Plasmamembranen, også kaldet cellemembran eller phospholipid dobbeltlag, er den sæk, der omgiver cellerne. Homeostase er en tilstand af afbalanceret ligevægt, hvor alt kører glat. Plasmamembranen opretholder homeostase i cellen ved at holde celleindholdet i og fremmed materiale ude og ved at tilvejebringe kontrollerede muligheder for transport af brændstof, væsker og affald.
TL; DR (for lang; Læste ikke)
Celler i homeostase opretholder med succes de interne forhold, der er nødvendige for grundlæggende funktion. Plasmamembranen er vigtig for at opretholde disse forhold ved at adskille celleindersiden fra alt andet. Plasmamembraner består af et phospholipid dobbeltlag, som er en kæde af fedtsyrer bundet til en phosphatgruppe. Fedtsyrerne danner det indre lag af plasmamembranen og er hydrofobe, hvilket betyder, at de afviser vand. Fosfatgrupperne danner det ydre lag af plasmamembranen og er i kontakt med vand.
Cellen har brug for at eksportere affald og andre molekyler og importere brændstoffer og væsker. Plasmamembraner tillader vand, ilt og kuldioxid at passere gennem osmose eller passiv diffusion. Til andre typer molekyler, der har brug for at krydse plasmamembranen, bruger celler transportsystemer. Pumper skubber molekyler mod en koncentrationsgradient. Kanaler åbner en port for molekyler til at flyde med deres koncentrationsgradient. Transportører binder til bestemte typer molekyler og bærer dem gennem membranen.
Samme stat
"Homeostase" betyder "samme tilstand." Celler i homeostase opretholder med succes de interne forhold, der er nødvendige for grundlæggende funktion. Plasmamembranen er absolut nødvendig for at opretholde disse forhold. Kort sagt, plasmamembranen adskiller indersiden af cellen fra alt andet. Uden den er en celle intet andet end en poppet ballon, der spilder dens indhold ud i rummet.
Hydrofob, hydrofil
Plasmamembraner består af et phospholipid dobbeltlag. Phospholipider er kæder af fedtsyrer bundet til en phosphatgruppe. "Bilayer" betyder to forbundne lag. Når phospholipider mødes, danner de naturligvis et dobbelt lag, hvor deres fosfatgrupper vender udad, og deres fede haler peger mod hinanden. Det fede indre af dette lag kaldes "hydrofobt", fordi det afviser vand. De omkringliggende fosfater kaldes "hydrofile", fordi de kommer i kontakt med væske i og uden for cellen. Plasmamembranen adskiller disse to sæt væsker og deres indhold.
Passiv transport
At holde cellen inde og adskille fra verden er dog ikke nok til homeostase. En helt isoleret celle løber snart tør for brændstof og væske og drukner i sit eget affald. Plasmamembranen opretholder også homeostase ved at sikre, at materialer kan bevæge sig ind eller ud efter behov. Homeostase afhænger af opretholdelse af korrekte væskeniveauer i cellen og af udveksling af anvendelige materialer, såsom ilt, med affaldsprodukter, såsom kuldioxid.
Plasmamembraner tillader vand, ilt og kuldioxid at passere gennem osmose eller passiv diffusion. Passiv diffusion er den proces, hvor molekyler bevæger sig gennem en semipermeabel barriere langs en koncentrationsgradient - det vil sige fra et område med større koncentration til et med lavere koncentration.
Aktiv transport
Kun et lille antal materialer kan passere gennem plasmamembranen ved passiv diffusion; hvis det var åbent for alt, ville det ikke være en barriere. Alligevel er celler nødt til at kontrollere bevægelsen af en række andre molekyler ind og ud af deres membraner for at opretholde homeostase. For at gøre dette har celler udtænkt en række transportsystemer, der bruger proteiner indlejret i lipid-dobbeltlaget som porte, hvor celler kan åbnes og lukkes.
Der er tre hovedtyper af transportsystemer i plasmamembranen: pumper, kanaler og transportører. Pumper bruger energi produceret af cellen til at flytte molekyler mod en koncentrationsgradient. Kanaler åbner en port for molekyler til at flyde med deres koncentrationsgradient. Transportører binder til bestemte typer molekyler og bærer dem gennem membranen.