Hvorfor er diffusion vigtig for en celles liv?

En celles omgivende plasmamembran fungerer som en barriere for de fleste molekyler, især dem, der er farlige for cellens liv. Membranen tillader passage af gavnlige materialer ved diffusionsprocessen. Udviklingen af ​​cellulær diffusion gør det muligt for celler at afskære sig fra og interagere differentielt med deres nærmeste miljø.

For at kunne udføre de daglige aktiviteter i det daglige liv skal alle celler overføre essentielle ioner og små molekyler over halvgennemtrængelige plasmamembraner. Ioner er atomer eller molekyler med en netto positiv eller negativ ladning. For at opfylde livets krav udveksler celler gasser, såsom ilt og kuldioxid; udskille affaldsprodukter; og indtage partikler af mad, vand og mineraler. Udvekslingen finder sted mellem den indre celle og dens omgivende ekstracellulære væske.

Levende celler har udviklet en membran til at indhegne og indeholde dens indre organiske kemikalier, mens de selektivt kun tillader essentielle atomer og enkle forbindelser at krydse frem og tilbage. Ifølge standard lipid dobbeltlagsmodel er fedtsyrerne kaldet phospholipider og glycolipider hovedkomponenterne i cellulære membraner. Andre elementer i membranerne er kolesterol, proteiner og kulhydrater. Lipid-dobbeltlaget er uigennemtrængeligt for de fleste kationer eller negative ioner og anioner eller positive ioner.

Diffusion er en proces, hvor molekyler og ioner bevæger sig naturligt fra et intracellulært område med høj koncentration til et område med lavere koncentration eller omvendt. Diffusion forekommer spontant uden energiforbrug af cellen i en procedure kendt som passiv transport. Molekylerne vandrer over den cellulære koncentrationsgradient, indtil en ligevægtstilstand er nået. Osmose er en type diffusion, der involverer passage af vand ind i og ud af cellen.

Celler bruger energi på aktivt at transportere molekyler mod den relative koncentrationsgradient. Aktiv transport eller lettere diffusion tvinger ioner og molekyler gennem cellens membran. Nukleotid adenosintriphosphat eller ATP er cellens standard energivaluta, der muliggør processen. Nukleotider er en type nukleinsyre. Store, komplekse, ikke-lipidopløselige molekyler, såsom glukosesukker og proteiner, bevæges af aktive transportsystemer. Systemerne opretholder osmotisk balance og forhindrer cellen i at eksplodere ved at indtage for meget vand.