Κυτταρική μεμβράνη

Η κυτταρική μεμβράνη (κ.μ.) ή πλασματική μεμβράνη είναι η εξωτερική μεμβράνη που περιβάλλει το κύτταρο και το ξεχωρίζει από το περιβάλλον του. Αποτελείται από διπλό στρώμα φωσφολιπιδίων ενωμένων εκατέρωθεν σε ενδιάμεσο στρώμα αποτελούμενο από πρωτεΐνες και σάκχαρα. Συνεπώς η δομή της χαρακτηρίζεται ως τρίστιβη. Η κυτταρική μεμβράνη είναι ημιπερατή, που σημαίνει ότι επιτρέπει σε ορισμένες μόνο ουσίες να εισέρχονται και να εξέρχονται. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της ηλεκτροχημικής βαθμίδωσης που δημιουργείται στα εξωτερικά άκρα της μεμβράνης, λόγω του ηλεκτρικού φορτίου που περιέχει αλλά και της διαφοράς της συγκέντρωσης του εξωτερικού από το εσωτερικό υγρό με συνέπεια να δημιουργείται διαφορά ωσμωτικών πιέσεων, διά των οποίων προσδιορίζεται ο συντελεστής διαβατότητας της κυτταρικής μεμβράνης.

 Οι διαδοχικά διατυπωθείσες θεωρίες περί της δομής της κ.μ. κατά την εξέλιξη της μικροσκοπικής έρευνας ήταν: Η θεωρία της τρίστιβης λιποπρωτεϊνικής σύστασης. Τα δεδομένα που λήφθηκαν υπόψη για την ύπαρξη λιποειδών ουσιών και ανοιγμάτων στη κ.μ. ήταν η παρατηρούμενη μεγαλύτερη διαβατότητα σε λιποδιαλυτές ουσίες και η ευκολότερη δίοδος μικρών μορίων. Σύμφωνα με την θεωρία αυτή η κ.μ. αποτελεί ένα δομικό "σάντουιτς" αποτελούμενο από τρεις στιβάδες, μια διαμοριακή λιποειδούς ουσίας στο μέσον και δύο στιβάδες προσροφημένων πρωτεϊνών εξωτερικά της λιποειδούς. Η θεωρία των μεμβρανικών μονάδων. Η θεωρία αυτή υποστηρίζει ότι ομοίως όλες οι διάφορες μεμβράνες (κυτταρική, οργανιδίων, μυελωδών ελύτρων) αποτελούνται από κυτταρικές κατασκευές της ίδιας χαρακτηριστικής τρίστιβης δομής, μιας λιπιδικής και δύο εκατέρωθεν πρωτεϊνικών. Οι κατασκευές αυτές ονομάζονται μεμβρανικές μονάδες ή μονάδες μεμβράνης. Η θεωρία αυτή βασίστηκε στη μέτρηση της διπλοθλαστικότητας της μεμβράνης αφενός και στις παρατηρήσεις διά του ηλεκτρικού μικροσκοπίου διά του οποίου σημειώνεται ότι εδείχθη η ύπαρξη και στρώματος βλεννοπολυσακχαρίτου επί της εξωτερικής πρωτεϊνικής στιβάδας. Η θεωρία των σφαιροειδών υπομονάδων. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, η μεμβρανική μονάδα αποτελείται από μικρότερες μονάδες λεγόμενες εκ του σχήματός τους σφαιροειδείς υπομονάδες επί των οποίων και επιτελούνται οι διάφοροι λειτουργικοί μηχανισμοί. Η σφαιροειδής υπομονάδα φέρει ένα σταθερό δομικό τμήμα και ένα λειτουργικό αποσπώμενο τμήμα. Το δομικό επαναλαμβανόμενο αποτελεί στο ηλεκτρικό μικροσκόπιο εμφανιζόμενη μεμβρανική μονάδα. Στο λειτουργικό όμως τμήμα βρίσκονται τα διάφορα ενζυμικά συμπλέγματα, κανονικά οργανωμένα, τα οποία και συνδέονται με τη δομική πρωτεΐνη. Η θεωρία αυτή βασίστηκε κυρίως στη χημική διαφορά των διαφόρων ειδών και τμημάτων μεμβρανών συντελώντας έτσι στην εμφάνιση ειδικής δομικής διαφοράς. Πράγματι με το ηλεκτρικό μικροσκόπιο μετά από μονιμοποίηση με όσμιο βρέθηκε δομική διαφορά ως προς το πάχος και την κατασκευή των κυτταρικών μεμβρανών.Σαφές συμπέρασμα των παραπάνω είναι ότι η δομή των κυτταρικών μεμβρανών δεν είναι σταθερή, και αυτό διότι η διαφορετική περιεκτικότητα σε φωσφολιπίδια προσδίδει και την ειδική δομική διαφορά τους. Ο ρόλος της κυτταρικής μεμβράνης συνοψίζεται ως εξής: Η κυτταρική μεμβράνη ξεχωρίζει το κύτταρο από το περιβάλλον του και του δίνει οντότητα. Μέσω της ημιπερατότητάς της επιτρέπει την εκλεκτική διέλευση ουσιών. Επιτρέπει στο κύτταρο να επικοινωνεί με άλλα κύτταρα. Διαθέτει ειδικούς υποδοχείς για την προσκόλληση σε αυτήν ουσιών με ποικίλους ρόλους. Παλαφούτας, Δημήτρης και Πανταζίδης, Αλέξανδρος. Βιολογία Β΄Λυκείου. Εκδόσεις Πατάκη Αθήνα 1999. Φ. Καφάτος "Εισαγωγή στη σύγχρονη βιολογία" Εκδ. Διογένης 1976 Ι. Γ. Γεωργάτσος "Βιοχημεία" ΑΠΘ 1980 Λ. Μαργαρίτης "Κυτταρική βιολογία" Εκδ. Επτάλοφος ΑΒΕΕ 1985 Εκδοτική Αθηνών "Γενική Βιολογία" 1989 Γ.Ν. Θωμόπουλος, "Βιολογία Κυττάρου", University Studio Press, (Θεσσαλονίκη 1990) Ν.Σ. Χριστοδουλάκης "Σύγχρονη Βιολογία" Εκδ. Πατάκη 1994