science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe handhaaft het plasmamembraan homeostase?

Het plasmamembraan, ook wel het celmembraan of de fosfolipide dubbellaag genoemd, is de zak die cellen omgeeft. Homeostase is een staat van evenwichtig evenwicht, waarbij alles soepel verloopt. Het plasmamembraan handhaaft homeostase in de cel door celinhoud in en vreemd materiaal buiten te houden en door gecontroleerde wegen te bieden voor het transport van brandstof, vloeistoffen en afval.

TL; DR (te lang; niet gelezen) )

Cellen in homeostase handhaven met succes de interne voorwaarden die nodig zijn voor basisfunctionaliteit. Het plasmamembraan is essentieel voor het handhaven van deze omstandigheden door de binnenkant van de cel van al het andere te scheiden. Plasmamembranen zijn opgebouwd uit een fosfolipide dubbellaag, een keten van vetzuren verbonden aan een fosfaatgroep. De vetzuren vormen de binnenlaag van het plasmamembraan en zijn hydrofoob, wat betekent dat ze water afstoten. De fosfaatgroepen vormen de buitenlaag van het plasmamembraan en staan in contact met water.

De cel moet afval en andere moleculen exporteren en brandstoffen en vloeistoffen importeren. Plasmamembranen laten water, zuurstof en koolstofdioxide door osmose of passieve diffusie passeren. Voor andere soorten moleculen die het plasmamembraan moeten passeren, gebruiken cellen transportsystemen. Pompen duwen moleculen tegen een concentratiegradiënt. Kanalen openen een poort zodat moleculen met hun concentratiegradiënt kunnen stromen. Transporters binden zich aan specifieke soorten moleculen en voeren ze door het membraan.
Dezelfde staat

"Homeostase" betekent "dezelfde staat". Cellen in homeostase handhaven met succes de interne voorwaarden die nodig zijn voor het basisfunctioneren. Het plasmamembraan is absoluut essentieel voor het handhaven van deze omstandigheden. Simpel gezegd, het plasmamembraan scheidt de binnenkant van de cel van al het andere. Zonder dat is een cel niets meer dan een gepofte ballon die de inhoud ervan in de ruimte morst.
Hydrofobe, hydrofiele

Plasmamembranen zijn opgebouwd uit een fosfolipide dubbellaag. Fosfolipiden zijn ketens van vetzuren verbonden aan een fosfaatgroep. "Bilayer" betekent twee verbonden lagen. Wanneer fosfolipiden samenkomen, vormen ze van nature een dubbele laag, met hun fosfaatgroepen naar buiten gericht en hun vettige staarten naar elkaar gericht. Het vette inwendige van deze laag wordt "hydrofoob" genoemd omdat het water afstoot. De omringende fosfaten worden "hydrofiel" genoemd omdat ze in contact komen met vloeistof binnen en buiten de cel. Het plasmamembraan scheidt deze twee sets vloeistoffen en hun inhoud.
Passief transport

De cel binnen houden en gescheiden houden van de wereld is echter niet voldoende voor homeostase. Een volledig geïsoleerde cel raakt snel zonder brandstof en vloeistof en verdrinkt in zijn eigen afval. Het plasmamembraan handhaaft ook homeostase door ervoor te zorgen dat materialen indien nodig naar binnen of naar buiten kunnen bewegen. Homeostase hangt af van het handhaven van de juiste vloeistofniveaus in de cel en van het uitwisselen van bruikbare materialen, zoals zuurstof, voor afvalproducten, zoals koolstofdioxide.

Plasmamembranen laten water, zuurstof en koolstofdioxide door osmose passeren, of passieve diffusie. Passieve diffusie is het proces waarbij moleculen door een semipermeabele barrière reizen langs een concentratiegradiënt, dat wil zeggen van een gebied met een grotere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie.
Actief transport

Slechts een klein aantal materialen kan door het plasmamembraan passeren door passieve diffusie; als het voor alles open zou staan, zou het geen barrière zijn. Toch moeten cellen de beweging van een aantal andere moleculen in en uit hun membranen regelen om homeostase te behouden. Om dit te doen, hebben cellen een verscheidenheid aan transportsystemen bedacht die eiwitten gebruiken die zijn ingebed in de lipide dubbellaag als poorten voor cellen om te openen en te sluiten.

Er zijn drie belangrijke soorten transportsystemen in het plasmamembraan: pompen, kanalen en transporteurs. Pompen gebruiken energie die door de cel wordt geproduceerd om moleculen tegen een concentratiegradiënt te verplaatsen. Kanalen openen een poort zodat moleculen met hun concentratiegradiënt kunnen stromen. Transporters binden zich aan specifieke soorten moleculen en voeren ze door het membraan