De cellmembranet är bland de många anmärkningsvärda triumferna för biologisk utveckling. En av tre funktioner som är gemensamma för alla levande celler, detta membran är inte bara en fast barriär som ger cellerna sin form och en behållare för deras molekylära innehåll, men också en selektivt permeabel grind som avgör vilka ämnen som kan och inte kan passera in i och ut ur cell.
Precis som en bilmonteringsanläggning kräver en stadig leverans av väldigt olika råvaror (t.ex. metall, gummi och mänskliga och tekniska resurser) för att fungera vid maximal kapacitet kräver en cell ett sätt att låta de molekyler som cellen behöver för att dess reaktioner ska kunna komma in medan de fortfarande reglerar processen för membrantransport som en hela.
Vissa joner, eller atomer med en nettoladdning, är bland de föredragna molekylerna som kan passera, men bara med viss ansträngning.
Cellmembranet: Vad gör det?
Cellen är livets grundenhet med de minsta livsformerna som bara består av en enda cell och din egen kropp inklusive biljoner. Allt
celler har ett cellmembran, en cytoplasma och ribosomer; de flesta celler har också andra komponenter. Cellmembranet kallas också plasmamembran, men eftersom vissa andra cellstrukturer också har plasmamembran är "cellmembran" mer specifikt.Cellmembranet ger cellgränser och soliditet, så att det kan innehålla sitt vitala innehåll. Det erbjuder också skydd för innehållet i form av en fysisk barriär. Denna cellmembranbarriär är halvgenomsläpplig, genom att vissa ämnen kan passera in och ut medan andra nekas passage.
Cellmembranets anatomi
Cellmembranet består av en fosfolipid dubbelskikt. Den innehåller två strukturellt identiska lager som vetter mot varandra på ett "spegelbild" sätt. Varje lager består av långa, mestadels linjära fosfolipidmolekyler, som staplas sida vid sida, men - viktigare nog - upprätthåller lite utrymme mellan dem. Dessa molekyler inkluderar ett fosfat "huvud" och en lipid (fett) "svans".
Fosfathuvudena är hydrofila eller "vattensökande", eftersom de bär en ojämn laddningsfördelning. Dessa huvuden vänder sig därför mot det mer vattniga utsidan av själva cellen och cytoplasman på insidan.
De hydrofoba svansarna å andra sidan vetter mot varandra på det inre av fosfolipid dubbelskiktet.
Fosfolipid dubbelskiktsfunktion
Cellmembranets huvudsakliga funktion är att skydda cellen, vilket är en egenskap som är inneboende i dess sammansättning och struktur.
En annan viktig funktion är att låta vissa molekyler passera in och ut ur cellen, men inte alla. Dessutom måste cellmembranet på något sätt delta i att ge de molekyler som är belastade efter storlek eller elektrisk laddning, men ändå måste passera på något sätt, är aktiv boost i detta bearbeta.
Lipid-dubbelskiktets permeabilitet bestäms av olika faktorer. En av dessa, förmodligen intuitiva, är storlek. En annan är avgift. Eftersom det dubbla skiktets interiör är två uppsättningar av uteslutande hydrofoba lipidmolekyler som vetter mot varandra är det inre fientligt mot passagen av hydrofila molekyler såsom joner och de flesta biologiska molekyler.
Cellmembrantransport
Sammantaget beror cellmembrantransport på:
- Själva membranets permeabilitet, som inte är konstant
- Storleken och laddningen av molekyler som "söker" passage
- Koncentrationsskillnaden för den molekylen mellan ena sidan av cellmembranet (utsidan av cellen) och den andra (den cytoplasma)
Joner kan inte diffundera över membran ner i koncentrationsgradienten, inte ens den minsta (H+, en proton eller laddad väteatom).
Istället kallas proteiner inbäddade vid punkter längs cellmembranet kanaliserar proteiner bilda porer eller kanaler, genom vilka den erforderliga jonen sedan kan passera, som genom en helt underjordisk tunnel.