Liittymällä Tumaan saat kurssi 3:n kertauskirjan ilmaiseksi! Katso lisää täältä.

Solukalvo

Solukalvo on siis kaikilla soluilla, mikä kertoo sen tärkeydestä.

Katso lisää: Elämän kaupunki – Solun rakenne ja toiminta

Se koostuu kahdesta fosfolipidikerroksesta. Fosfolipidien vesihakuiset eli hydrofiiliset päät ovat kalvon ulkoreunoilla ja niiden vesipakoiset eli hydrofobiset päät ovat kalvon sisällä.

Fosfolipidien lisäksi solukalvoon kuuluu myös muita komponentteja:

• Tärkeimpänä on kantaja- ja kuljetusproteiinit. Ne auttavat aineiden sisään- ja ulospääsyssä
• Glykoproteiinit, eli proteiini, johon on liittynyt hiilihydraatti, toimivat solun tunnistimena
• Reseptorit reagoivat hormonien ja muiden viestiaineiden olemassaoloon
• Aitotumaisilla on myös kolesterolia, joka jämäköittää solukalvoa

lähde: William Crochot – NIST

1. hiilihydraattiketju
2. (alfa kierre proteiini)
3. (oligosakkaridi)
4. fosfolipidi
5. kuljetusproteiini
6. (alfa kierre proteiinin hydrofobinen osa)
7. kolesteroli

Solukalvon passiivinen toiminta

Solukalvo on siis puoliläpäisevä, eli osa aineista pystyy läpäisemään kalvon, osa ei. Passiivista aineiden siirtymistä (ei tarvita energiaa) on kolmenlaista:

1. Diffuusio

Rasvaliukoiset aineet sekä pienet molekyylit, kuten happi ja hiilidioksidi, pystyvät kulkeutumaan solukalvon läpi vaivatta. Näin ollen ne pyrkivät tasaamaan aineiden konsentraatioeroja solukalvon molemmin puolin. Diffuusio on ilmiö, jossa aine kulkeutuu suuremmasta pitoisuudesta laimeampaan.

Esimerkiksi solun happi- ja hiilidioksiditasapaino ylläpidetään diffuusion avulla: kun solun sisällä olevan hapen pitoisuus on pienempi kuin solun vierellä kulkevassa verisuonessa, verisuonesta kulkeutuu happea soluun. Vastaavasti hiilidioksidi kulkee solusta verisuoneen saman mekanismin avulla.

2. Osmoosi

Veden diffuusiota kutsutaan osmoosiksi. Itse solukalvo läpäisee melko huonosti vettä, sillä se koostuu lähinnä rasva-aineista. Siinä on kuitenkin erityisesti veden kuljetukseen erikoistuneita proteiineja.

Kaikki solun ympäristö on periaatteessa vettä, johon on liuennut aineita. Tämän takia vesi kulkeutuu kalvon sinne puolelle, missä vedessä on enemmän liuenneita aineita. Näin vesi pyrkii tasoittamaan niiden väkevyyseroja.

Osmoosiota voidaan havainnollistaa punasoluilla:

• Jos punasolu laitetaan väkevään NaCl-nesteeseen, solusta poistuu vettä ympäröivään liuokseen laimentamaan sitä. Näin ollen punasolu kutistuu ja tyhjenee.
• Jos punasolu laitetaan tislattuun (täysin laimentamattomaan) veteen, vesi tunkeutuu solun sisään yrittäen laimentaa sen. Lopulta solu täyttyy ja voi jopa puhjeta.
• Jos punasolun laittaa fysiologiseen suolaliuokseen (eli solunesteen normaaliin suolapitoisuuteen) solu ei täyty eikä tyhjene.

3. Avustettu diffuusio

Avustetussa diffuusiossa solukalvon kantajaproteiinit auttavat suurikokoisia molekyylejä, kuten aminohappoja ja glukoosia kulkeutumaan solukalvon läpi suuremmasta pitoisuudesta pienempään.

Solukalvon aktiivinen toiminta

Aktiivisessa toiminnassa aineita siirretään yleensä päinvastaiseen suuntaan kuin passiivisessa, eli laimeammasta pitoisuudesta väkevämpään. Näin ollen se myös vaatii energiaa, eli ATP:tä.

Kuljettajaproteiinit ja ionipumput

Kuljettajaproteiinit ovat spesifisiä, eli ne kuljettavat vain tiettyä molekyyliä. Ionipumput siirtävät monesti aineita kahteen suuntaan, eli toista solun sisälle ja toista ulos. Esimerkki ionipumpusta on yleinen ja tärkeä natrium-kaliumpumppu, joka toimii mm. hermosoluissa.

Solusyönti

Suuret makromolekyylit ja kokonaiset eliöt siirtyvät solun sisään ja ulos endo- ja eksosytoosilla, eli solusyönnillä.

Endosytoosissa solu ympäröi sisäänotettavan kohteen kalvolla ja kuroutuu sen takana niin, että kohde jää solun sisälle rakkulaan.

Eksosytoosissa solu poistaa solunsisäisiä jätteitä tai eritteitä sisältävän rakkulan. Rakkula sulautuu solukalvoon niin, että rakkulan sisältö työntyy ulos solusta.