ما هي الأشياء الثلاثة التي تحدد ما إذا كان الجزيء سيكون قادرًا على الانتشار عبر غشاء الخلية؟

تعتمد رفاهية الخلية على قدرتها على التحكم في مرور الجزيئات عبر غشاء الخلية. يمكن لبعض الجزيئات أن تنتشر عبر غشاء الخلية دون أي مساعدة من الخلية. يحتاج البعض الآخر إلى مساعدة بروتينات الغشاء للانتقال إلى الخلية أو خارجها. تحدد ثلاثة عوامل أساسية ما إذا كان الجزيء سينتشر عبر غشاء الخلية: التركيز والشحنة والحجم.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

غشاء الخلية هو حاجز بين داخل الخلية والعالم الخارجي. تعتمد قدرة الجزيء على السفر عبر الغشاء على تركيزه وشحنته وحجمه. بشكل عام ، تنتشر الجزيئات عبر الأغشية من مناطق التركيز العالي إلى التركيز المنخفض. تمنع أغشية الخلايا الجزيئات المشحونة من دخول الخلية ما لم تحافظ الخلية على جهد كهربائي. ومع ذلك ، قد تتمكن الجزيئات الصغيرة من الانزلاق عبر الغشاء بغض النظر عن شحنتها.

يحتوي غشاء الخلية على طبقتين من الدهون الفوسفورية. يحتوي كل جزيء فوسفوليبيد على رأس فوسفات محب للماء وذيول دهني مسعور. تصطف الرؤوس على طول الأسطح الداخلية والخارجية لغشاء الخلية ، بينما تملأ ذيول الفضاء الأوسط. توفر أنواع مختلفة من بروتينات الغشاء انتشارًا سهلًا أو نقلًا نشطًا للجزيئات التي لا يمكن أن تنتشر بشكل سلبي عبر غشاء الخلية. يتطلب النقل النشط الأساسي من الخلية بذل الطاقة لتحريك الجزيئات عبر غشاء الخلية. لا يتطلب الانتشار طاقة من الخلية للقيام بذلك.

يحدث الانتشار لأن الجزيئات تحب أن تنتشر من مناطق عالية التركيز إلى مناطق ذات تركيز أقل. الطاقة الكهروكيميائية والحركية كلاهما انتشار الطاقة. المحدد الأساسي لما إذا كان الجزيء سينتشر عبر غشاء الخلية هو تركيز الجزيء على كل جانب من غشاء الخلية. على سبيل المثال ، يكون تركيز الأكسجين خارج الخلية أعلى من التركيز داخل الخلايا ، وهذا هو سبب انتشار الأكسجين في الخلية. ينتشر ثاني أكسيد الكربون لأسباب مماثلة.

الأيون هو ذرة أو جزيء له شحنة صريحة بسبب عدم التوازن بين عدد البروتونات والإلكترونات. القطبية هي توزيع غير متساوٍ للشحنة عبر الجزيء ، مع بعض المناطق الموجبة والسالبة جزئيًا. تذوب الجزيئات المشحونة والمستقطبة في الماء بينما تذوب الجزيئات غير المشحونة في الدهون. تمنع ذيول الدهون في غشاء الخلية الجزيئات المشحونة والمستقطبة من الانتشار عبر غشاء الخلية. ومع ذلك ، تحافظ بعض الخلايا بنشاط على إمكانات كهربائية على جانبي غشاء الخلية يمكنها جذب أو طرد الأيونات والجزيئات المستقطبة.

بعض الجزيئات المستقطبة صغيرة بما يكفي لتتخطى ذيول الدهون. على سبيل المثال ، الماء عبارة عن جزيء مستقطب ، لكن حجمه الصغير يسمح له بالانتشار بحرية عبر غشاء الخلية. وينطبق هذا أيضًا على ثاني أكسيد الكربون ، المنتج الثانوي لعملية التمثيل الغذائي الخلوي. جزيئات الأكسجين ليس لها قطبية وهي أيضًا صغيرة بما يكفي لتنتشر بسهولة في الخلية. جزيئات السكر ، التي تحتوي على خمس ذرات كربون أو أكثر ، قطبية وكبيرة جدًا لتنتشر عبر غشاء الخلية ويجب أن تنتقل عبر بروتينات الغشاء.