Biologiska principer

Plasmamembran fungerar inte bara som en barriär, utan också som en portvakt. Det måste tillåta att nödvändiga ämnen kommer in och att cellprodukter lämnar cellen, samtidigt som det förhindrar att skadligt material kommer in och att viktigt material lämnar cellen. Med andra ord är plasmamembranen selektivt genomsläppliga – de släpper igenom vissa ämnen men inte andra. Om membranet skulle förlora denna selektivitet skulle cellen inte längre kunna upprätthålla homeostas, eller upprätthålla sig själv, och den skulle förstöras. Vissa celler behöver större mängder av specifika ämnen än andra celler; de måste ha ett sätt att få tag på dessa ämnen från de extracellulära vätskorna.

Detta kan ske passivt, då vissa ämnen rör sig fram och tillbaka, eller så kan cellen ha särskilda mekanismer som säkerställer transporten. De flesta celler använder det mesta av sin energi, i form av adenosintrifosfat (ATP), för att skapa och upprätthålla en ojämn fördelning av joner på motsatta sidor av deras membran. Plasmamembranets struktur bidrar till dessa funktioner.

Plasmamembran är asymmetriska, vilket innebär att trots den spegelbild som bildas av fosfolipiderna är membranets insida inte identisk med membranets utsida. Integralproteiner som fungerar som kanaler eller pumpar arbetar i en riktning. Kolhydrater, som är knutna till lipider eller proteiner, finns också på plasmamembranets yttre yta.

Dessa kolhydratkomplex hjälper cellen att binda ämnen i den extracellulära vätskan som cellen behöver. Detta bidrar avsevärt till plasmamembranens selektiva karaktär.

Håll dig i minnet att plasmamembranen har hydrofila och hydrofoba områden. Denna egenskap underlättar rörelsen av vissa material genom membranet och hindrar rörelsen av andra. Lipidlösligt material kan lätt glida genom membranets hydrofoba lipidkärna. Ämnen som de fettlösliga vitaminerna A, D, E och K passerar lätt genom plasmamembranen i matsmältningskanalen och andra vävnader. Fettlösliga läkemedel kommer också lätt in i cellerna och transporteras lätt in i kroppens vävnader och organ. Molekyler av syre och koldioxid har ingen laddning och passerar igenom genom enkel diffusion.

Polära ämnen, med undantag av vatten, utgör problem för membranen. Medan vissa polära molekyler lätt ansluter sig till cellens utsida kan de inte lätt passera genom plasmamembranets lipidkärna. Dessutom, medan små joner lätt skulle kunna glida genom utrymmena i membranets mosaik, hindrar deras laddning dem från att göra det. Ioner som natrium, kalium, kalcium och klorid måste ha ett särskilt sätt att tränga igenom plasmamembranen. Enkla sockerarter och aminosyror behöver också hjälp med transporten genom plasmamembranen.