Het plasmamembraan, ook wel het celmembraan of fosfolipide dubbellaag genoemd, is de zak die cellen omringt. Homeostase is een toestand van evenwichtig evenwicht, waarin alles soepel verloopt. Het plasmamembraan handhaaft de homeostase in de cel door de celinhoud binnen en vreemd materiaal buiten te houden, en door gecontroleerde wegen te bieden voor het transport van brandstof, vloeistoffen en afval.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Cellen in homeostase handhaven met succes de interne omstandigheden die nodig zijn voor basisfunctioneren. Het plasmamembraan is essentieel voor het handhaven van deze omstandigheden door de binnenkant van de cel te scheiden van al het andere. Plasmamembranen bestaan uit een fosfolipide dubbellaag, een keten van vetzuren die aan een fosfaatgroep is bevestigd. De vetzuren vormen de binnenste laag van het plasmamembraan en zijn hydrofoob, wat betekent dat ze water afstoten. De fosfaatgroepen vormen de buitenste laag van het plasmamembraan en staan in contact met water.
De cel moet afval en andere moleculen exporteren en brandstoffen en vloeistoffen importeren. Plasmamembranen laten water, zuurstof en koolstofdioxide door door osmose of passieve diffusie. Voor andere soorten moleculen die het plasmamembraan moeten passeren, gebruiken cellen transportsystemen. Pompen duwen moleculen tegen een concentratiegradiënt in. Kanalen openen een poort voor moleculen om te stromen met hun concentratiegradiënt. Transporters binden zich aan specifieke soorten moleculen en dragen deze door het membraan.
Zelfde staat
"Homeostase" betekent "dezelfde toestand". Cellen in homeostase handhaven met succes de interne omstandigheden die nodig zijn voor basisfunctioneren. Het plasmamembraan is absoluut essentieel voor het handhaven van deze omstandigheden. Simpel gezegd, het plasmamembraan scheidt de binnenkant van de cel van al het andere. Zonder dat is een cel niets meer dan een geknalde ballon, die de inhoud de ruimte in spuit.
Hydrofoob, hydrofiel
Plasmamembranen zijn opgebouwd uit een fosfolipide dubbellaag. Fosfolipiden zijn ketens van vetzuren die aan een fosfaatgroep zijn bevestigd. "Bilayer" betekent twee verbonden lagen. Wanneer fosfolipiden samenkomen, vormen ze van nature een dubbele laag, met hun fosfaatgroepen naar buiten gericht en hun vetstaarten naar elkaar gericht. De vettige binnenkant van deze laag wordt "hydrofoob" genoemd omdat het water afstoot. De omringende fosfaten worden "hydrofiel" genoemd omdat ze in contact komen met vloeistof binnen en buiten de cel. Het plasmamembraan scheidt deze twee sets vloeistoffen en hun inhoud.
Passief transport
De cel binnenin en gescheiden van de wereld houden is echter niet genoeg voor homeostase. Een volledig geïsoleerde cel heeft al snel geen brandstof en vloeistof meer en verdrinkt in zijn eigen afval. Het plasmamembraan handhaaft ook de homeostase door ervoor te zorgen dat materialen indien nodig naar binnen of naar buiten kunnen bewegen. Homeostase is afhankelijk van het handhaven van de juiste vloeistofniveaus in de cel en van het uitwisselen van bruikbare materialen, zoals zuurstof, voor afvalproducten, zoals koolstofdioxide.
Plasmamembranen laten water, zuurstof en koolstofdioxide door door osmose of passieve diffusie. Passieve diffusie is het proces waarbij moleculen door een semipermeabele barrière langs een concentratiegradiënt - dat wil zeggen, van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie.
Actief transport
Slechts een klein aantal materialen kan door passieve diffusie door het plasmamembraan gaan; als het voor alles open zou staan, zou het geen barrière zijn. Maar cellen moeten de beweging van een verscheidenheid aan andere moleculen in en uit hun membranen regelen om de homeostase te behouden. Om dit te doen, hebben cellen een verscheidenheid aan transportsystemen bedacht die eiwitten gebruiken die zijn ingebed in de lipidedubbellaag als poorten voor cellen om te openen en te sluiten.
Er zijn drie hoofdtypen transportsystemen in het plasmamembraan: pompen, kanalen en transporters. Pompen gebruiken de door de cel geproduceerde energie om moleculen tegen een concentratiegradiënt in te bewegen. Kanalen openen een poort voor moleculen om te stromen met hun concentratiegradiënt. Transporters binden zich aan specifieke soorten moleculen en dragen deze door het membraan.