Inhoud
- Wat maakt een celmembraan?
- Hoge temperatuur verhoogt de vochtigheid
- Lage temperatuur verstijft het membraan
Een membraan omringt elke levende cel, waardoor het inwendige van de cellen gescheiden en beschermd wordt tegen de buitenwereld. Veel factoren beïnvloeden hoe dit membraan zich gedraagt en temperatuur is een van de belangrijkste. Temperatuur helpt te bepalen wat de cel kan binnenkomen of verlaten en hoe goed moleculen in het membraan kunnen functioneren. Te hoge of te lage temperaturen kunnen ernstige schade veroorzaken en in de extreme temperatuurbereiken de cel doden door hun effect op het celmembraan.
Wat maakt een celmembraan?
Een celmembraan wordt een dubbellaag genoemd omdat het bestaat uit twee lagen die tegenover elkaar liggen en de cel omringen. Chemisch gezien wordt elke laag gevormd door vetmoleculen die fosfolipiden worden genoemd. Elk molecuul heeft een uiteinde dat water afstoot, de kop genoemd, en een ander uiteinde dat de staart wordt genoemd die water afstoot. De aard van de fosfolipiden in het membraan helpt het vloeibaar en semi-permeabel te houden, zodat sommige moleculen zoals zuurstof, koolstofdioxide en kleine koolwaterstoffen er doorheen kunnen gaan en de cel kunnen binnendringen, terwijl andere moleculen schadelijk of onnodig door de cel kunnen zijn worden weggehouden.
Een celmembraan bevat ook eiwitten, hetzij op het binnenste of buitenste oppervlak - perifere eiwitten genoemd - of ingebed in het membraan en integrale eiwitten genoemd. Omdat het membraan vloeibaar en niet stijf is, kunnen deze eiwitten binnen het membraan bewegen om de cellen te bedienen en het gezond te houden. Naarmate cellen groeien en groter worden, neemt het membraan ook in omvang toe en behoudt het zijn vloeibaarheid om deze groei soepel te laten verlopen.
Hoge temperatuur verhoogt de vochtigheid
Cellen werken het beste bij normale fysiologische temperatuur, die 98,6 graden Fahrenheit is in warmbloedige dieren zoals mensen. Als de lichaamstemperatuur stijgt, bijvoorbeeld tijdens hoge koorts, kan het celmembraan vloeibaarder worden. Dit gebeurt wanneer de vetzuurstaarten van de fosfolipiden minder rigide worden en meer beweging van eiwitten en andere moleculen in en door het membraan toestaan. Dit kan de permeabiliteit van de cel veranderen, waardoor mogelijk potentieel schadelijke moleculen kunnen binnendringen. Zowel integrale als perifere eiwitten in het membraan kunnen ook worden beschadigd door hoge temperaturen en, als ze extreem hoog zijn, kunnen deze eiwitten afbreken of denatureren.
Lage temperatuur verstijft het membraan
Een verlaging van de temperatuur kan ook een negatief effect hebben op celmembranen en cellen. Bij lage temperatuur bewegen de vetzuurstaarten van de fosfolipiden minder en worden ze stijver. Dit vermindert de algehele vloeibaarheid van het membraan, ook de permeabiliteit ervan en mogelijk de invoer van belangrijke moleculen zoals zuurstof en glucose in de cel. Lage temperaturen kunnen ook de celgroei vertragen door te voorkomen dat de cellen groter worden. In extreme situaties, zoals langdurige blootstelling aan temperaturen onder het vriespunt, kan vloeistof in de cel beginnen te bevriezen, waarbij kristallen worden gevormd die het membraan doorboren en uiteindelijk de cel kunnen doden.