Hur upprätthåller plasmamembran homeostas?

Plasmamembranet, även kallat cellmembran eller fosfolipid dubbelskikt, är säcken som omger celler. Homeostas är ett tillstånd av balanserad jämvikt, där allt går smidigt. Plasmamembranet upprätthåller homeostas i cellen genom att hålla cellinnehållet i och främmande material ute och genom att tillhandahålla kontrollerade vägar för transport av bränsle, vätskor och avfall.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Celler i homeostas upprätthåller framgångsrikt de interna förhållandena som är nödvändiga för grundläggande funktion. Plasmamembranet är viktigt för att upprätthålla dessa förhållanden genom att separera cellens insida från allt annat. Plasmamembran består av ett fosfolipid dubbelskikt, vilket är en kedja av fettsyror bundna till en fosfatgrupp. Fettsyrorna bildar det inre skiktet av plasmamembranet och är hydrofoba, vilket innebär att de stöter bort vatten. Fosfatgrupperna bildar plasmamembranets yttre skikt och är i kontakt med vatten.

Cellen behöver exportera avfall och andra molekyler och importera bränslen och vätskor. Plasmamembran tillåter vatten, syre och koldioxid att passera genom osmos eller passiv diffusion. För andra typer av molekyler som behöver passera plasmamembranet använder celler transportsystem. Pumpar skjuter molekyler mot en koncentrationsgradient. Kanaler öppnar en grind för molekyler att flöda med sin koncentrationsgradient. Transportörer binder till specifika typer av molekyler och bär dem genom membranet.

"Homeostas" betyder "samma tillstånd." Celler i homeostas upprätthåller framgångsrikt de interna förhållandena som är nödvändiga för grundläggande funktion. Plasmamembranet är absolut nödvändigt för att bibehålla dessa förhållanden. Enkelt uttryckt, plasmamembranet skiljer cellens insida från allt annat. Utan den är en cell inget annat än en poppad ballong som slösar ut innehållet i rymden.

Plasmamembran består av ett fosfolipid dubbelskikt. Fosfolipider är kedjor av fettsyror bundna till en fosfatgrupp. "Bilayer" betyder två anslutna lager. När fosfolipider kommer ihop bildar de naturligtvis ett dubbelskikt, med fosfatgrupperna vända utåt och deras feta svansar pekar mot varandra. Det feta inre av detta skikt kallas "hydrofobt" eftersom det stöter bort vatten. De omgivande fosfaterna kallas "hydrofila" eftersom de kommer i kontakt med vätska i och utanför cellen. Plasmamembranet separerar dessa två uppsättningar vätskor och deras innehåll.

Att hålla cellens inre och åtskilda från världen räcker dock inte för homeostas. En helt isolerad cell tar snart slut på bränsle och vätska och drunknar i sitt eget avfall. Plasmamembranet upprätthåller också homeostas genom att se till att material kan röra sig in eller ut efter behov. Homeostas beror på att bibehålla korrekta vätskenivåer i cellen och på att byta användbara material, såsom syre, mot avfallsprodukter, såsom koldioxid.

Plasmamembran tillåter vatten, syre och koldioxid att passera genom osmos eller passiv diffusion. Passiv diffusion är den process där molekyler färdas genom en semipermeabel barriär längs en koncentrationsgradient - det vill säga från ett område med större koncentration till ett med lägre koncentration.

Endast ett litet antal material kan passera genom plasmamembranet genom passiv diffusion; om det var öppet för allt, skulle det inte vara ett hinder. Ändå behöver celler kontrollera rörelsen för en mängd andra molekyler in och ut ur sina membran för att upprätthålla homeostas. För att göra detta har celler tagit fram en mängd olika transportsystem som använder proteiner inbäddade i lipid dubbelskiktet som portar för celler att öppna och stänga.

Det finns tre huvudtyper av transportsystem i plasmamembranet: pumpar, kanaler och transportörer. Pumpar använder energi som produceras av cellen för att flytta molekyler mot en koncentrationsgradient. Kanaler öppnar en grind för molekyler att flöda med sin koncentrationsgradient. Transportörer binder till specifika typer av molekyler och bär dem genom membranet.