Rakumembraan

Allikas: Vikipeedia
Rakumembraani skeem

Rakumembraan ehk tsütoplasma membraan ehk plasmamembraan ehk välismembraan ehk elementaarmembraan ehk rakukest (membrana cellularis, pellicula, peanalis) on õhuke fosfatiididest ja glükolipiididest moodustunud lipiidide kaksikkiht, mis eraldab rakku teda ümbritsevast keskkonnast ning reguleerib molekulide voolu rakust välja ja raku sisse. Taimeraku rakumembraani nimetatakse sageli plasmalemmiks või plasmalemmaks. Ta kaitseb raku sisekeskkonda. Plasmamembraan kuulub biomembraanide hulka.

Valgusmikroskoobiga on rakumembraan paremal juhul nähtav ähmase joonena. Tema paksus on 6...10 nm.

Rakku ümbritsev õhuke rakumembraan koosneb kahes kihis paiknevatest fosfolipiidide molekulidest. Ehkki rakumembraan on imeõhuke, on ta väga tugev ja paraneb purunemise korral ise. Rakumembraanil on omadus aineid valikuliselt läbi lasta (ühtesid lasta läbi, teisi aga takistada rakku sisenemast või väljumast). Sarnase ehitusega membraanid (sisemembraanid) ümbritsevad raku sees organelle.

Iga rakk identifitseerib end väljapoole perifeersete proteiinide (membraaniproteiinide) abil (vaata Antigeen). Need on membraani sees paigal või "hõljuvad" selle peal või sees. Peale selle on markeeringuks rakumembraani välisküljel sageli lühikese ahelaga, osalt puukujuliselt hargnenud süsivesikud proteiinide ja lipiidide küljes (vastavalt glükoproteiinid ja glükolipiidid. Rakumembraani väljapoole ulatuvatel struktuuridel on sageli retseptori funktsioon. Need glükoproteiinid ja glükolipiidid moodustavad ka glükokalüksi, mis ilma rakuseinata rakkudel hoolitseb stabiilsuse eest.

Rakumembraani välisküljel on mitmesugused retseptorid.

Enamikul rakkudel on membraanipotentsiaal, st välis- ja sisekeskkonna vahel on potentsiaalide vahe. Ainete ja elektrilaengute erineva jaotuse tõttu tekib elektrokeemiline gradient.

Loomarakkude rakumembraanidel esinevad mikrohatud ehk mikronarmakesed – kulenditaolised väljasopistused, mis suurendavad membraani pinda.

Funktsioonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Rakumembraan ei ole ainult mehaaniline tõke, vaid teostab ainete transporti ja kommunikatsiooni teiste rakkudega, kaitseb väliskeskkonna kahjulike tingimuste eest jne.

Isolatsioon[muuda | redigeeri lähteteksti]

Üks rakumembraani tähtsamaid funktsioone on isolatsioon – raku sisekeskkonna eraldamine väliskeskkonnast. Kuigi eri organismid või koed on samas väliskeskkonnas, peavad nad täitma eriomaseid funktsioone, mistõttu neid tuleb kaitsta ainete vaba liikumise eest. Seda funktsiooni täidavad fosfolipiidid. Lipiidide kaksikkiht kaitseb rakku vajalike ainete väljavoolamise ja ebavajalike ainete sissevoolamise eest.

Taimedel, seentel ja bakteritel on peale rakumembraani ka rakusein, mille funktsioon on mehaanilisem – säilitada raku vormi. Membraan täidab aga ka valikulise läbilaskmise funktsiooni.

Valikuline läbilaskmine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Fosfolipiidid
Next.svg Pikemalt artiklis Valgud

Membraan on moodustunud tänu fosfolipiidide kihile, millest mõned ained (näiteks vesi, dihapnik ja lipiidides lahustuvad ained) liiguvad vabalt läbi. Valgud ja süsivesikud vabalt rakku tungida ei saa. Nõnda on rakk kaitstud ebavajalike ainetega saastamise eest.

Ainete transport[muuda | redigeeri lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Ainete transport

Rakule on hädavajalik ainevahetus raku sise- ja väliskeskkonna vahel. Keemilised reaktsioonid vajavad aineid raku väliskeskkonnast. Mitmesuguste protsesside jääkproduktid tuleb rakust eemaldada, kui nad on ebavajalikud või koguni rakule kahjulikud. Ainete transport rakku võib olla kas passiivne (see ei vaja energiat) või aktiivne (selleks tuleb kasutada energiavarusid). Ained liiguvad mitme protsessi abil:

  • difusioon: molekulide iseeneslik liikumine kontsentratsioonigradiendi järgi (passiivne transport; läbi rakumembraani liiguvad nõnda ainult väikesed vesilahustuvad või rasvlahustuvad molekulid)
  • osmoos: difusiooni variant; vee molekulide liikumine läbi poolläbilaskva membraani
  • valkkandjate ja -kanalite abil (aktiivne ja passiivne transport)
  • endotsütoos: protsess, mille puhul raku väliskihi lähedal olevad ained või isegi teised rakud ümbritsetakse välismembraaniga, nii et moodustuvad transportvesiikulid, mis sisenevad rakku
  • eksotsütoos: protsess, mille puhul jääkained "pakitakse" membraanvesiikulitesse, mis sulavad kokku raku välismembraaniga, mis väljutavad oma sisu keskkonda

Kaitse[muuda | redigeeri lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Glükolipiidid

Rakud peavad end kaitsma väliskeskkonna järskude muutuste eest. Sageli muutuv pH ning soolade ja ioonide tasakaal ohustab rakus toimuvaid reaktsioone. Membraan hoiab glükolipiidide ja glükomembraanide abil selle kahjuliku mõju ära. Nende ainete "sabakesed", mis koosnevad mitmesugustest suhkrutest, on eriti tähtsad raku kaitsmiseks pH järskude kõikumiste eest.

Vorm[muuda | redigeeri lähteteksti]

Membraan ise on vedel moodustis, mis iseenesest raku vormi säilitamisele kaasa ei aita, kuid fosfolipiidide kaksikkiht ja teised membraani koostisosad on oluline teiste valkkoostisosade tahkestamiseks. Näiteks rakuskeleti osa aktiin tahkestub membraani struktuurielementide juures ning moodustab membraaniga kõva kompleksi, mis annab rakule vajaliku püsiva vormi. Need kompleksid on olulised ka mikrohattude moodustumisel. Rakuskeleti teistel elementidel (mikrotuubulid ja vahefilamendid) ei ole raku vormile olulist mõju.

Rakule vormi andmine on oluline kudede moodustumise ja nende kooskõlalise funktsioneerimise seisukohast. Paljude rakkude, sealhulgas inimese rakkude puhul täidab vorm spetsiifilisi funktsioone, näiteks neuronitel on pikad jätked signaalide edasiandmiseks pika vahemaa taha.

Epiteelirakkude membraanid on rakkude tiheda seondusega kokku haagitud.

Rakkude vorm ja stabiilsus on olulised ka kudedele. Valkudevaheline side hoiab rakud koos, võimaldades nende omavahelist kommunikatsiooni.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]