Hvordan plasmamembranen styrer hvad der kommer ind og kommer ud af en celle

Plasmemembranen er et olieagtigt lag af fedtmolekyler, der forhindrer vand og salte i at passere gennem. Så hvordan kommer vand, salte og store molekyler som sukker ind i celler? Disse molekyler er afgørende for levende ting. Membranen styrer hvad der går ind og ud ved at have proteinkanaler, der fungerer som tregner i nogle tilfælde og pumper i andre tilfælde. Passiv transport kræver ikke energimolekyler og sker, når en tragt åbner i membranen, så molekylerne strømmer gennem. Aktiv transport kræver energi, fordi proteinmaskiner aktivt tager fat på molekyler på den ene side af membranen og skubber dem gennem til den anden side.

Passiv transport gennem kanaler

Den enkleste måde, som en cellemembran kan kontrollere hvad der går ind og ud er at have en proteinkanal, der passer kun til en type molekyle. På denne måde kan cellen styre strømmen af ​​bare vand, salte eller hydrogenioner, som gør en væske sur eller ikke sur. Aquaporiner er proteinkanaler, som tillader vand at passere frit gennem cellemembranen. Da vand ikke blandes med olie, og cellemembranen er olieagtig, kan vand ikke frit passere ind eller ud af en celle. Aquaporins tillader vandmolekyler at strømme ind i celler som en enkeltfil linje.

Symport og Antiport

Diffusion er den tilfældige, men retningsbestemte bevægelse af molekyler fra et sted, hvor der er mange af dem til en sted hvor der er få af dem. Mængden af ​​molekyler ned ad denne gradient eller koncentrationsforskel er som strømmen af ​​vand ned i et vandfald. Det er en form for energi, som kan bruges til at gøre andre ting. Proteinpumper i membranen kan udnytte den naturlige strøm af saltioner over en membran til at pumpe i andre typer af ioner eller molekyler. Det er som at hitchhiking. Pumpningen af ​​et molekyle i samme retning som det diffuserende molekyle kaldes symport. Pumpning af et molekyle i modsat retning af det diffuserende molekyle hedder antiport.

Aktiv transport

Lad molekyler diffunere ned ad deres gradient kræver ikke energi, men pumper disse molekyler i andre retninger til gøre gradienten i første omgang kræver energi. Aktiv transport beskriver bevægelsen af ​​molekyler mod deres koncentrationsgradienter, som at fylde flere mennesker ind i et rum, der allerede er overfyldt, og kræver pumper, der drives af et energimolekyle kaldet ATP (adenosintrifosfat). ATP er som et genopladeligt batteri. Hver brug frigiver en energibolt, der gør en ATP til sin opladede tilstand kaldet ADP. ADP kan genoplades til ATP. Proteiner, der pumper molekyler mod deres gradient, har en lomme, hvor ATP passer.

Eksocytose og endocytose

Celler kan flytte store molekyler eller store blandinger af molekyler over deres membran. Denne type last er for stor til at blive pumpet eller for forskellig for at blive styret af kun en kanal. Bevægelsen af ​​denne type materiale over en membran kræver processen til klemning eller fusion af membranposer. Endocytose er den proces, hvor cellemembranen klemmer indad til at sluge et molekyle, der er uden for cellen. Eksocytose er transportprocessen, hvor en membranpose inde i cellen løber ind i celleoverflademembranen. Denne kollision forbinder posen med overflademembranen, hvilket forårsager, at posen brækker og frigiver dens indhold uden for cellen. Indholdet slutter på ydersiden, fordi den ødelagte membran i posen bliver en del af overflademembranen - som to dråber af olivenolie, der smelter sammen for at danne en større dråbe oven på vandet.