Hvordan opprettholder plasmamembranen homeostase?

Plasmamembranen, også kalt cellemembran eller fosfolipid dobbeltlag, er sekken som omgir celler. Homeostase er en tilstand av balansert likevekt, der alt går som det skal. Plasmamembranen opprettholder homeostase i cellen ved å holde celleinnholdet i og fremmed materiale ute, og ved å gi kontrollerte veier for transport av drivstoff, væsker og avfall.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Celler i homeostase opprettholder vellykket de interne forholdene som er nødvendige for grunnleggende funksjon. Plasmamembranen er viktig for å opprettholde disse forholdene ved å skille innsiden av cellen fra alt annet. Plasmamembraner består av et fosfolipid dobbeltlag, som er en kjede av fettsyrer festet til en fosfatgruppe. Fettsyrene danner det indre laget av plasmamembranen og er hydrofobe, noe som betyr at de frastøter vann. Fosfatgruppene danner det ytre laget av plasmamembranen, og er i kontakt med vann.

Cellen trenger å eksportere avfall og andre molekyler, og importere drivstoff og væsker. Plasmamembraner lar vann, oksygen og karbondioksid passere gjennom osmose eller passiv diffusjon. For andre typer molekyler som trenger å krysse plasmamembranen, bruker celler transportsystemer. Pumper skyver molekyler mot en konsentrasjonsgradient. Kanaler åpner en gate for molekyler å strømme med konsentrasjonsgradienten. Transportører binder seg til bestemte typer molekyler og bærer dem gjennom membranen.

"Homeostase" betyr "samme tilstand." Celler i homeostase opprettholder vellykket de interne forholdene som er nødvendige for grunnleggende funksjon. Plasmamembranen er helt essensiell for å opprettholde disse forholdene. Enkelt sagt, plasmamembranen skiller innsiden av cellen fra alt annet. Uten den er en celle ingenting annet enn en spratt ballong som søler innholdet ut i rommet.

Plasmamembraner består av et fosfolipid dobbeltlag. Fosfolipider er kjeder av fettsyrer festet til en fosfatgruppe. "Bilayer" betyr to sammenkoblede lag. Når fosfolipider kommer sammen, danner de naturlig et dobbelt lag, med fosfatgruppene vendt ut og de fettete halene peker mot hverandre. Det fete indre av dette laget kalles "hydrofobt" fordi det avviser vann. De omkringliggende fosfater kalles "hydrofile" fordi de kommer i kontakt med væske i og utenfor cellen. Plasmamembranen skiller disse to væskesettene og deres innhold.

Å holde cellen inne og atskilt fra verden er imidlertid ikke nok for homeostase. En helt isolert celle går snart tom for drivstoff og væske og drukner i sitt eget avfall. Plasmamembranen opprettholder også homeostase ved å sørge for at materialene kan bevege seg inn eller ut etter behov. Homeostase er avhengig av å opprettholde riktige væskenivåer i cellen og å bytte brukbare materialer, som oksygen, for avfallsprodukter, som karbondioksid.

Plasmamembraner lar vann, oksygen og karbondioksid passere gjennom osmose eller passiv diffusjon. Passiv diffusjon er prosessen der molekyler beveger seg gjennom en semipermeabel barriere langs en konsentrasjonsgradient - det vil si fra et område med større konsentrasjon til et med lavere konsentrasjon.

Bare et lite antall materialer kan passere gjennom plasmamembranen ved passiv diffusjon; hvis det var åpent for alt, ville det ikke være en barriere. Likevel må celler kontrollere bevegelsen til en rekke andre molekyler inn og ut av membranene for å opprettholde homeostase. For å gjøre dette har celler utviklet en rekke transportsystemer som bruker proteiner innebygd i lipid-dobbeltlaget som porter for celler å åpne og lukke.

Det er tre hovedtyper av transportsystemer i plasmamembranen: pumper, kanaler og transportører. Pumper bruker energi produsert av cellen for å flytte molekyler mot en konsentrasjonsgradient. Kanaler åpner en gate for molekyler å strømme med konsentrasjonsgradienten. Transportører binder seg til bestemte typer molekyler og bærer dem gjennom membranen.