Die Plasmamembran ist eine ölige Schicht aus Fettmolekülen, die den Durchgang von Wasser und Salzen verhindert. Wie gelangen Wasser, Salze und große Moleküle wie Zucker in die Zellen? Diese Moleküle sind für Lebewesen essentiell.
Das Zellmembran kontrolliert, was ein- und ausgeht, indem Proteinkanäle verwendet werden, die in einigen Fällen wie Trichter und in anderen Fällen wie Pumpen wirken.
Passiver Transport benötigt keine Energiemoleküle und geschieht, wenn sich ein Trichter in der Membran öffnet und Moleküle durchfließen lässt. Aktiver Transport benötigt Energie, denn Proteinmaschinen greifen aktiv Moleküle auf einer Seite der Membran und drücken sie auf die andere Seite.
Wenn Sie mehr über diese Prozesse erfahren, können Sie beschreiben, wie die Plasmamembran steuert, was in eine Zelle eindringt und aus ihr herauskommt.
Zellmembranfunktion: Passiver Transport durch Kanäle
Der einfachste Weg, wie eine Zellmembran steuern kann, was ein- und ausgeht, besteht darin, einen Proteinkanal zu haben, der nur zu einer Art von Molekül passt. Auf diese Weise kann die Zelle nur den Fluss von Wasser, Salzen oder dem
Wasserstoffionen die eine Flüssigkeit sauer oder nicht sauer machen.Aquaporine sind Proteinkanäle, die Wasser ungehindert durch die Zellmembran passieren lassen. Da sich Wasser nicht mit Öl vermischt und die Zellmembran ölig ist, kann Wasser nicht ungehindert in eine Zelle ein- oder austreten. Aquaporine lassen Wassermoleküle als eine einreihige Linie in die Zellen fließen. Kurz gesagt, ein Aquaporin steuert den Wasserspiegel, der in die Zelle eindringt.
Symport und Antiport
Diffusion ist die zufällige, aber gerichtete Bewegung von Molekülen von einem Ort, an dem es viele davon gibt, zu einem Ort, an dem es nur wenige gibt. Der Fluss von Molekülen entlang dieses Gradienten oder Konzentrationsunterschieds ist wie der Fluss von Wasser einen Wasserfall hinunter. Es ist eine Energieform, die für andere Dinge verwendet werden kann.
Proteinpumpen in der Membran können den natürlichen Fluss von Salzionen durch eine Membran nutzen, um andere Arten von Ionen oder Molekülen einzupumpen. Das ist wie Trampen.
Das Pumpen eines Moleküls in die gleiche Richtung wie das diffundierende Molekül wird als Symport bezeichnet. Das Pumpen eines Moleküls in die entgegengesetzte Richtung des diffundierenden Moleküls wird als Antiport bezeichnet.
Aktiven Transport
Moleküle entlang ihres Gradienten diffundieren zu lassen, erfordert keine Energie, aber das Pumpen dieser Moleküle in andere Richtungen, um den Gradienten überhaupt herzustellen, erfordert Energie. Aktiver Transport beschreibt die Bewegung von Molekülen gegen ihre Konzentrationsgradienten, wie zum Beispiel, mehr Leute in einen Raum zu stopfen, der bereits überfüllt ist und Pumpen erfordert, die von einem Energiemolekül namens. angetrieben werden ATP (Adenosintriphosphat).
ATP ist wie eine wiederaufladbare Batterie. Jeder Gebrauch setzt einen Energiestoß frei, der ein ATP in seinen ungeladenen Zustand namens ADP verwandelt. ADP kann in ATP aufgeladen werden. Proteine, die Moleküle gegen ihren Gradienten pumpen, haben eine Tasche, in die ATP passt.
Exozytose und Endozytose
Zellen können große Moleküle oder große Molekülgemische durch ihre Membran bewegen. Diese Art von Ladung ist zu groß, um gepumpt zu werden, oder zu vielfältig, um von nur einem Kanal gesteuert zu werden. Die Bewegung dieses Materialtyps über eine Membran erfordert das Zusammendrücken oder Verschmelzen von Membranbeuteln.
Endozytose ist der Prozess, bei dem sich die Zellmembran nach innen drückt, um ein Molekül zu schlucken, das sich außerhalb der Zelle befindet. Exozytose ist der Transportprozess, bei dem ein Membranbeutel innerhalb der Zelle in die Oberflächenmembran der Zelle läuft.
Diese Kollision verbindet den Beutel mit der Oberflächenmembran, wodurch der Beutel bricht und seinen Inhalt außerhalb der Zelle freisetzt. Der Inhalt landet nach außen, weil die zerbrochene Membran des Beutels Teil der Oberflächenmembran wird – wie zwei Tropfen Olivenöl, die auf Wasser zu einem größeren Tropfen verschmelzen.