Plant Membranes: A biophysical approach to structure, development and senescence

غشای پلاسمایی به طور همزمان پنجره ای است که سلول از طریق آن محیط را حس می کند و دریچه ای است که از طریق آن محیط بر ساختار و فعالیت های سلول تأثیر می گذارد. بنابراین اهمیت آن در فیزیولوژی سلولی به سختی قابل برآورد است، زیرا جریان ثابت مواد بین سلول و محیط برای رفاه هر سیستم بیولوژیکی ضروری است. ماهیت موادی که به درون سلول حرکت می کنند نیز بسیار مهم است، زیرا برخی از مواد برای نگهداری و رشد مورد نیاز هستند، در حالی که برخی دیگر به دلیل سمی بودن آنها باید به شدت حذف شوند یا فقط پس از تغییرات شیمیایی اجازه ورود به آنها داده شود. چنین تغییری غالباً به ترکیبات اجازه می دهد تا در محفظه های سلولی خاصی که دارای انواع مختلف غشاء هستند، جدا شوند. این نوع همگنی، به علاوه این واقعیت که فرسودگی و پارگی ترافیک مولکولی گذرنده، سیستم را مجبور می‌کند که دائماً نظارت و تعمیر شود، به این معنی است که سیستم غشایی هر موجودی باید از نظر ساختاری پیچیده و پویا باشد. مطالعه غشاها به دلیل شکنندگی و قطر کم به طور سنتی دشوار بوده است. با این حال، در چند دهه گذشته، به دلیل تکنیک‌هایی که امکان جداسازی عمده غشاها از سلول‌های همگن را فراهم می‌کند، پیشرفت‌های قابل توجهی حاصل شده است. از چنین غشاهای جدا شده، آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی دقیقی به دست آمده است که یک مدل کار دقیق از غشا را به ما ارائه کرده است. اکنون می‌توانیم حدس‌های هوشمندانه‌ای در مورد فعل و انفعالات ساختاری و عملکردی لیپیدهای غشایی، فسفولیپیدها، پروتئین‌ها، استرول‌ها و آب داشته باشیم.

The plasma membrane is at once the window through which the cell senses the environment and the portal through which the environment influences the structure and activities of the cell. Its importance in cellular physiology can thus hardly be overestimated, since constant flow of materials between cell and environment is essential to the well-being of any biological system. The nature of the materials mov­ ing into the cell is also critical, since some substances are required for maintenance and growth, while others, because of their toxicity, must either be rigorously excluded or permitted to enter only after chemical alteration. Such alteration frequently permits the compounds to be sequestered in special cellular compartments having different types of membranes. This type of homogeneity, plus the fact that the wear and tear of transmembrane molecular traffic compels the system to be constantly monitored and repaired, means that the membrane system of any organism must be both structurally complex and dy­ namic. Membranes have been traditionally difficult to study because of their fragility and small diameter. In the last several decades, however, remarkable advances have been made because of techniques permit­ ting the bulk isolation of membranes from homogenized cells. From such isolated membranes have come detailed physical and chemical analyses that have given us a detailed working model of membrane. We now can make intelligent guesses about the structural and func­ tional interactions of membrane lipids, phospholipids, proteins, sterols and water.