Wat is de functie van het celmembraan?
De primaire functie van het celmembraan is het inkapselen van de inhoud van de cel. Het bevat alle structuren van een cel erin. De secundaire functies omvatten het reguleren van welke moleculen en stoffen de cel en de waterbalans kunnen binnenkomen en verlaten. De basisfuncties zijn vergelijkbaar met die van een middeleeuwse stadsmuur rond een stad.
Prokaryotische en eukaryotische cellen hebben kleine verschillen in hun membraanstructuren, maar de functie van het celmembraan verandert niet. De basismembraanstructuur, of plasma, bestaat uit eiwitten en lipiden. Het membraan bestaat in wezen uit twee lagen fosfolipiden die rug aan rug zijn geplaatst zodat hun staarten in elkaar grijpen. De binnen- en buitenoppervlakken van het membraan bestaan meestal uit fosfolipide koppen. De oppervlakken worden soms onderbroken door eiwitvormende kanalen of trans-membraaneiwitten en perifere eiwitten.
De eerste functie van het celmembraan is het cytoplasma te bevatten. Dit omvat het vloeibare cytosol, het nucleïnezuurmateriaal zoals het desoxyribonucleïnezuur (DNA) en alle organellen zoals de mitochondriën. Het verankert de cel ook aan de celwand en aan omliggende weefsels om de cel vorm te geven.
Er zijn vijf manieren waarop moleculen en stoffen de cel kunnen binnentreden of verlaten terwijl deze de centrale functie van het celmembraan uitvoeren. Drie van deze middelen zijn passief en twee zijn actief. De passieve transportmiddelen zijn lipidediffusie, osmose en passief transport. De twee actieve middelen zijn actief transport en blaasjes.
Lipidediffusie treedt op wanneer een bepaald type lipide het celmembraan ontmoet. In vet oplosbare moleculen zoals steroïden kunnen door het membraan diffunderen. In deze gevallen is het alsof het membraan niet bestaat.
De functie van het celmembraan bestaat bijna ook niet tijdens osmose. Osmose is de beweging van water in en uit een cel. Deze waterbeweging gebeurt van nature om de oplossingsconcentratie van het water in evenwicht te brengen. Als er te veel opgeloste stoffen zoals eiwitten in een oplossing zijn, zal water uit een minder geconcentreerd gebied van nature in de dicht geconcentreerde oplossing terechtkomen.
Passief transport en actief transport vertrouwen op eiwitten in het lipidemembraan. Tijdens passief transport kunnen bepaalde moleculen diffunderen door de transmembraaneiwitten zonder activering of uitnodiging. Wanneer de cel vereist dat bepaalde moleculen in de cel worden gebracht, gebruikt actief transport een eiwitpompmolecuul en enzym.
Een blaasje is een andere manier om specifieke moleculen in de cel te brengen, maar zonder een eiwit te gebruiken. Het molecuul hecht zich aan het celmembraan en vervolgens omsluit het membraan zichzelf rond het molecuul. Dit ingesloten molecuul wordt een blaasje genoemd. Het blaasje maakt zich los van het membraan, zodat het zich in de cel bevindt, waar het het molecuul verteert en zijn componenten in het cytoplasma afgeeft.