Cellemembranen regulerer transporten av stoffer
Cellemembraner er bygget slik at de kan kontrollere hvilke stoffer som kan passere inn i og ut av cellen. Det hydrofobe midtsjiktet gjør at fettløselige stoffer og noen gasser kan passere direkte gjennom cellemembranen, men danner en hindring for vannløselige stoffer som trenger hjelp fra proteiner for å kunne passere.
Membranproteiner og vesikler bidrar til transport
Det finnes ulike typer transportproteiner i cellemembranen. Noen proteiner danner vannfylte kanaler som transporterer ioner og som dermed kalles ionekanaler. Andre proteiner kan feste seg fysisk til vannløselige stoffer og "bære" dem over cellemembranen, såkalte bærerproteiner. Transportproteinene er spesifikke for de stoffene de transporter. De fleste er spesifikke for ett stoff (ion eller små molekyler), men noen kan transportere flere ulike stoffer samtidig.
I noen tilfeller kan det være hensiktsmessig for cellen å transportere store molekyler over cellemembranen. Da kan cellemembranen pakke inn molekylene i vesikler som avsnøres, og på den måten sende molekylene inn i eller ut av cellen.
Vi skiller mellom to typer membrantransport: passiv og aktiv.
Passiv transport – uten bruk av energi
Passiv transport betyr at transporten ikke krever energi. Denne transportmekanismen blir regulert av mengden oppløst stoff som er på ett sted i forhold til ett annet, for eksempel på innsiden og utsiden av cellen. Mengden oppløst stoff defineres som konsentrasjonen av stoffet, og bevegelsen av oppløst stoff går alltid fra et sted med høy konsentrasjon til et sted der konsentrasjonen av stoffet er lavere. På den måten utlignes en eventuell konsentrasjonsforskjell mellom innsiden og utsiden av cellen. Dette kalles diffusjon.
Bevegelsen av oppløst stoff drives av partiklenes (atomer, ioner og molekyler) konstante bevegelse, egenbevegelsen. Det er partiklenes egenbevegelse som danner drivkraften for passiv transport. Bevegelsen er tilfeldig, går i alle retninger og fører til kollisjoner mellom ulike partikler. Når det er mange partikler på ett sted, vil partiklene kollidere oftere og partiklene spres dermed mer utover.
Det finnes ulike mekanismer for passiv transport:
direkte gjennom cellemembranen
ved hjelp av proteiner
Aktiv transport – med bruk av energi
Transportmekanismer som krever bruk av energi i form av ATP, kalles aktiv transport. Det er bare i transport av vannløselige stoffer det er behov for aktiv transport. Denne formen for transport er ikke avhengig av konsentrasjonsforskjeller slik som passiv transport, og kan brukes for å transportere både små og store molekyler.
Det finnes ulike mekanismer for aktiv transport:
ved hjelp av proteiner
vesikkeltransport (endo- og eksocytose)
Disse transportmekanismene gjelder også for transport gjennom andre membraner inne i cellen.