ผลของอุณหภูมิต่อเยื่อหุ้มเซลล์

เนื้อหา

• เมมเบรนของเซลล์คืออะไร
• อุณหภูมิสูงเพิ่มความลื่นไหล
• อุณหภูมิต่ำทำให้เมมเบรนแข็งตัว

เมมเบรนล้อมรอบเซลล์ที่มีชีวิตทุกเซลล์โดยแยกเซลล์ภายในออกจากกันและปกป้องจากโลกภายนอก มีหลายปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเมมเบรนและอุณหภูมิเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุด อุณหภูมิช่วยกำหนดสิ่งที่สามารถเข้าหรือออกจากเซลล์และโมเลกุลที่พบภายในเมมเบรนสามารถทำงานได้ดีเพียงใด อุณหภูมิที่สูงหรือต่ำเกินไปอาจสร้างความเสียหายได้อย่างรุนแรงและในช่วงอุณหภูมิที่สูงเกินไปให้ฆ่าเซลล์ผ่านผลกระทบต่อเยื่อหุ้มเซลล์

เมมเบรนของเซลล์คืออะไร

เยื่อหุ้มเซลล์เรียกว่า bilayer เพราะมันทำมาจากสองชั้นที่หันหน้าเข้าหากันและล้อมรอบเซลล์ ทางเคมีแต่ละชั้นเกิดขึ้นจากโมเลกุลของไขมันที่เรียกว่าฟอสโฟลิปิด โมเลกุลแต่ละอันมีปลายที่ขับน้ำเรียกว่าหัวของมันและอีกปลายหนึ่งเรียกว่าหางที่ขับน้ำ ธรรมชาติของฟอสฟอลิปิดในเยื่อหุ้มเซลล์จะช่วยให้ของเหลวและกึ่งซึมผ่านได้ดังนั้นโมเลกุลบางอย่างเช่นออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรคาร์บอนขนาดเล็กสามารถเคลื่อนที่ผ่านเข้าไปในเซลล์ได้ในขณะที่โมเลกุลอื่น ๆ ที่อาจเป็นอันตรายหรือไม่จำเป็นของเซลล์ จะถูกเก็บออก

เยื่อหุ้มเซลล์ยังมีโปรตีนไม่ว่าจะเป็นที่ด้านในหรือด้านนอก - เรียกว่าโปรตีนต่อพ่วงหรือฝังอยู่ในเมมเบรนและเรียกว่าเป็นส่วนประกอบสำคัญ เนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์เป็นของเหลวและไม่แข็งตัวโปรตีนเหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อตอบสนองความต้องการของเซลล์และช่วยให้มีสุขภาพที่ดี นอกจากนี้เมื่อเซลล์เจริญเติบโตและขยายใหญ่ขึ้นเมมเบรนก็จะเพิ่มขนาดและรักษาความลื่นไหลเพื่อให้การเจริญเติบโตนี้ดำเนินไปอย่างราบรื่น

อุณหภูมิสูงเพิ่มความลื่นไหล

เซลล์ทำงานได้ดีที่สุดในอุณหภูมิปกติทางสรีรวิทยาซึ่งเป็น 98.6 องศาฟาเรนไฮต์ในสัตว์เลือดอืดเช่นเดียวกับมนุษย์ หากอุณหภูมิของร่างกายเพิ่มขึ้นตัวอย่างเช่นในช่วงที่มีไข้สูงเยื่อหุ้มเซลล์อาจกลายเป็นของเหลวได้มากกว่า สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อหางกรดไขมันของฟอสโฟลิปิดมีความแข็งน้อยลงและช่วยให้การเคลื่อนไหวของโปรตีนและโมเลกุลอื่น ๆ ในและผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เพิ่มขึ้น สิ่งนี้สามารถเปลี่ยนการซึมผ่านของเซลล์ซึ่งอาจทำให้โมเลกุลที่เป็นอันตรายบางชนิดเข้าไป โปรตีนที่เป็นส่วนประกอบและส่วนปลายในเยื่อหุ้มเซลล์ยังสามารถได้รับความเสียหายจากอุณหภูมิที่สูงและหากความร้อนสูงมากความร้อนอาจทำให้โปรตีนเหล่านี้แตกตัวหรือเสื่อมสภาพ

อุณหภูมิต่ำทำให้เมมเบรนแข็งตัว

การลดลงของอุณหภูมิอาจมีผลเสียต่อเยื่อหุ้มเซลล์และเซลล์ ที่อุณหภูมิต่ำหางกรดไขมันของฟอสโฟลิปิดจะเคลื่อนที่น้อยลงและแข็งตัวขึ้น สิ่งนี้จะช่วยลดความลื่นไหลของเยื่อหุ้มรวมถึงลดการซึมผ่านและอาจ จำกัด การเข้ามาของโมเลกุลที่สำคัญเช่นออกซิเจนและกลูโคสเข้าสู่เซลล์ อุณหภูมิต่ำยังสามารถชะลอการเจริญเติบโตของเซลล์โดยป้องกันเซลล์เพิ่มขนาด ในสถานการณ์ที่รุนแรงเช่นการสัมผัสกับอุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของเหลวในเซลล์สามารถเริ่มแข็งตัวเป็นผลึกที่ทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และอาจฆ่าเซลล์ในที่สุด