Περιεχόμενο
- Τι κάνει μια μεμβράνη κυττάρων;
- Η υψηλή θερμοκρασία αυξάνει την υγρασία
- Η χαμηλή θερμοκρασία σκληραίνει τη μεμβράνη
Μια μεμβράνη περιβάλλει κάθε ζωντανό κύτταρο, διατηρώντας τα εσωτερικά κελιά διαχωρισμένα και προστατευμένα από τον έξω κόσμο. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν τον τρόπο συμπεριφοράς αυτής της μεμβράνης και η θερμοκρασία είναι μία από τις πιο σημαντικές. Η θερμοκρασία συμβάλλει στον προσδιορισμό του τι μπορεί να εισέλθει ή να εγκαταλείψει το κύτταρο και πόσο καλά μπορούν να λειτουργήσουν τα μόρια που βρίσκονται μέσα στη μεμβράνη. Θερμοκρασίες που είναι υπερβολικά υψηλές ή πολύ χαμηλές μπορεί να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη και, στις ακραίες θερμοκρασίες, να εξοντώσουν το κύτταρο μέσω της επίδρασής τους στη μεμβράνη των κυττάρων.
Τι κάνει μια μεμβράνη κυττάρων;
Μια κυτταρική μεμβράνη ονομάζεται διπλοστοιβάδα επειδή είναι κατασκευασμένη από δύο στρώματα που αντικρίζουν το ένα το άλλο και περιβάλλουν το κελί. Χημικά, κάθε στρώση σχηματίζεται από λιπαρά μόρια που ονομάζονται φωσφολιπίδια. Κάθε μόριο έχει ένα άκρο που απωθεί το νερό, που ονομάζεται το κεφάλι του, και ένα άλλο άκρο που ονομάζεται ουρά που απωθεί το νερό. Η φύση των φωσφολιπιδίων στη μεμβράνη βοηθά στη διατήρηση του υγρού και του ημιπερατού, έτσι ώστε μερικά μόρια όπως το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα και οι μικροί υδρογονάνθρακες μπορούν να κινηθούν μέσα από αυτό και να εισέλθουν στο κύτταρο, ενώ άλλα μόρια που μπορεί να είναι επιβλαβή ή περιττά από το κύτταρο διατηρούνται έξω.
Μια κυτταρική μεμβράνη περιέχει επίσης πρωτεΐνες, είτε στην εσωτερική είτε στην εξωτερική της επιφάνεια - οι αποκαλούμενες περιφερειακές πρωτεΐνες - ή είναι ενσωματωμένες στη μεμβράνη και ονομάζονται ολοκληρωμένες πρωτεΐνες. Επειδή η μεμβράνη είναι υγρή και όχι άκαμπτη, αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να κινηθούν μέσα στη μεμβράνη για να εξυπηρετήσουν τις ανάγκες των κυττάρων και να την διατηρήσουν υγιείς. Επίσης, καθώς τα κύτταρα μεγαλώνουν και μεγαλώνουν, η μεμβράνη επίσης αυξάνει σε μέγεθος και διατηρεί τη ρευστότητά της για να επιτρέψει την ανάπτυξη αυτής της ανάπτυξης ομαλά.
Η υψηλή θερμοκρασία αυξάνει την υγρασία
Τα κύτταρα λειτουργούν καλύτερα σε φυσιολογική φυσιολογική θερμοκρασία, η οποία είναι 98,6 βαθμούς Fahrenheit σε θερμόαιμα ζώα όπως οι άνθρωποι. Εάν η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται, για παράδειγμα κατά τη διάρκεια υψηλού πυρετού, η κυτταρική μεμβράνη μπορεί να γίνει πιο ρευστός. Αυτό συμβαίνει όταν οι ουρές λιπαρών οξέων των φωσφολιπιδίων γίνονται λιγότερο άκαμπτες και επιτρέπουν μεγαλύτερη κίνηση πρωτεϊνών και άλλων μορίων μέσα και μέσα από τη μεμβράνη. Αυτό μπορεί να αλλάξει τη διαπερατότητα του κυττάρου, επιτρέποντας ενδεχομένως την είσοδο ορισμένων δυνητικά επιβλαβών μορίων. Τόσο οι ενσωματωμένες όσο και οι περιφερειακές πρωτεΐνες στη μεμβράνη μπορούν επίσης να υποστούν βλάβη από υψηλές θερμοκρασίες και, αν είναι εξαιρετικά υψηλές, η θερμότητα μπορεί να προκαλέσει σπάσιμο ή μετουσίωση αυτών των πρωτεϊνών.
Η χαμηλή θερμοκρασία σκληραίνει τη μεμβράνη
Μία μείωση της θερμοκρασίας μπορεί επίσης να έχει αρνητική επίδραση στις κυτταρικές μεμβράνες και τα κύτταρα. Σε χαμηλή θερμοκρασία, οι ουρές λιπαρών οξέων των φωσφολιπιδίων κινούνται λιγότερο και γίνονται πιο άκαμπτες. Αυτό μειώνει τη συνολική ρευστότητα της μεμβράνης, μειώνοντας επίσης τη διαπερατότητά της και δυνητικά περιορίζοντας την είσοδο σημαντικών μορίων όπως το οξυγόνο και η γλυκόζη στο κύτταρο. Η χαμηλή θερμοκρασία μπορεί επίσης να επιβραδύνει την ανάπτυξη των κυττάρων εμποδίζοντας την αύξηση των μεγεθών των κυττάρων. Σε ακραίες καταστάσεις, όπως η παρατεταμένη έκθεση σε θερμοκρασίες υποψύξεως, το υγρό στο κύτταρο μπορεί να αρχίσει να παγώνει, σχηματίζοντας κρυστάλλους που διαπερνούν τη μεμβράνη και μπορεί τελικά να σκοτώσουν το κύτταρο.