Homeostase på cellenivå er avgjørende for å opprettholde homeostase i hele organismen. Dyreceller har flere måter å hjelpe dem å holde seg i likevekt.
Cellemembran Og Fosfolipid Dobbeltlag
cellemembranen fungerer som en grense som skiller det indre cellulære miljøet fra det ytre miljø. Det er selektivt gjennomtrengelig, noe som betyr at det lar noen materialer passere gjennom, men regulerer passasjen av andre materialer.
fosfolipid-dobbeltlaget er en tolags struktur som utgjør cellemembranen som omgir cellen. Den består av fosfatmolekyler og lipidmolekyler med de hydrofobe endene av lipidmolekylene vendt innover og de hydrofile fosfatendene vendt utover. Det er ca 7,5 nm tykt. Foruten fosfolipidmolekylene inneholder membranen også karbohydrater, glykoproteiner, proteinkanaler, kolesterol og filamenter som utgjør et cytoskelet og gir støtte.
de to mekanismene som molekyler transporteres gjennom cellemembranen er aktiv transport og passiv transport. Aktiv transport krever utgifter av energi mens passive resultater fra tilfeldig bevegelse av molekyler. Osmose og diffusjon er to typer passiv transport. I osmose beveger vann seg fra områder med større konsentrasjon til en mindre konsentrasjon til likevekt er nådd. Det er den viktigste prosessen der vann beveger seg inn og ut av cellen. Små molekyler passerer gjennom cellemembranen ved diffusjon, også ved bruk av en konsentrasjonsgradient.
bildet over viser detaljer om fosfolipid dobbeltlaget av cellemembranen.
Ion Transportmekanismer
det er flere ion transportmekanismer i cellemembranen som fungerer for å opprettholde riktige nivåer av oppløsninger i og utenfor cellen. En av de viktigste er natrium-kalium ATPase pumpen. Dette systemet bruker energien lagret I ATP for å pumpe kalium inn i cellen og natrium ut av cellen. En annen kritisk pumpe er kalsium ATPase pumpe som beveger kalsium ut av cellen eller pumper den inn i endoplasmatisk retikulum. Denne overføringen av ioner frem og tilbake over membranen skaper et membranpotensial som driver ioniske strømmer. Også vann beveger seg inn og ut av cellen basert på forskjellene i ionkonsentrasjonene. På denne måten bidrar iontransport til å regulere både volumet av cellen og membranpotensialet.
bildet over viser komponentene i en natrium-kaliumpumpe i fosfolipid-dobbeltlaget av cellemembranen.
Mobil Kommunikasjon
det er tre grunnleggende typer intercellulær kommunikasjon som brukes til å opprettholde homeostase. Den første er når direkte kontakt oppstår mellom membranene i to celler og de signaliserer til hverandre. Den andre er når celler bruker kort rekkevidde kjemiske signaler over korte avstander. Den tredje er lange varierte signaler som utskilles i blodet og kan bæres hvor som helst i kroppen.
Gapkryss er strukturer som lar celler kommunisere med hverandre i en prosess som kalles celle-til-celle-gjenkjenning. Embryonisk utvikling og immunrespons er to eksempler på hvor denne kommunikasjonen brukes. Paracrine signalering refererer til kjemisk signalering som endrer oppførselen til nærliggende celler. Et eksempel på dette er nevrotransmitteren acetylkolin som bærer en kjemisk melding fra en nervecelle til en annen.
Hormoner er hvordan celler kommuniserer over lengre avstander, kjent som endokrine signalering. Et eksempel er utskillelsen av insulin i bukspyttkjertelen i blodet som reiser gjennom hele kroppen for å signalisere celler for å ta i glukose. En celle kan også bruke kjemisk signalering på seg selv i en prosess som kalles autokrine signalering. Denne typen mobilkommunikasjon ses med cytokin interleukin-1 i monocytter i immunsystemet. En ekstern stimulans produserer interleukin-1 som kan binde seg til reseptorene i samme celle som produserte den.
bildet over viser flere typer kjemisk signalering som oppstår mellom celler.