Innhold
En membran omgir hver levende celle, og holder cellernes indre adskilt og beskyttet mot omverdenen. Mange faktorer påvirker hvordan denne membranen oppfører seg og temperaturen er en av de viktigste. Temperatur hjelper med å bestemme hva som kan komme inn eller ut av cellen og hvor godt molekyler som finnes i membranen kan fungere. For høye eller for lave temperaturer kan alvorlig skade og i ekstreme temperaturområder drepe cellen gjennom deres virkning på cellemembranen.
Hva gjør en cellemembran?
En cellemembran kalles et dobbeltlag fordi den er laget av to lag som vender mot hverandre og omgir cellen. Kjemisk dannes hvert lag av fete molekyler kalt fosfolipider. Hvert molekyl har en ende som frastøter vann, kalt hodet, og en annen ende kalt halen som frastøter vann. Naturen til fosfolipidene i membranen bidrar til å holde den flytende og halvgjennomtrengelig, slik at noen molekyler som oksygen, karbondioksid og små hydrokarboner kan bevege seg gjennom den og komme inn i cellen, mens andre molekyler som kan være skadelige eller unødvendige av cellen holdes utenfor.
En cellemembran inneholder også proteiner, enten på dens indre eller ytre overflate - kalt perifere proteiner - eller innebygd i membranen og kalt integrerte proteiner. Fordi membranen er flytende og ikke stiv, kan disse proteinene bevege seg innenfor membranen for å betjene cellens behov og bidra til å holde den sunn. Når celler vokser og forstørres, øker membranen også i størrelse og opprettholder dens flytbarhet for å la denne veksten gå glatt.
Høy temperatur øker flyt
Celler fungerer best ved normal fysiologisk temperatur, som er 98,6 grader Fahrenheit hos varmblodige dyr som mennesker. Hvis kroppstemperaturen øker, for eksempel under høy feber, kan cellemembranen bli mer flytende. Dette skjer når fettsyrestertene til fosfolipidene blir mindre stive og tillater mer bevegelse av proteiner og andre molekyler i og gjennom membranen. Dette kan endre cellens permeabilitet, og muligens la noen potensielt skadelige molekyler komme inn. Både integrerte og perifere proteiner i membranen kan også bli skadet av høye temperaturer, og hvis ekstremt høy, kan varme føre til at disse proteinene brytes ned eller denatureres.
Lav temperatur stiver membranen
En reduksjon i temperatur kan også ha en negativ effekt på cellemembraner og celler. Ved lav temperatur beveger fosfolipidenes fettsyrehaler seg mindre og blir stivere. Dette reduserer den totale fluiditeten av membranen, og reduserer også dens permeabilitet og potensielt begrenser inntreden av viktige molekyler som oksygen og glukose i cellen. Lav temperatur kan også bremse celleveksten ved å forhindre at cellene øker i størrelse. I ekstreme situasjoner, som langvarig eksponering for temperaturer under frysepunktet, kan væske i cellen begynne å fryse, og danne krystaller som stikker hull i membranen og til slutt kan drepe cellen.