Obsah
Každá živá bunka obklopuje membrána, ktorá udržuje bunky oddelené a chránené od vonkajšieho sveta. Ako sa táto membrána správa, ovplyvňuje veľa faktorov a teplota je jedným z najdôležitejších. Teplota pomáha určiť, čo môže vstúpiť alebo opustiť bunku a ako dobre môžu molekuly nájdené v membráne fungovať. Príliš vysoké alebo príliš nízke teploty môžu vážne poškodiť av extrémnych teplotných rozsahoch bunku zničiť pôsobením na bunkovú membránu.
Čo vytvára bunkovú membránu?
Bunková membrána sa nazýva dvojvrstva, pretože je vyrobená z dvoch vrstiev, ktoré sú oproti sebe a obklopujú bunku. Chemicky je každá vrstva tvorená mastnými molekulami nazývanými fosfolipidy. Každá molekula má koniec, ktorý odpudzuje vodu, nazývanú jej hlava, a ďalší koniec, ktorý sa nazýva chvost, ktorý odpudzuje vodu. Povaha fosfolipidov v membráne pomáha udržať tekutinu a polopriepustnú, takže niektoré molekuly, ako je kyslík, oxid uhličitý a malé uhľovodíky, sa môžu cez ňu pohybovať a vstupovať do bunky, zatiaľ čo iné molekuly, ktoré by mohli byť škodlivé alebo nepotrebné bunkou sú mimo dosahu.
Bunková membrána tiež obsahuje proteíny, buď na svojom vnútornom alebo vonkajšom povrchu - nazývané periférne proteíny - alebo uložené v membráne a nazývané integrálne proteíny. Pretože membrána je tekutá a nie rigidná, tieto proteíny sa môžu pohybovať v membráne, aby slúžili potrebám buniek a pomáhali udržiavať ich zdravé. Rovnako ako bunky rastú a zväčšujú sa, membrána sa tiež zväčšuje a udržuje svoju tekutosť, aby umožnil hladký priebeh tohto rastu.
Vysoká teplota zvyšuje tekutosť
Bunky fungujú najlepšie pri normálnej fyziologickej teplote, ktorá je 98,6 stupňov Fahrenheita u teplokrvných zvierat, ako sú ľudia. Ak sa telesná teplota zvýši, napríklad pri vysokej horúčke, bunková membrána sa môže stať tekutejšou. Stáva sa to, keď sa zvyšky mastných kyselín fosfolipidov stanú menej rigidnými a umožňujú väčší pohyb proteínov a iných molekúl v membráne a cez ňu. To môže zmeniť priepustnosť bunky a prípadne umožniť vstupu niektorých potenciálne škodlivých molekúl. Integrálne aj periférne proteíny v membráne môžu byť tiež poškodené vysokými teplotami, a ak sú extrémne vysoké, teplo môže spôsobiť rozklad týchto proteínov alebo ich denaturáciu.
Nízka teplota zosilňuje membránu
Zníženie teploty môže mať tiež negatívny vplyv na bunkové membrány a bunky. Pri nízkej teplote sa zvyšky mastných kyselín fosfolipidov pohybujú menej a stávajú sa rigidnejšie. To znižuje celkovú tekutosť membrány, tiež znižuje jej priepustnosť a potenciálne obmedzuje vstup dôležitých molekúl, ako je kyslík a glukóza, do bunky. Nízka teplota môže tiež spomaliť rast buniek tým, že zabráni zväčšeniu veľkosti buniek. V extrémnych situáciách, napríklad pri dlhodobom vystavení teplotám pod bodom mrazu, sa tekutina v bunke môže začať zmrazovať, čím sa tvoria kryštály, ktoré prepichujú membránu a nakoniec môžu bunku zabiť.