Rakumembraani tüüpiline struktuur koosneb kahe proteiinikihi vahel paiknevast kahekihilisest fosfolipiidkihist, mis asuvad raku sise- ja välisfaasi vaheliste eralduspindade tasemel. Lipiidikiht on bimolekulaarne, polaarrühmad on valgukihi poole, samal ajal kui apolaarsed rühmad on üksteisega isoleerimisfunktsiooniga.
Rakumembraanid, mille paksus on ainult 90 A, ei ole läbilaskva valguse mikroskoobi all nähtavad. Enne elektronmikroskoopia tulekut eeldasid tsütoloogid, et rakk on ümbritsetud nähtamatu kilega, sest kui see hüpoteetiline kile katki läheb, võib näha raku sisu lekkimist. Tänapäeval saab elektronmikroskoobiga membraani visualiseerida õhukese kihina kahekordne tahke joon Praeguste hüpoteeside kohaselt koosneb membraan sisuliselt fosfolipiidide ja kolesterooli molekulid, mis on paigutatud nii, et nende hüdrofoobsed sabad pööratakse sissepoole.
Membraanvalgu molekulide polüpeptiidahelad on lipiidimolekulidega risti ja arvatakse, et need säilitavad sidususe plasmamembraani erinevate osade vahel.
Membraanne struktuur täidab ülesannet eraldada rakukeskkond rakuvälisest, tuum tsütoplasmast ja ka tselloplasmaatriksist erinevate organellide sees olev materjal.
Igas rakus, olgu see siis loomne või taimne, on protoplasma perifeersel kihil kahe erineva keskkonna eraldamiseks paigutatud membraani morfoloogilised ja funktsionaalsed omadused, mida saab identifitseerida erinevate keemiliste-füüsikaliste omaduste ja koostisega lahustega. Selle diafragma ülesanne on võimaldada vee ja muude väikeste lahustunud ainete liikumist raku sees, samas kui see on vastu suure molekulmassiga lahustitele. Üldiselt määratakse voolu suund lahuse koostise kontsentratsiooni külgedel Membraani puhul toimub vool alati kõige lahjendatud lahusest kõige kontsentreeritumas suunas: see tähendab, et see tasakaalustab kahte kontsentratsiooni ja lakkab, kui saavutatakse võrdsus. Selle liikumise täielikuks peatamiseks vajalikku rõhku nimetatakse osmootseks rõhuks. See on seda suurem, mida kontsentreeritum on lahus.
Rakumembraan ei ole ideaalne poolläbilaskev membraan, kuna see on mitteläbilaskev mõnele, kuid mitte kõigile olemasolevatele lahustunud ainetele. Membraani läbilaskvus lahustunud ainete suhtes ei sõltu ainult selle keemilistest-füüsikalistest struktuuriomadustest, vaid suuresti nähtustest, mis on tihedalt seotud raku ainevahetusega.
Rakud, vastavalt nende käitumisele osmootse rõhu ja keskkonnarõhu suhtes, jagunevad: poikilosmootilisteks ja homoosmootilisteks. Esimestel on osmootne rõhk võrdne või peaaegu sama, mis nende keskkonnal, teistel on võimalik osmootne rõhk säilitada laias väärtuste laiuses, mis on väga erinev keskkonnast. Võttes arvesse neid looma- ja taimerakkude käitumise tunnuseid, lõi J. Traube spetsiaalse aparaadi, mis koosnes täpselt poolläbilaskvast membraanist, mis pidi kunstlikult reprodutseerima elusrakkude käitumist antud lahenduste ees. Algselt kasutati membraanina vasest ferrotsüaniidkilet; seejärel võeti kasutusele poolläbilaskvad membraanid, mille abil oli võimalik kindlaks teha märkimisväärse osmootse rõhu olemus.
Lõpuks võib öelda, et erinevate ainete läbimine plasmamembraani kaudu võib toimuda lihtsa difusiooni, hõlbustamise või aktiivse transpordi kaudu.
Lihtne difusioon: passiivne transport läbi lipiidide kahekihilise kihi. Difusioon on molekulide liikumine ühest tsoonist teise pärast nende juhuslikku termilist segamist. Lihtsa difusiooni korral määratakse membraani läbilaskvus kindlaks järgmiste tegurite abil: a) hajutava aine rasvlahustuvus, b) suurus ja hajuvate molekulide kuju, (c) temperatuur ja (d) membraani paksus.
Hõlbustatud difusioon: passiivne transport membraanvalkude kaudu. Hõlbustatud difusiooni juhivad kahte tüüpi transportvalgud: a) transporterid, mis seovad molekule membraani ühel küljel ja transpordivad need teisele tänu konformatsioonilisele modifikatsioonile, ja b) kanalid, mis moodustavad poorid, mis ulatuvad ühest membraani küljelt teisele. Lihtsustatud difusiooni korral määravad membraani läbilaskvuse kaks tegurit: a) üksikute kandjate või kanalite transpordikiirus ja b) membraanis olevate kandjate või kanalite arv.
Aktiivne transport. Aktiivset transporti on kahte peamist tüüpi: esmane aktiivne transport, mis kasutab ATP -d või muud keemilist energiat, ja sekundaarne aktiivne transport, mis kasutab aine elektrokeemilist gradienti energiaallikana kõrge aine aktiivse transpordi esilekutsumiseks.
Põhjaliku uuringu lugemiseks klõpsake erinevate organellide nimedel
Pilt on võetud saidilt www.progettogea.com
