Plazmatické membrány jsou bariéry oddělující buňky od jejich prostředí. Přemýšlejte o nich jako o zdech a branách obklopujících obrovské továrny, které přísně kontrolují, co přijde a co zhasne. Kvůli chemii a tekutosti fosfolipidových dvojvrstev mohou určité typy molekul volně procházet, zatímco jiné typy bez pomoci buňky nemají šanci. První typy molekul používají směs velikosti, chemie a sil difúze, aby protlačily něco, co se zdá být neproniknutelnou bariérou.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Molekuly difundují přes plazmatické membrány z vysoké koncentrace do nízké koncentrace. I když je polární, může molekula vody proklouznout membránami na základě své malé velikosti. Vitamíny a alkoholy rozpustné v tucích také snadno procházejí plazmatickými membránami.
Difúze a koncentrace
Difúze je tendence molekul pohybovat se z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nízkou koncentrací. Tato tendence vzniká, protože molekuly se v prostoru náhodně pohybují. Koncept „rozprostření“ lze poznat tak, že do nádoby s vodou nakapete potravinářské barvivo. Nakonec se částice barviva rovnoměrně rozšíří po celé kapalině, místo aby zůstaly na stejném místě. Kvůli rozdílům mezi vnitřkem buňky a tekutinou venku bude difúze probíhat přirozeně v obou směrech. Jediná věc, která mu stojí v cestě, je plazmatická membrána. Některé typy molekul však mohou procházet přímo přes membránu - to je jednoduchá difúze a děje se to bez jakéhokoli vstupu z buňky.
Výměna plynu
Molekuly plynu, jako je rozsivkový kyslík a oxid uhličitý, jsou tak malé, že se vejdou do prázdných prostorů v membráně. Jsou také nepolární, což znamená, že náboj elektronů se rovnoměrně distribuuje po celé sloučenině. Výsledkem je, že nepolární vnitřek membrány je nebude odpuzovat. Výměna plynů přes membránu funguje perfektně pro lidské buňky - rozpuštěný kyslík nezbytný pro aerobní dýchání ano koncentrovanější mimo buňku, zatímco oxid uhličitý, vedlejší produkt stejného procesu, je koncentrovanější uvnitř buňka. Výsledkem je, že kyslík přirozeně difunduje do buňky, zatímco oxid uhličitý difunduje ven.
Polární vodní molekuly
I když je voda vysoce polární molekula s nerovnoměrným rozložením elektronového náboje, je dostatečně malá na to, aby prošla přímo membránou. Protože se voda může dostat přes buněčné bariéry, musí lidské tělo pečlivě vyvážit koncentraci elektrolytů v extracelulárních tekutinách. Pokud se tekutina příliš zředí, voda proudí do buněk, což může způsobit jejich bobtnání a prasknutí. Na druhou stranu, pokud je koncentrace soli mimo buňku příliš vysoká, bude voda z buňky vytékat, což povede k možnému kolapsu.
Ostatní molekuly
Jak již název napovídá, vitamíny rozpustné v tucích - vitamíny A, D, E a K - mohou procházet přímo hydrofobní (tukovou) membránou. I když jsou poněkud polární, mohou alkoholy, jako je ethanol, procházet jednoduchou difúzí podobným způsobem jako voda.