Samantekt kafla

5.1 Hlutar og bygging

Nútímavísindamenn lýsa frumuhimnunni með fljótandi mósaíklíkaninu. Fosfólípíðtvílag myndar frumuhimnuna og vatnsfælnir fitusýruhalar fosfólípíðanna snúa hver að öðrum. Himnan er stráð próteinum og sum þeirra ná í gegnum hana. Sum þessara próteina flytja efni inn í eða út úr frumunni. Kolvetni eru tengd sumum próteinum og lípíðum á ytra yfirborði himnunnar og mynda fléttur sem hjálpa frumunni að auðkenna sig gagnvart öðrum frumum. Fljótandi eðli himnunnar ræðst af hitastigi, lögun fitusýruhala, tilvist kólesteróls í himnunni og mósaíkeðli próteina og prótein-kolvetnasamstæðna sem eru ekki fastar á einum stað. Frumuhimnur umlykja frumur og afmarka mörk þeirra. Þær eru ekki kyrrstæðar heldur kvikar og síbreytilegar.

5.2 Óvirkur flutningur

Form óvirks flutnings, flæði og osmósa, flytja efni með lítinn mólmassa yfir himnur. Efni flæða frá svæðum með hærri styrk til svæða með lægri styrk, og ferlið heldur áfram þar til efnið hefur dreifst jafnt um kerfið. Í lausnum sem innihalda fleiri en eitt efni flæðir hver sameindategund samkvæmt sínum eigin styrkfallanda, óháð öðrum efnum sem einnig flæða. Margir þættir geta haft áhrif á flæðihraða, svo sem stærð styrkfallanda, stærð agnanna sem flæða og hitastig kerfisins.

Í lifandi kerfum stýrir frumuhimnan flæði efna inn í frumur og út úr þeim. Sum efni flæða greiðlega í gegnum himnuna, en önnur komast aðeins í gegn með hjálp sérhæfðra próteina, svo sem ganga og ferja. Efnafræði lífvera fer fram í vatnslausnum og jafnvægi styrks í þessum lausnum er viðvarandi viðfangsefni. Í lifandi kerfum væri flæði sumra efna hægt eða erfitt án himnupróteina sem auðvelda flutning.

5.3 Virkur flutningur

Samsetti stigullinn sem verkar á jón felur í sér bæði styrkfallanda hennar og rafstigul. Jákvæð jón gæti til dæmis flætt inn á nýtt svæði niður styrkfallanda sinn, en ef hún flæðir inn á svæði með nettó jákvæða hleðslu hamlar rafstigullinn flæðinu. Þegar fjallað er um jónir í vatnslausnum þarf að taka tillit til samspils rafefnastiguls og styrkfallanda, ekki aðeins styrkfallandans. Lifandi frumur þurfa ákveðin efni sem eru í meiri styrk inni í frumunni en í utanfrumurýminu. Til að flytja efni upp rafefnastigla sína þarf fruman orku. Virkur flutningur notar orku sem geymd er í ATP til að knýja slíkan flutning. Virkur flutningur efna með lítinn mólmassa notar innfelld himnuprótein í frumuhimnunni til að flytja efnin. Þessi prótein svipa til dælna. Sumar dælur, sem framkvæma fyrsta stigs virkan flutning, tengjast ATP beint til að knýja virkni sína. Í samflutningi, eða annars stigs virkum flutningi, getur orka frá fyrsta stigs flutningi flutt annað efni inn í frumuna og upp styrkfallanda þess.

5.4 Magnflutningur

Aðferðir virks flutnings krefjast beinnar notkunar ATP til að knýja flutninginn. Í ferli sem kallast frumuát getur fruma gleypt stórar agnir, svo sem stórsameindir, frumuhluta eða heilar frumur. Í frumuáti fellur hluti himnunnar inn á við, umlykur ögnina og klípist að lokum af þannig að ögnin verður algjörlega umlukin hjúp úr frumuhimnu. Fruman brýtur niður innihald bólunnar og agnirnar eru annaðhvort notaðar sem fæða eða þeim fargað. Frumudrykkja er svipað ferli í minni mælikvarða. Frumuhimnan fellur inn á við og klípist af og myndar lítinn hjúp utan um vökva utan frá frumunni. Frumudrykkja flytur inn efni sem fruman þarfnast úr utanfrumuvökvanum. Fruman losar úrgang á svipaðan en öfugan hátt með útfrumun. Hún ýtir himnubólu að frumuhimnunni, sem gerir bólunni kleift að renna saman við himnuna og verða hluti af himnubyggingunni, og losar innihald sitt út fyrir frumuna.