Solukalvon rakenne ja toiminta


Wikimedia commons / DhatfielD and Mariana Ruiz

A. Solukalvo muodostuu kahdesta fosfolipidi-kerroksesta.

B. Solukalvolla on proteiineja joko kokonaan tai osittain uponneena lipidikerroksiin. Ne voivat toimia:

• kanavaproteiineina mm. vesikanavat
• kantajaproteiineina
• kuljettajaproteiineina
• Ionipumppuina
• reseptoriproteiineina
• kiinnittymisproteiineina

C. sekä hiilihydraatteja, joiden avulla solut tunnistavat toisiaan ja solun ulkopuolisia rakenteita.

Aineiden kulkeutuminen tai kuljetus soluun sisään ja ulos:

 
1. PASSIIVINEN KULKEUTUMINEN
on ilman energiaa tapahtuvaa aineiden siirtymistä suuremmasta pitoisuudesta pienempää pitoisuutta kohti.

• A. Diffuusio
  • Rasvaliukoiset aineet sekä happi ja hiilidioksidi (ovat hyvin pienimolekyylisiä ja niillä ei ole sähköistä varausta) siirtyvät diffuusion avulla soluun suoraan solukalvon läpi.
  • Avustettu diffuusio on passiivista aineiden kuljetusta solukalvon läpi ilman että energiaa kuluu, koska aineet kulkevat kohti pienempää pitoisuutta.
    • Avustetun diffuusion avulla esim. vesi pääsee soluun kanavaproteiinien avulla esim. kasvisolujen vesikanavien eli akvaporiinien kautta. Tätä kutsutaan osmoosiksi, mikä on avustetun diffuusion tyyppi, jossa vesi siirtyy puoliläpäisevän solukalvon läpi kohti väkevämpää solunestettä, jotta ulko- ja sisäpuolen väkevyyserot tasoittuisivat.
      • Osmoosin ansiosta esim. kasvien juurisolut, jotka sisältävät sokeria ja ovat näin osmoottiselta arvoltaan väkevämpiä, saavat maaperästä suurimman osan tarvitsemastaan vedestä ilman energiaa.
    • Myös kantajaproteiinit ovat avustettua diffuusiota ja niiden kautta soluun pääsevät glukoosi ja aminohapot. Yhdiste kiinnittyy kantajaproteiiniin samaan tapaan kuin substraatti kiinnittyy entsyymiin ja kuljetuksen jälkeen yhdiste ja kantajaproteiini irtautuvat toisistaan.

• B. Ionikanavat mahdollistavat ionien (sähköisesti varauksellisten yhdisteiden) kuljetuksen ilman energiaa, jos kuljetaan elektrokemiallisesti suuremmasta pitoisuudesta pienempään

2. AKTIIVINEN KULJETUS, jota tarvitaan, kun aineita joudutaan ottamaan kohti suurempaa pitoisuutta.

• Kuljettajaproteiinit kuljettavat aineita soluun pienemmästä pitoisuudesta suurempaan. Mm.
• Ionipumput ovat kuljettajaproteiineja, jotka ovat erikoistuneet sähköisesti varauksellisten ioneiden kuljettamiseen pienemmästä pitoisuudesta suurempaan. Energian kulumisen takia kuljettajaproteiinien toiminta on aktiivista kuljetusta. Energia saadaan kuljetukseen ATP- molekyyleistä, esim. hermosolujen natrium-kaliumpumppu (Na+-K+-ATPaasi). 

• Endosytoosi (solusyönti ja solujuonti) on tapa, jolla vaikkapa valkosolut solusyövät bakteereja.

• Eksosytoosi ("soluoksennus") on tapa, jolla vaikkapa isokokoinen hormoni eritetään ulos solusta.

KEVÄT 2019 t.2 solukalvon toiminta
http://yle.fi/plus/abitreenit/2019/kevat/BI-fi/index.html
YTL:n hyvän vastauksen piirteet (kevät 2019)
https://www.ylioppilastutkinto.fi/images/sivuston_tiedostot/Hyv_vast_piirt/FI_2019_K/2019_k_bi.pdf