science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe het plasmamembraan regelt wat er in komt en uit een cel komt

Het plasmamembraan is een olieachtige laag van vetmoleculen die voorkomt dat water en zouten passeren. Dus hoe komen water, zouten en grote moleculen zoals suikers in de cellen? Deze moleculen zijn essentieel voor levende wezens. Het membraan regelt wat in en uit gaat door eiwitkanalen te hebben die in sommige gevallen fungeren als trechters en in andere gevallen pompen. Passief transport vereist geen energiemoleculen en gebeurt wanneer een trechter in het membraan wordt geopend, waardoor moleculen er doorheen kunnen stromen. Actief transport vereist energie, omdat eiwitmachines actief moleculen aan één kant van het membraan oppakken en naar de andere kant doorschuiven.

Passief transport door kanalen -

De eenvoudigste manier om een ​​celmembraan te maken controle over wat er in en uit gaat, is om een ​​eiwitkanaal te hebben dat slechts op één type molecuul past. Op deze manier kan de cel de stroming regelen van alleen water, zouten of de waterstofionen die een vloeistof zuur of niet zuur maken. Aquaporinen zijn eiwitkanalen waardoor water vrij door het celmembraan kan stromen. Omdat water zich niet vermengt met olie en het celmembraan vettig is, kan water niet vrij in of uit een cel komen. Aquaporinen laten watermoleculen in de cellen stromen als een enkele regel.

Symport en Antiport

Diffusie is de willekeurige maar gerichte beweging van moleculen van een plaats waar er veel van zijn naar een plaats waar er weinigen zijn. De stroom moleculen beneden deze gradiënt, of concentratieverschil, is als de stroom water in een waterval. Het is een vorm van energie die kan worden gebruikt om andere dingen te doen. Eiwitpompen in het membraan kunnen de natuurlijke stroom van zoutionen door een membraan benutten om in andere soorten ionen of moleculen te pompen. Dit is als liften. Het pompen van een molecuul in dezelfde richting als het diffunderende molecuul wordt symport genoemd. Het pompen van een molecuul in de tegenovergestelde richting van het diffusiemolecuul wordt antiport genoemd.

Actief transport

Om moleculen door hun gradiënt te laten diffunderen, is geen energie nodig, maar deze moleculen worden in andere richtingen gepompt om maak het verloop in de eerste plaats vereist energie. Actief transport beschrijft de beweging van moleculen tegen hun concentratiegradiënten, zoals het vullen van meer mensen in een kamer die al overvol is, en vereist pompen die worden aangedreven door een energiemolecule die ATP (adenosine-trifosfaat) wordt genoemd. ATP is als een oplaadbare batterij. Elk gebruik maakt een schok van energie vrij die één ATP omzet in de ongeladen status die ADP wordt genoemd. ADP kan worden opgeladen in ATP. Eiwitten die moleculen tegen hun gradiënt pompen, hebben een pocket waarin ATP past.

Exocytose en endocytose

Cellen kunnen grote moleculen of grote mengsels van moleculen over hun membraan verplaatsen. Dit type lading is te groot om te worden gepompt of te divers om door slechts één kanaal te worden bestuurd. De beweging van dit type materiaal over een membraan vereist het knijpen of samensmelten van membraanzakken. Endocytose is het proces waarbij het celmembraan naar binnen knijpt om een ​​molecuul buiten de cel in te slikken. Exocytose is het transportproces waarbij een membraanzak in de cel het oppervlaktemembraan van de cel binnenkomt. Door deze botsing wordt het zakje verbonden met het oppervlaktemembraan, waardoor de buidel breekt en de inhoud buiten de cel wordt vrijgegeven. De inhoud komt aan de buitenkant omdat het gebroken membraan van de buidel onderdeel wordt van het oppervlaktemembraan - zoals twee druppeltjes olijfolie die samensmelten tot een grotere druppel bovenop water.