ما هي أنواع الجزيئات التي يمكن أن تمر عبر غشاء البلازما من خلال الانتشار البسيط؟

أغشية البلازما هي الحواجز التي تفصل الخلايا عن بيئتها. فكر فيهم على أنهم أسوار وبوابات تحيط بالمصانع الضخمة ، تتحكم بإحكام فيما يدخل وما يخرج. بسبب كيمياء وسيولة طبقات الفسفوليبيد الثنائية ، يمكن لأنواع معينة من الجزيئات أن تمر بحرية بينما الأنواع الأخرى ليس لها فرصة دون مساعدة من الخلية. تستخدم الأنواع السابقة من الجزيئات مزيجًا من الحجم والكيمياء وقوى الانتشار للضغط عبر ما يبدو أنه حاجز لا يمكن اختراقه.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تنتشر الجزيئات عبر أغشية البلازما من التركيز العالي إلى التركيز المنخفض. على الرغم من أنه قطبي ، إلا أن جزيء الماء يمكن أن ينزلق عبر الأغشية بناءً على صغر حجمه. كما تعبر الفيتامينات والكحولات التي تذوب في الدهون أغشية البلازما بسهولة.

الانتشار هو ميل الجزيئات إلى الانتقال من منطقة ذات تركيز عالٍ إلى منطقة تركيز منخفض. ينشأ هذا الاتجاه لأن الجزيئات تتحرك بشكل عشوائي في جميع أنحاء الفضاء. يمكن رؤية مفهوم "الانتشار" من خلال إسقاط مُلوِّن الطعام في وعاء به ماء. في النهاية ، ستنتشر جزيئات الصبغة بالتساوي في جميع أنحاء السائل بدلاً من البقاء في نفس المكان. بسبب الاختلافات بين داخل الخلية والسائل الخارجي ، سيحدث الانتشار بشكل طبيعي في كلا الاتجاهين. الشيء الوحيد الذي يقف في طريقه هو غشاء البلازما. ومع ذلك ، يمكن أن تمر أنواع معينة من الجزيئات مباشرة عبر الغشاء - وهذا انتشار بسيط ، ويحدث بدون مدخلات من الخلية على الإطلاق.

جزيئات الغاز مثل الأكسجين ثنائي الذرة وثاني أكسيد الكربون صغيرة جدًا بحيث يمكن أن تتناسب مع المساحات الفارغة في الغشاء. كما أنها غير قطبية ، مما يعني أن شحنة الإلكترون توزع بالتساوي في جميع أنحاء المركب. نتيجة لذلك ، لن يصدها الجزء الداخلي غير القطبي للغشاء. يعمل تبادل الغازات عبر الغشاء بشكل مثالي مع الخلايا البشرية - الأكسجين المذاب الضروري للتنفس الهوائي هو أكثر تركيزًا خارج الخلية بينما يكون ثاني أكسيد الكربون ، وهو منتج ثانوي لنفس العملية ، أكثر تركيزًا داخل زنزانة. نتيجة لذلك ، ينتشر الأكسجين بشكل طبيعي في الخلية بينما ينتشر ثاني أكسيد الكربون.

على الرغم من أن الماء عبارة عن جزيء عالي القطبية مع توزيع غير متساوٍ لشحنة الإلكترون ، إلا أنه صغير بما يكفي ليمر مباشرة عبر الغشاء. نظرًا لأن الماء يمكن أن يمر عبر حواجز الخلايا ، يجب على جسم الإنسان أن يوازن بعناية تركيز المنحل بالكهرباء للسوائل خارج الخلية. إذا أصبح السائل مخففًا جدًا ، يتدفق الماء إلى الخلايا ، مما قد يؤدي إلى تضخمها وانفجارها. من ناحية أخرى ، إذا كان تركيز الملح خارج الخلية مرتفعًا جدًا ، فسيتدفق الماء خارج الخلية ، مما يؤدي إلى الانهيار المحتمل.

كما قد يوحي اسمها ، يمكن للفيتامينات التي تذوب في الدهون - الفيتامينات A و D و E و K - أن تمر مباشرة عبر الغشاء الطارد للماء (الدهني). على الرغم من أنها قطبية إلى حد ما ، إلا أن الكحوليات مثل الإيثانول يمكن أن تمر عن طريق الانتشار البسيط بطريقة مماثلة للماء.