השפעת הטמפרטורה על ממברנות התא

תוֹכֶן

• מה מייצר קרום תא?
• טמפרטורה גבוהה מעלה את הנזילות
• טמפרטורה נמוכה מקשחת את הממברנה

קרום מקיף כל תא חי, תוך שמירה על תאי פנים מופרדים ומוגנים מהעולם החיצון. גורמים רבים משפיעים על אופן התנהגותו של קרום זה והטמפרטורה היא אחד החשובים ביותר. הטמפרטורה עוזרת לקבוע מה יכול להיכנס לתא או לצאת ממנו וכמה טוב מולקולות שנמצאות בתוך הממברנה יכולות לתפקד. טמפרטורות גבוהות מדי או נמוכות מדי עלולות לפגוע קשה, ובטווחי הטמפרטורה הקיצוניים, להרוג את התא דרך השפעתן על קרום התאים.

מה מייצר קרום תא?

קרום תאים נקרא דו שכבתי מכיוון שהוא עשוי משתי שכבות הפונות זו אל זו ומקיפות את התא. מבחינה כימית, כל שכבה נוצרת על ידי מולקולות שומניות הנקראות פוספוליפידים. לכל מולקולה יש סוף שדוחה מים, נקרא ראשו, וקצה אחר שנקרא הזנב הדוחה מים. אופי הפוספוליפידים בקרום עוזר לשמור עליו נוזלים וחדירים למחצה, כך שכמה מולקולות כמו חמצן, פחמן דו חמצני ופחמימנים קטנים יכולים לנוע דרכו ולהיכנס לתא, בעוד מולקולות אחרות שעלולות להזיק או לא להיות נחוצות בתא מוחזקים.

קרום תא מכיל גם חלבונים, בין אם על פני השטח הפנימיים והחיצוניים - המכונים חלבונים היקפיים - או המוטמעים בממברנה ונקראים חלבונים אינטגרליים. מכיוון שהממברנה נוזלית ולא נוקשה, חלבונים אלה יכולים לנוע בתוך הממברנה כדי לשרת את צרכי התאים ולסייע בשמירה על בריאותה. כמו כן, ככל שהתאים צומחים ומתגדלים, גם הממברנה גדלה בגודלה ושומרת על נזילותה כדי לאפשר לצמיחה זו להתקדם בצורה חלקה.

טמפרטורה גבוהה מעלה את הנזילות

התאים מתפקדים בצורה הטובה ביותר בטמפרטורה פיזיולוגית רגילה, שהיא 98.6 מעלות פרנהייט אצל בעלי חיים בעלי דם חם כמו בני אדם. אם טמפרטורת הגוף עולה, למשל בזמן חום גבוה, קרום התא יכול להיות נוזלי יותר. זה קורה כאשר זנבות החומצות השומניות של הפוספוליפידים הופכים פחות נוקשים ומאפשרים תנועה רבה יותר של חלבונים ומולקולות אחרות בקרום ובאמצעותו. זה יכול לשנות את החדירות של התא, ואולי לאפשר לכמה מולקולות שעלולות להזיק. גם חלבונים אינטגרליים וגם היקפיים בהיקף הממברנה עלולים להיפגע כתוצאה מטמפרטורות גבוהות, ואם גבוה במיוחד, חום עלול לגרום להתפרקות של חלבונים אלה או להתלוותם.

טמפרטורה נמוכה מקשחת את הממברנה

לירידה בטמפרטורה יכולה להיות השפעה שלילית על ממברנות התא ותאים. בטמפרטורה נמוכה זנבות החומצות השומניות של הפוספוליפידים נעים פחות והופכים לנוקשים יותר. זה מקטין את הנזילות הכללית של הממברנה, ומוריד גם את חדירותו ומגביל את כניסת המולקולות החשובות כמו חמצן וגלוקוזה לתא. טמפרטורה נמוכה יכולה גם להאט את צמיחת התאים על ידי מניעת הגדלת התאים בגודל. במצבים קיצוניים, כמו חשיפה ממושכת לטמפרטורות תת-הקפאה, נוזל בתא יכול להתחיל להקפיא, ויוצרים גבישים הנוקבים את הממברנה ועלולים בסופו של דבר להרוג את התא.