science >> Wetenschap >  >> Biologie

Welke moleculen kunnen er zonder hulp door het plasmamembraan passeren?

De inhoud van een cel wordt gescheiden van de omgeving door een plasmamembraan, dat grotendeels bestaat uit twee lagen fosfolipiden - of een fosfolipide dubbellaag. De bilaag kan worden gezien als een sandwich die de cel omgeeft, met een niet-polaire, watervreesde spread tussen stukjes brood. De "verspreiding" is als olie, in die zin dat het zich niet vermengt met water, wat een polaire substantie is. Daarom kunnen dingen die graag oplossen in water - zoals zouten - niet door de niet-polaire "verspreiding" van het celmembraan gaan. Moleculen met een olieachtige aard, omdat ze niet polair zijn, kunnen echter, zolang ze niet te groot zijn, vrij door het celmembraan gaan. Deze olieachtige moleculen bevatten veel dingen die essentieel zijn voor levende organismen, zoals cholesterol, steroïde hormonen en vitamine D.

Cholesterol

Cholesterol is een meestal niet-polaire molecule die vier gefuseerde ringen van koolstof bevat en waterstofatomen. Cholesterol wordt geproduceerd door dieren en is een belangrijke molecule voor het leven. Cholesterol kan door het celmembraan gaan of het kan in het celmembraan blijven en deel gaan uitmaken van zijn structuur. In het celmembraan is cholesterol een cruciaal molecuul dat kracht en flexibiliteit aan het membraan toevoegt en voorkomt dat het te vloeibaar wordt.

Vitamine D

Vitamine D is een in vet oplosbare vitamine, wat betekent het is niet polair zoals het midden van het celmembraan. De productie van vitamine D begint het eerst in de huid, wanneer zonlicht cholesterol raakt en een reactie op gang brengt die het verandert. Vitamine D is echter ook aanwezig in het voedsel dat we eten of kunnen worden ingenomen in pilvorm. Terwijl het voedsel of de pil wordt verteerd en zich in de dunne darm verplaatst, wordt de vitamine D bevrijd en kan deze worden geabsorbeerd door de cellen die de dunne darm bekleden. Vitamine D kan vrij door het membraan van deze cellen passeren.

Geslachtshormonen

Steroïde geslachtshormonen zijn biochemisch gemodificeerde cholesterolmoleculen en zorgen ervoor dat een persoon mannelijke of vrouwelijke eigenschappen ontwikkelt. Androgenen zijn de groep van geslachtshormonen die bijdragen aan mannelijke kenmerken, zoals verbeterde spiergroei, gezichtshaar en spermaproductie. Oestrogenen zijn de groep geslachtshormonen die vrouwelijke kenmerken veroorzaken, zoals borstontwikkeling en de maandelijkse periode van een vrouw. Steroïde geslachtshormonen doorkruisen het celmembraan en activeren eiwitten in de cel die vervolgens specifieke genen activeren.

Stresshormonen

In tijden van stress produceren de bijnieren die bovenop de nieren zitten een stresshormoon dat cortisol wordt genoemd. Net als steroïde geslachtshormonen, cortisol is ook een steroïde hormoon dat is gemaakt van cholesterol. De bijnieren hebben twee hoofdlagen, een binnenste en een buitenste laag. Cortisol wordt geproduceerd door de buitenste laag, de bijnierschors genoemd. Omdat het een steroïde hormoon is en behoort tot een groep hormonen die glucocorticoïden worden genoemd, kan het vrij door het celmembraan gaan. In tijden van stress zorgt cortisol ervoor dat cellen suiker in de bloedbaan afgeven en energie behouden door bepaalde lichaamsfuncties die niet belangrijk zijn voor vechten of vluchten te stoppen of te vertragen. Deze omvatten eetlust, spijsvertering en reproductieve functies.