Жизнедеятельность клетки становится возможной vain siksi, että erilaiset entsyymit ja aineet eivät sekoita, ja solu on kiinteä. Kaikki tämä on mahdollista vain erilaisten kalvojen avulla. Ja solu kokonaisuudessaan rajoittuu muihin erityisrakenteeseen, jota kutsutaan sytoplasmikalvoksi.
Onko se näkyvissä valomikroskoopissa?Vastaus on negatiivinen, kyllä, näemme rajoja, mutta kalvo itsessään on liian ohut rakenne. Joskus emme edes näe solujen rajoja, esimerkiksi kun tarkastelemme maksasoluja valomikroskoopissa. Mutta miksi sitten muissa tapauksissa näemme solujen rajat, eikö se ole kalvo?
Itse asiassa tämä on hiilihydraattien kalvo, joka sijaitsee solujen välissä. Ne imevät väriaineen, joten onnistuneen leikkauksen avulla saatat ajatella, että tämä on plasmamembraani.
Kokeissa todettiin, että solutjotka upotettiin liuoksiin, joilla oli erilaiset osmoottiset paineet, paisuneet tai kutistuvat, mikä tarkoittaa, että niitä ympäröi kalvo, jolle on ominaista selektiivinen läpäisevyys.
Todettiin myös, että solukalvohyvin läpäisevä, jos lipidiliukoiset aineet yrittävät tunkeutua siihen. Klassisessa konseptissa membraanimolekyylien hydrofiilisten päiden katsottiin olevan ulospäin ja hydrofobisia - sisäpuolelta. Elektronimikroskopia on osoittanut, että asia on paljon monimutkaisempi. Erityisesti elektronisissa valokuvissa on selvää, että ulkokerrokset tiivistyvät eivätkä sisäpuoliset eli lipidikerrokset ole reunoissa.
Plasmamembraani sen takialaite ei läpäise makromolekyylejä, siksi sytoplasmiproteiinit eivät pääse poistumaan solusta sen läpi. Proteiinit muodostavat samalla solussa osmoottisen paineen, jonka seurauksena oikea määrä vettä pääsee soluun. Tämä prosessi ei kuitenkaan ole loputon, koska myös muita aineita on kudosnesteessä, joka on tasapainossa osmoottisen paineen kanssa.
Jotta potentiaaliero pysyy vakaana,plasmamembraanilla on oltava dielektriset ominaisuudet. Tämä myös ehdotti tutkijoille, että membraanissa on paljon lipidejä, joilla on dielektrisiä ominaisuuksia. Vasteltömästi paljasti sen ominaisuuksia plasmamembraani.
Rakenne ja sen toiminnot liittyvät esimerkiksi,kyky ylläpitää epätavallista eroa kalium- ja natriumionien pitoisuuksissa liittyy membraanin erityiseen mekanismiin - natrium-kaliumpumppuun. Samaan aikaan ionien siirto tapahtuu erityisellä entsyymillä, joka toimii solun energiana, ja tämä prosessi on kallis sille. Solun täytyy maksaa tasapaino. Vaaditaan myös "investointeja" ja glukoosin, rasvahappojen, aminohappojen siirtoa.
Myös solukalvon mielenkiintoinen piirre onsen epäsymmetria on, eli sen sisäiset ja ulkoiset pinnat ovat epätasa-arvoisia, vaikka alun perin tutkijat pitävät tätä perustana elektronimikroskopiotietoihin. Kaikki hiilihydraattipitoiset osat glykoproteiinimolekyyleistä ulkonevat kalvon ulkopinnan ulkopuolelle ja osallistuvat adipidikerroksen muodostumiseen. Solun ulkopinta sisältää myös erityisiä molekyylejä, joita kutsutaan reseptoreiksi, ja ne toimivat tiettyjen molekyylien kanssa. Näin solutoimintaa säännellään, sitä voidaan stimuloida tai vähentää riippuen organismin tarpeista. Ja kalvon sisäpuolella on paljon kolesterolia.
Solukalvon biokemialliset tutkimuksetosoittivat, että sisä- ja ulkokalvon proteiinit eivät ole identtisiä, ja näiden kahden pinnan koostumuksessa olevat erilaiset fosfolipidit ovat myös hyvin erilaisia. Jotkut näistä ominaisuuksista ovat nähtävissä myös elektronimikroskoopilla.
Kuten näette, peruskalvo ei ole niin yksinkertainen, ja kaikkien prosessien ymmärtämiseksi tutkijat joutuivat rakentamaan ja hylkäämään monia hypoteeseja.
