De celmembraan is een van de vele opmerkelijke triomfen van biologische evolutie. Dit membraan, een van de drie kenmerken die alle levende cellen gemeen hebben, is niet alleen een stevige barrière die cellen hun vorm geeft en een houder voor hun moleculaire inhoud, maar ook een selectief permeabele poort die bepaalt welke stoffen wel en niet in en uit kunnen gaan cel.
Net zoals een auto-assemblagefabriek een constante aanvoer van enorm verschillende grondstoffen (bijv. metaal, rubber en menselijke en technologische middelen) nodig heeft om te kunnen functioneren bij piekcapaciteit heeft een cel een manier nodig om de moleculen die de cel nodig heeft voor zijn reacties binnen te laten, terwijl het proces van membraantransport nog steeds wordt gereguleerd als een geheel.
zeker ionen, of atomen met een netto elektrische lading, behoren tot de favoriete moleculen die kunnen passeren, maar slechts met enige inspanning.
Het celmembraan: wat doet het?
De cel is de basiseenheid van het leven met de kleinste levensvormen bestaande uit slechts een enkele cel en je eigen lichaam inclusief triljoenen. Alle
cellen een celmembraan hebben, a cytoplasma en ribosomen; de meeste cellen hebben ook andere componenten. Het celmembraan wordt ook wel het plasmamembraan genoemd, maar aangezien sommige andere celstructuren ook plasmamembranen hebben, is "celmembraan" specifieker.Het celmembraan geeft de celgrenzen en stevigheid, waardoor het zijn vitale inhoud kan bevatten. Het biedt ook bescherming aan die inhoud in de vorm van een fysieke barrière. Deze celmembraanbarrière is semi-permeabel, doordat bepaalde stoffen in en uit kunnen gaan, terwijl andere de doorgang wordt ontzegd.
Anatomie van het celmembraan
Het celmembraan bestaat uit a fosfolipide dubbellaags. Het omvat twee structureel identieke lagen die op een "spiegelbeeld" -manier tegenover elkaar staan. Elke laag bestaat uit lange, meestal lineaire fosfolipidemoleculen, die naast elkaar zijn gestapeld, maar - belangrijker nog - enige ruimte ertussen behouden. Deze moleculen omvatten een fosfaat "kop" en een lipide (vette) "staart".
De fosfaatkoppen zijn hydrofiel, of "waterzoekend", omdat ze een ongelijke ladingsverdeling dragen. Deze koppen zijn daarom gericht naar de meer waterige buitenkant van de cel zelf en het cytoplasma aan de binnenkant.
De hydrofobe staarten daarentegen staan tegenover elkaar aan de binnenkant van de fosfolipide dubbellaag.
Fosfolipide dubbellaagse functie
De belangrijkste functie van het celmembraan is het beschermen van de cel, een eigenschap die inherent is aan de samenstelling en structuur ervan.
Een andere essentiële functie is om sommige moleculen de cel in en uit te laten gaan, maar niet allemaal. Bovendien moet het celmembraan op de een of andere manier deelnemen aan het geven van die moleculen die belast zijn door grootte of elektrische lading, maar moet er toch op de een of andere manier doorheen gaan, ben hierin een actieve boost werkwijze.
De permeabiliteit van de lipidedubbellaag wordt bepaald door verschillende factoren. Een daarvan, waarschijnlijk intuïtief, is grootte. Een andere is lading. Omdat de binnenkant van de dubbellaag bestaat uit twee sets uitsluitend hydrofobe lipidemoleculen die tegenover elkaar staan, staat de binnenkant vijandig tegenover de doorgang van hydrofiele moleculen zoals ionen en de meeste biologische moleculen.
Celmembraan transport
Over het algemeen hangt celmembraantransport af van:
- De permeabiliteit van het membraan zelf, die niet constant is
- De grootte en lading van moleculen die doorgang zoeken
- Het concentratieverschil van dat molecuul tussen de ene kant van het celmembraan (de buitenkant van de cel) en de andere (de cytoplasma)
Ionen kunnen niet door membranen diffunderen langs hun concentratiegradiënt, zelfs de kleinste (H+, een proton of geladen waterstofatoom).
In plaats daarvan zijn eiwitten ingebed op punten langs het celmembraan genaamd kanaal eiwitten vormen poriën, of kanalen, waardoor het vereiste ion dan kan passeren, zoals door een eigen ondergrondse tunnel.