Ionebalanse
Konsentrasjonen av mange av stoffa som er løyste i cytosol, er svært ulik frå konsentrasjonen av dei same stoffa i omgivnadene kring cellene. Eitt døme er ion.
Ion er vassløyselege og kan berre komme inn og ut av cellene ved hjelp av transportprotein. Dei fleste celler er avhengige av å ha ein høgare konsentrasjon av kaliumion (K+) inne i cella enn utanfor. Samtidig må dei ha ein lågare konsentrasjon av natriumion (Na+), kalsiumion (Ca2+) og kloridion (Cl-) på innsida av cella enn det som finst i miljøet rundt cella.
Konsentrasjonsforskjellane mogleggjer passiv transport over cellemembranen, og ved hjelp av aktiv ionetransport kan cella til kvar tid halde oppe denne ionebalansen inne i cella. Utan aktive transportmekanismar ville konsentrasjonen av ion etter kvart ha vorte utlikna på begge sider av cellemembranen, og diffusjonen av ion ville ha stoppa opp.
Membranpotensial – ladningsforskjell over cellemembranen
Ion har elektrisk ladning. Natrium- og kaliumionet er begge positive, mens til dømes kloridionet er negativt. Når det heile tida blir transportert ion over cellemembranen, vil dette føre til ulike mengder av negative og positive ladningar utanfor og inni cella. Dette skaper ein forskjell i elektrisk ladning over cellemembranen som blir kalla membranpotensialet til cella.
Membranpotensialet endrar seg etter kva behov cella har, og er avgjerande for at cella skal kunne kommunisere med andre celler og reagere på endringar i omgivnadene sine.
Kommunikasjon over cellemembranen
I fleircella organismar samarbeider cellene med kvarandre ved å utveksle signal. På den måten kan dei koordinere dei mange prosessane som skjer i kvar enkelt celle, til det beste for heile organismen. Dette samarbeidet sikrar at det indre miljøet i kvar enkelt celle, og i heile organismen, blir halde tilnærma konstant.
Døme:
Sanseceller blir påverka av ulike signal frå omgivnadene. Det kan til dømes vere snakk om smaksmolekyl frå maten du et, lydbølgjer frå musikk eller duftmolekyl frå ein blomster.
Desse stimuliane fungerer som signalstoff til sensorprotein som sit i cellemembranen hos ulike sanseceller. Signaloverføringa kan skape endringar i membranpotensialet til sansecella, slik at signalet blir sendt vidare til nerveceller. Nervecellene sender signalet til hjernen, som tolkar signalet som ulike smakar, lyder eller luktar.
Vassbalanse = stabil osmolaritet utanfor og inni cella
Miljøet utanfor cella er i stadig endring. Dette påverkar vasstransporten inn og ut av cella, fordi vassmolekyl kan passere gjennom cellemembranen ved diffusjon. Viss cella til dømes tek opp næringsstoff frå omgivnadene sine, vil dette auke konsentrasjonen av stoff inne i cella. Når næringsstoffa vidare blir brotne ned til mindre molekyl, eller cella transporterer avfallsstoff ut av cella, vil òg dette endre konsentrasjonen av stoff inne i cella.
For å halde oppe eit stabilt cellevolum må cella tilpasse transporten av ion over membranen slik at osmolariteten i cella, saman med miljøet utanfor, blir halden stabil. Når det er mykje vatn i omgivnadene rundt cella, vil vassmolekyl transporterast inn i cella ved osmose. For å hindre store endringar i cellevolum vil cella dermed kompensere endringane i omgivnadene ved kontrollert tap av ulike ion og små molekyl frå cella, slik at vasstransporten inn i cella blir redusert og cellevolumet blir halde tilnærma konstant.
Kvifor må cella halde oppe eit stabilt indre miljø?
Kjemiske reaksjonar inne i cella styrer alle prosessane som skjer i livssyklusen til cella, som omfattar alt frå opptak av næringsstoff til celleanding, utskilling av avfallsstoff, vekst, reparasjon og formeiring. Det er òg kjemiske reaksjonar som blir brukte slik at cella kan sende og ta imot signal, og dermed kan kommunisere med andre celler og omgivnadene sine.
Transport av stoff over cellemembranen kan endre den indre balansen i cella. Regulering av transport inn og ut av cella speler derfor ei sentral rolle for livet til ei celle, og blir regulert etter kva behov cella har.