa siirtämään suuria molekyylejä, kuten glukoosia ja proteiineja, solukalvon läpi.

Endosytoosi

Endosytoosissa solu ottaa molekyylejä sisäänsä muodostamalla plasmakalvosta uusia vesikkeleitä,

• Vain eläimillä esiintyvässä fagosytoosissa solu nappaa hiukkasen etenemällä pseudopodiaansa kohti ja pakkaa sen pussiin, jota kutsutaan ruoka-avaruudeksi. Hiukkanen sulatetaan, kun ravintovakuola fuusioituu lysosomin kanssa.
• Pinosytoosi: Solu ”nielaisee” solunulkoisen nesteen pisaroita pieniin vesikkeleihin, jotka muodostuvat plasmakalvon poimuista.
• Reseptorivälitteinen endosytoosi: Erikoistunut, erityinen pinosytoosin tyyppi, jonka avulla solu voi ottaa vastaan suuria määriä aineita. Kalvolla on reseptoripaikkoja, jotka kiinnittyvät tiettyihin liuoksiin. Tämän jälkeen reseptoriproteiinit ryhmittyvät yhteen. Kun nautittu aine on vapautunut vesikkelistä, reseptorit kierrätetään.