เยื่อหุ้มเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์ หรือที่เรียกว่า พลาสมาเมมเบรน เป็นขอบเขตชั้นนอกที่บางของเซลล์ ทำหน้าที่แยกสภาพแวดล้อมภายในเซลล์ออกจากภายนอก เซลล์มีความยืดหยุ่น ปกป้องเซลล์ และคัดเลือกอย่างมากว่าสารใดสามารถผ่านเข้าออกได้

โครงสร้าง

เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วย ฟอสโฟลิพิดสองชั้น ฟอสโฟลิพิดแต่ละโมเลกุลมีส่วนหัวที่ชอบน้ำและส่วนหางที่ไม่ชอบน้ำ เมื่ออยู่ในน้ำ โมเลกุลเหล่านี้จะจัดเรียงตัวเป็นสองชั้น โดยให้หางหันเข้าด้านในและหัวหันออกด้านนอก

มีโปรตีนแทรกอยู่ทั่วทั้งชั้นฟอสโฟลิพิดสองชั้นนี้ บางชนิดทำหน้าที่เป็นช่องทางหรือโปรตีนพา ขณะที่บางชนิดช่วยให้เซลล์รับรู้สัญญาณ ยึดเกาะกับโครงสร้างใกล้เคียง หรือกระตุ้นการตอบสนองภายในเซลล์

หน้าที่หลัก

เยื่อหุ้มเซลล์เป็น เยื่อเลือกผ่าน ซึ่งหมายความว่ายอมให้สารบางชนิดผ่านได้ง่ายกว่าสารอื่น โมเลกุลขนาดเล็กที่ไม่มีขั้ว เช่น ออกซิเจน สามารถผ่านชั้นฟอสโฟลิพิดได้โดยตรงมากกว่า แต่ไอออนและโมเลกุลมีขั้วจำนวนมากมักต้องอาศัยโปรตีนลำเลียง

การควบคุมแบบเลือกนี้ช่วยให้เซลล์รักษา ภาวะธำรงดุล ทำให้สภาวะภายในคงที่แม้ว่าสภาพแวดล้อมภายนอกจะเปลี่ยนแปลง

การลำเลียงผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

รูปแบบการลำเลียงหลักมี 2 แบบ ได้แก่

• การลำเลียงแบบไม่ใช้พลังงาน เป็นการเคลื่อนที่ของสารโดยไม่ใช้พลังงานจากเซลล์ โดยทั่วไปจะเคลื่อนที่ตามความเข้มข้น การแพร่และออสโมซิสเป็นตัวอย่างที่พบบ่อย
• การลำเลียงแบบใช้พลังงาน ใช้พลังงาน ซึ่งมักอยู่ในรูปของ ATP เพื่อเคลื่อนย้ายสารทวนความเข้มข้น

สารขนาดใหญ่สามารถผ่านเข้าออกได้ด้วยกระบวนการที่อาศัยเยื่อหุ้มเซลล์ เช่น เอนโดไซโทซิส และ เอกโซไซโทซิส

เหตุใดจึงสำคัญ

หากไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์ เซลล์จะไม่สามารถปกป้องสิ่งที่อยู่ภายใน สื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพ หรือควบคุมการรับสารอาหารและการกำจัดของเสียได้ โครงสร้างและหน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด โดยชั้นฟอสโฟลิพิดสองชั้นทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้น และโปรตีนในเยื่อหุ้มทำให้กำแพงกั้นนั้นใช้งานได้จริง