Sisu
Membraan ümbritseb igat elusrakku, hoides rakkude sisemust eraldatud ja välismaailma eest kaitstud. Selle membraani käitumist mõjutavad paljud tegurid ja temperatuur on üks olulisemaid. Temperatuur aitab kindlaks teha, mis võib rakku siseneda või sellest lahkuda ning kui hästi membraanis leiduvad molekulid suudavad toimida. Liiga kõrge või liiga madal temperatuur võib tõsiseid kahjustusi tekitada ja äärmuslikes temperatuurivahemikes hävitab raku nende mõju kaudu rakumembraanile.
Mis teeb rakumembraani?
Rakumembraani nimetatakse kahekihiliseks, kuna see on valmistatud kahest kihist, mis asetsevad üksteise vastas ja ümbritsevad raku. Keemiliselt moodustatakse iga kiht rasvaseid molekule, mida nimetatakse fosfolipiidideks. Igal molekulil on vesi tõrjuv ots, mida nimetatakse selle peaks, ja teine ots, mida nimetatakse sabaks, mis tõrjub vett. Membraanis sisalduvate fosfolipiidide olemus aitab hoida seda vedela ja poolläbilaskvana, nii et mõned molekulid, nagu hapnik, süsinikdioksiid ja väikesed süsivesinikud, saavad sellest läbi liikuda ja rakku siseneda, samas kui teised molekulid, mis võivad raku jaoks kahjulikud või ebavajalikud olla hoitakse väljas.
Rakumembraan sisaldab ka valke, kas sise- või välispinnal - mida nimetatakse perifeerseteks valkudeks - või membraanis manustatud ja integreeritud valkudeks. Kuna membraan on vedel ja mitte jäik, võivad need valgud liikuda membraanis rakkude vajaduste rahuldamiseks ja selle tervise hoidmiseks. Rakkude kasvades ja laienedes suureneb ka membraani suurus ja see säilitab oma voolavuse, et kasv saaks sujuvalt kulgeda.
Kõrge temperatuur suurendab vedelikku
Rakud funktsioneerivad kõige paremini normaalse füsioloogilise temperatuuri korral, mis soojaverelistel loomadel nagu inimesed on 98,6 kraadi Fahrenheiti järgi. Kui kehatemperatuur tõuseb, näiteks kõrge palaviku ajal, võib rakumembraan muutuda vedelamaks. See juhtub siis, kui fosfolipiidide rasvhapete sabad muutuvad vähem jäigaks ja võimaldavad valkudel ja teistel molekulidel rohkem liikuda membraanis ja läbi selle. See võib muuta raku läbilaskvust, võimaldades mõnel potentsiaalselt kahjulikul molekulil siseneda. Nii membraani integreeritud kui ka perifeersed valgud võivad kahjustada ka kõrge temperatuur ja kui see on eriti kõrge, võib kuumus need valgud laguneda või denatureeruda.
Madal temperatuur jäigastdab membraani
Temperatuuri langus võib kahjustada ka rakumembraane ja rakke. Madalal temperatuuril liiguvad fosfolipiidide rasvhapete sabad vähem ja muutuvad jäigemaks. See vähendab membraani üldist voolavust, vähendades ka selle läbilaskvust ja piirates potentsiaalselt selliste oluliste molekulide nagu hapniku ja glükoosi sisenemist rakku. Madal temperatuur võib ka rakkude kasvu aeglustada, takistades rakkude kasvu. Äärmuslikes olukordades, näiteks pikaajalise kokkupuute korral sügavkülmumisega, võib rakus olev vedelik hakata külmuma, moodustades kristalle, mis läbistavad membraani ja võivad raku lõpuks tappa.