Het is belangrijk om celfysiologie en membraantransport te begrijpen. Organismen moeten stoffen in en uit hun cellen en over de lipidebilaag van het plasmamembraan vervoeren.

Passief en actief transport zijn twee veel voorkomende soorten cellulair transport. Er zijn enkele essentiële verschillen tussen actief en passief transport.
Passief transport

Passief transport gebruikt geen energie om stoffen te verplaatsen. Een methode die cellen gebruiken is diffusie
, en u kunt het verdelen in eenvoudige
of gefaciliteerde
diffusie. Stoffen kunnen zich verplaatsen van gebieden met een hoge concentratie naar gebieden met een lage concentratie. Osmose is een voorbeeld van eenvoudige diffusie waarbij water betrokken is.

Eenvoudige diffusie houdt in dat moleculen langs de concentratiegradiënt door het plasmamembraan bewegen. Deze moleculen zijn klein en niet-polair. Vergemakkelijkte diffusie is vergelijkbaar, maar omvat membraantransportkanalen. Grote en polaire moleculen zijn afhankelijk van gefaciliteerde diffusie.
Actief transport

Actief transport heeft energie nodig om stoffen te verplaatsen. Moleculen kunnen zich dankzij energiebronnen zoals ATP tegen de concentratiegradiënt verplaatsen van gebieden met een lage concentratie naar gebieden met een hoge concentratie. Dragereiwitten helpen de cellen tijdens dit proces en de cellen kunnen een protonpomp of ionkanaal gebruiken.

Endocytose
en exocytose
zijn voorbeelden van actief transport in cellen. Ze helpen bij het verplaatsen van grote moleculen in blaasjes. Tijdens endocytose vangt de cel een molecule op en verplaatst deze naar binnen. Tijdens exocytose verplaatst de cel een molecuul naar de buitenkant van zijn membraan.
Hoe communiceren cellen?

Cellen kunnen signalen ontvangen, interpreteren en erop reageren. Dit type communicatie helpt hen te reageren op hun omgeving en informatie te verspreiden binnen een meercellig organisme. Signalering stuurt het gedrag van cellen door cellen toe te staan te reageren op specifieke signalen van hun omgeving of andere cellen.

Signaaltransductie is een andere term voor celsignalering en verwijst naar de overdracht van informatie. Een signaaltransductiecascade is een weg of reeks chemische reacties die in de cel plaatsvindt nadat een stimulus deze start. Signalering kan celgroei, beweging, metabolisme en meer regelen. Wanneer celcommunicatie echter verkeerd gaat, kan dit ziekte zoals kanker veroorzaken.

Het is belangrijk om de basisprincipes van celcommunicatie te begrijpen. Het algemene proces begint wanneer de cel een chemisch signaal detecteert. Dit veroorzaakt een chemische reactie die uiteindelijk helpt de cel erop te reageren. Er is een eindrespons die tot het gewenste resultaat leidt.

Een cel ontvangt bijvoorbeeld een signaal van het lichaam dat zegt dat het meer celdeling nodig heeft. Het gaat door een signaalcascade die eindigt met de expressie van genen die celdeling zullen aansturen, en de cel begint te delen.
Een signaal ontvangen

De meeste signalen in een cel zijn chemisch. Cellen hebben proteïnen genaamd receptoren
en moleculen genaamd liganden
die hen helpen tijdens het signaleren.

Een cel kan bijvoorbeeld een proteïne in de extracellulaire ruimte vrijgeven om andere cellen te waarschuwen . Het eiwit kan naar een tweede cel drijven, die het opneemt omdat de cel er de juiste receptor voor heeft. Vervolgens ontvangt de tweede cel het signaal en kan hierop reageren.

U kunt gap junctions vinden in dierlijke cellen en plasmodesmata in plantencellen, kanalen die cellen helpen communiceren. Deze kanalen verbinden cellen in de buurt. Ze laten kleine moleculen erdoorheen gaan, zodat signalen kunnen reizen.
Het signaal interpreteren

Nadat cellen signalen ontvangen, kunnen ze deze interpreteren. Dit gebeurt door een conformationele verandering of biochemische reacties. Signaaltransductiecascades kunnen de informatie door de cel verplaatsen. Fosforylering kan eiwitten activeren of deactiveren door een fosfaatgroep toe te voegen.

Sommige signaaltransductiecascades omvatten intracellulaire boodschappers of tweede boodschappers, zoals Ca ^{2+, cAMP, NO en cGMP. Dit zijn meestal niet-eiwitmoleculen, zoals calciumionen, die veel in de cel aanwezig kunnen zijn.}

Sommige cellen hebben bijvoorbeeld eiwitten die calciumionen kunnen binden, die de vorm en activiteit van de eiwitten kunnen veranderen .
Reageren op een signaal

Cellen kunnen op verschillende manieren op signalen reageren. Ze kunnen bijvoorbeeld veranderingen in genexpressie aanbrengen die kunnen veranderen hoe de cel zich gedraagt.

Ze kunnen ook feedbacksignalen verzenden om te bevestigen dat ze het oorspronkelijke signaal hebben ontvangen en hebben gereageerd. Uiteindelijk kan signalering de celfunctie beïnvloeden.
Hoe bewegen cellen?

Celmotiliteit is belangrijk omdat het organismen helpt zich van de ene naar de andere locatie te verplaatsen. Dit kan nodig zijn om voedsel te verwerven of te ontsnappen aan gevaar. Vaak moet de cel worden verplaatst als reactie op veranderingen in de omgeving. Cellen kunnen kruipen, zwemmen, glijden of andere methoden gebruiken.

De flagella
en cilia
kunnen een cel helpen bewegen. De rol van de flagella of whiplike structuren is om een cel voort te stuwen. De rol van de cilia of haarachtige structuren is om heen en weer te bewegen in een ritmisch patroon. Spermacellen hebben flagella, terwijl de cellen langs de luchtwegen cilia hebben.
Chemotaxis in organismen

Celsignalering kan leiden tot celbewegingen in organismen. Deze beweging kan in de richting van of weg van signalen zijn en kan een rol spelen bij ziekte. Chemotaxis
is celbeweging in de richting van of weg van een hogere chemische concentratie, en het is een belangrijk onderdeel van de cellulaire respons.

Chemotaxis laat bijvoorbeeld kankercellen toe om naar een gebied van de lichaam dat meer groei bevordert.
Celsamentrekkingen

Cellen kunnen samentrekken en dit soort beweging vindt plaats in spiercellen. Het proces begint met een signaal van het zenuwstelsel.

Vervolgens reageren de cellen door chemische reacties te starten. De reacties beïnvloeden de spiervezels en veroorzaken weeën.