En membran omgiver hver levende celle og holder cellens indre adskilt og beskyttet fra omverdenen. Mange faktorer påvirker, hvordan denne membran opfører sig, og temperaturen er en af de vigtigste. Temperatur hjælper med at bestemme, hvad der kan komme ind i eller forlade cellen, og hvor godt molekyler, der findes i membranen, kan fungere. Temperaturer, der er for høje eller for lave, kan beskadige alvorligt og i de ekstreme temperaturområder dræbe cellen gennem deres indvirkning på cellens membran.
Hvad gør en cellemembran?
EN celle membran kaldes et dobbeltlag, fordi det er lavet af to lag, der vender mod hinanden og omgiver cellen. Kemisk dannes hvert lag af fede molekyler kaldet phospholipider. Hvert molekyle har en ende, der afviser vand, kaldet hovedet, og en anden ende kaldet halen, der frastøder vand. Det fosfolipidernes natur i membranen hjælper med at holde det flydende og semi-permeabelt, så nogle molekyler som ilt, kuldioxid og små kulbrinter kan bevæge sig igennem det og komme ind i cellen, mens andre molekyler, der kan være skadelige eller unødvendige af cellen, er holdt ude.
En cellemembran indeholder også proteiner, enten på dens indre eller ydre overflade - kaldet perifere proteiner - eller indlejret i membranen og kaldet integrerede proteiner. Fordi membranen er flydende og ikke stiv, kan disse proteiner bevæge sig inden i membranen for at tjene cellens behov og hjælpe med at holde den sund. Når celler vokser og forstørres, øges membranen også i størrelse og opretholder sin fluiditet for at lade denne vækst forløbe glat.
Høj temperatur øger flydende
Celler fungerer bedst ved normal fysiologisk temperatur, som er 98,6 grader Fahrenheit hos varmblodede dyr som mennesker. Hvis kropstemperaturen stiger, for eksempel under høj feber, kan cellemembranen blive mere flydende. Dette sker, når fosfolipidernes fedtsyrehaler bliver mindre stive og tillader mere bevægelse af proteiner og andre molekyler i og gennem membranen. Dette kan ændre cellens permeabilitet og muligvis lade nogle potentielt skadelige molekyler komme ind. Både integrerede og perifere proteiner i membranen kan også blive beskadiget af høje temperaturer, og hvis de er ekstremt høje, kan varme få disse proteiner til at bryde ned eller denaturere.
Lav temperatur stivner membranen
Et temperaturfald kan også have en negativ effekt på cellemembraner og celler. Ved lav temperatur bevæger fosfolipidernes fedtsyrehaler sig mindre og bliver mere stive. Dette nedsætter membranens samlede fluiditet, hvilket også mindsker dets permeabilitet og potentielt begrænser indtrængen af vigtige molekyler, såsom ilt og glucose i cellen. Lav temperatur kan også bremse cellevæksten ved at forhindre cellens stigning i størrelse. I ekstreme situationer, såsom langvarig udsættelse for temperaturer under frysepunktet, kan væske i cellen begynde at fryse og danne krystaller, der gennemborer membranen og i sidste ende kan dræbe cellen.
