Plasmamembranet är ett oljigt lager av fettmolekyler som förhindrar att vatten och salter passerar igenom. Så hur kommer vatten, salter och stora molekyler som socker in i cellerna? Dessa molekyler är väsentliga för levande saker.
De cellmembranet styr vad som går in och ut genom att ha proteinkanaler som fungerar som trattar i vissa fall och pumpar i andra fall.
Passiv transport kräver inte energimolekyler och händer när en tratt öppnas i membranet och låter molekyler flöda igenom. Aktiv transport kräver energi, eftersom proteinmaskiner aktivt tar tag i molekyler på ena sidan av membranet och skjuter dem igenom till andra sidan.
Att lära dig mer om dessa processer hjälper dig att beskriva hur plasmamembranet styr vad som går in i och kommer ut ur en cell.
Cellmembranfunktion: Passiv transport genom kanaler
Det enklaste sättet att ett cellmembran kan kontrollera vad som går in och ut är att ha en proteinkanal som endast passar en typ av molekyl. På detta sätt kan cellen kontrollera flödet av bara vatten, salter eller vätejoner som gör en flytande sur eller inte sur.
Aquaporins är proteinkanaler som låter vatten passera fritt genom cellmembranet. Eftersom vatten inte blandas med olja och cellmembranet är oljigt kan vatten inte passera fritt in i eller ut ur en cell. Aquaporins tillåter vattenmolekyler att strömma in i cellerna som en enda filrad. Kort sagt, en aquaporin kontrollerar nivån av vatten som kommer in i cellen.
Symport och Antiport
Diffusion är den slumpmässiga men riktade förflyttningen av molekyler från en plats där det finns många av dem till en plats där det finns få av dem. Flödet av molekyler ner denna gradient, eller skillnad i koncentration, är som flödet av vatten nerför ett vattenfall. Det är en form av energi som kan användas för att göra andra saker.
Proteinpumpar i membranet kan utnyttja det naturliga flödet av saltjoner över ett membran för att pumpa in andra typer av joner eller molekyler. Det här är som lifta.
Pumpning av en molekyl i samma riktning som den diffunderande molekylen kallas symport. Pumpning av en molekyl i motsatt riktning av den diffunderande molekylen kallas antiport.
Aktiv transport
Att låta molekyler diffundera ner sin gradient kräver inte energi, men att pumpa dessa molekyler i andra riktningar för att göra gradienten i första hand kräver energi. Aktiv transport beskriver molekylers rörelse mot deras koncentrationsgradienter, som att fylla fler människor i ett rum som redan är överfullt, och kräver pumpar som drivs av en energimolekyl som kallas ATP (adenosintrifosfat).
ATP är som ett uppladdningsbart batteri. Varje användning släpper ut en energistöt som förvandlar en ATP till dess oladdade tillstånd som kallas ADP. ADP kan laddas till ATP. Proteiner som pumpar molekyler mot sin lutning har en ficka i vilken ATP passar.
Exocytos och endocytos
Celler kan flytta stora molekyler eller stora blandningar av molekyler över sitt membran. Denna typ av last är för stor för att pumpas eller för varierande för att bara kunna kontrolleras av en kanal. Förflyttningen av denna typ av material över ett membran kräver processen att klämma eller smälta membranpåsar.
Endocytos är processen där cellmembranet klämmer sig inåt för att svälja en molekyl som är utanför cellen. Exocytos är transportprocessen där en membranpåse inuti cellen löper in i cellens ytmembran.
Denna kollision förbinder påsen med ytmembranet, vilket gör att påsen går sönder och släpper ut innehållet utanför cellen. Innehållet hamnar på utsidan eftersom påsens trasiga membran blir en del av ytmembranet - som två droppar olivolja som smälter och bildar en större droppe ovanpå vattnet.