Kafli 5 - Samantekt

Samantekt

5.1 Íhlutir og bygging

Nútímavísindamenn vísa til frumuhimnunnar sem vökvamósaíklíkansins. Frumuhimnan er samsett úr tvöföldu lagi fosfólípíða, þar sem vatnsfælnir fitusýruhalar snertast. Yfirborð himnunnar er dreift prótínum, sum þeirra ná í gegnum himnuna. Sum þessara prótína flytja efni inn í eða út úr frumunni. Kolvetni eru tengd sumum prótínum og lípíðum á ytra yfirborði himnunnar og mynda flókin efnasambönd sem þjóna því hlutverki að auðkenna frumuna fyrir öðrum frumum. Vökvakennt eðli himnunnar stafar af hitastigi, byggingu fitusýruhalanna (sumir eru beygðir vegna tvítengja), kólesteróli sem er fellt inn í himnuna og mósaíkeðli prótína og prótín-kolvetnasambanda, sem eru ekki föst á sínum stað. Frumuhimnur umlykja og afmarka frumur. Þær eru ekki kyrrstæðar, heldur kvikar og í stöðugri hreyfingu.

5.2 Óvirkur flutningur

Óvirkir flutningsferlar, flæði og osmósa, flytja efni með lítinn mólmassa yfir himnur. Efni flæða frá svæðum með hærri styrk til svæða með lægri styrk og þetta ferli heldur áfram þar til efnið hefur dreifst jafnt um kerfið. Í lausnum sem innihalda fleiri en eitt efni flæðir hver sameindategund eftir sínum eigin styrkfallanda, óháð öðrum efnum sem flæða. Margir þættir geta haft áhrif á flæðihraðann, svo sem styrkfallandi, stærð agna sem flæða og hitastig kerfisins.

Í lifandi kerfum miðlar frumuhimnan flæði efna inn og út úr frumum. Sum efni flæða auðveldlega í gegnum himnuna, en önnur eiga erfiðara með það og komast aðeins í gegn með hjálp sérhæfðra próteina eins og ganga og flutningspróteina. Lífefnafræði á sér stað í vatnslausnum og það er viðvarandi verkefni að halda jafnvægi á styrk þessara lausna. Í lifandi kerfum væri flæði sumra efna hægt eða erfitt án himnupróteina sem auðvelda flutning.

5.3 Virkar flutningar

Samanlagður stigull sem hefur áhrif á jón felur í sér styrkstigul hennar og rafstigul. Jákvæð jón gæti til dæmis dreifst inn á nýtt svæði, niður styrkstigul sinn, en ef hún dreifist inn á svæði með jákvæða nettóhleðslu, hamlar rafstigull hennar dreifingunni. Þegar unnið er með jónir í vatnslausnum verður maður að íhuga samsetningar rafefna- og styrkstigla, frekar en bara styrkstigulinn einan. Lífverufrumur þurfa ákveðin efni sem eru til staðar inni í frumunni í meiri styrk en þau eru í utanfrumuvökvanum. Að flytja efni upp rafefnastigla þeirra krefst orku frá frumunni. Virkur flutningur notar orku sem geymd er í ATP til að knýja þennan flutning. Virkur flutningur á efnum með lítinn mólmassa notar innfelld prótein í frumuhimnunni til að flytja efnin. Þessi prótein eru sambærileg við dælur. Sumar dælur, sem framkvæma frumvirkan flutning, tengjast beint við ATP til að knýja virkni sína. Í samflutningi (eða síðvirkum flutningi) getur orka frá frumvirkum flutningi flutt annað efni inn í frumuna og upp styrkstigul þess.

5.4 Magnflutningur

Virkur flutningur krefst beinnar notkunar á ATP til að knýja flutninginn. Í ferli sem vísindamenn kalla frumuát geta aðrar frumur gleypt stórar agnir, svo sem stórsameindir, frumuhluta eða heilar frumur. Við frumuát myndar hluti himnunnar innhverfingu og flæðir utan um ögnina, klemmist að lokum af og skilur ögnina eftir alveg umlukta af himnu úr frumuhimnunni. Fruman brýtur niður innihald bólunnar og agnirnar eru annaðhvort notaðar sem fæða eða þeim er eytt. Frumudrykkja er svipað ferli í minni mæli. Frumuhimnan myndar innhverfingu og klemmist af, sem myndar litla bólu af vökva utan úr frumunni. Frumudrykkja flytur inn efni sem fruman þarfnast úr utanfrumuvökvanum. Fruman losar sig við úrgang á svipaðan en andstæðan hátt. Hún ýtir himnubundinni bólgrind að frumuhimnunni, sem gerir bólgrindinni kleift að renna saman við himnuna og verða hluti af himnubyggingunni og losa innihald sitt út fyrir frumuna.