Plasmamembranen er et fettlag av fettmolekyler som forhindrer vann og salter i å passere gjennom. Så hvordan kommer vann, salter og store molekyler som sukker inn i cellene? Disse molekylene er essensielle for levende ting.
De cellemembran styrer hva som går inn og ut ved å ha proteinkanaler som fungerer som trakter i noen tilfeller og pumper i andre tilfeller.
Passiv transport krever ikke energimolekyler og skjer når en trakt åpner seg i membranen og lar molekyler strømme gjennom. Aktiv transport krever energi, fordi proteinmaskiner aktivt griper molekyler på den ene siden av membranen og skyver dem gjennom til den andre siden.
Å lære mer om disse prosessene hjelper deg med å beskrive hvordan plasmamembranen styrer hva som går inn i og kommer ut av en celle.
Cellemembranfunksjon: Passiv transport gjennom kanaler
Den enkleste måten en cellemembran kan kontrollere hva som går inn og ut er å ha en proteinkanal som bare passer til en type molekyl. På denne måten kan cellen kontrollere strømmen av bare vann, salter eller hydrogenioner som gjør en flytende sur eller ikke sur.
Aquaporins er proteinkanaler som lar vann passere fritt gjennom cellemembranen. Siden vann ikke blandes med olje, og cellemembranen er fet, kan vann ikke fritt passere inn eller ut av en celle. Aquaporins lar vannmolekyler strømme inn i celler som en enkeltfilslinje. Kort sagt, en aquaporin styrer nivået av vann som kommer inn i cellen.
Symport og Antiport
Diffusjon er den tilfeldige, men retningsbestemte bevegelsen av molekyler fra et sted hvor det er mange av dem til et sted der det er få av dem. Strømmen av molekyler nedover denne gradienten, eller forskjellen i konsentrasjon, er som strømmen av vann ned en foss. Det er en form for energi som kan brukes til å gjøre andre ting.
Proteinpumper i membranen kan utnytte den naturlige strømmen av saltioner over en membran for å pumpe inn andre typer ioner eller molekyler. Dette er som å haike.
Pumping av et molekyl i samme retning som det diffuserende molekylet kalles symport. Pumping av et molekyl i motsatt retning av det diffuserende molekylet kalles antiport.
Aktiv transport
Å la molekyler diffundere nedover gradienten deres krever ikke energi, men å pumpe disse molekylene i andre retninger for å gjøre gradienten i utgangspunktet krever energi. Aktiv transport beskriver molekylers bevegelse mot deres konsentrasjonsgradienter, som å fylle flere mennesker inn i et rom som allerede er overfylt, og som krever pumper som drives av et energimolekyl som kalles ATP (adenosintrifosfat).
ATP er som et oppladbart batteri. Hver bruk frigjør et støt av energi som gjør en ATP til sin uladede tilstand kalt ADP. ADP kan lades inn i ATP. Proteiner som pumper molekyler mot gradienten har en lomme som ATP passer inn i.
Eksocytose og endocytose
Celler kan bevege store molekyler eller store blandinger av molekyler over membranen. Denne typen last er for stor til å pumpes eller for mangfoldig til å kontrolleres av bare en kanal. Bevegelsen av denne typen materiale over en membran krever prosessen med å klemme eller smelte membranposer.
Endocytose er prosessen der cellemembranen klemmer innover for å svelge et molekyl som er utenfor cellen. Eksocytose er transportprosessen der en membranpose inne i cellen løper inn i cellens overflatemembran.
Denne kollisjonen forbinder posen med overflatemembranen, og får posen til å bryte og frigjøre innholdet utenfor cellen. Innholdet havner på utsiden fordi den ødelagte membranen i posen blir en del av overflatemembranen - som to dråper olivenolje som smelter sammen og danner en større dråpe på toppen av vannet.
