Membran plasma yang mengelilingi sel bertindak sebagai penghalang bagi sebagian besar molekul, terutama yang berbahaya bagi kehidupan sel. Membran memungkinkan lewatnya bahan yang bermanfaat melalui proses difusi. Evolusi difusi seluler memungkinkan sel untuk menutup diri dari dan berinteraksi secara berbeda dengan lingkungan terdekatnya.
Pentingnya
Untuk melakukan aktivitas sehari-hari dalam kehidupan sehari-hari, semua sel harus mentransfer ion esensial dan molekul kecil melintasi membran plasma semipermeabel. Ion adalah atom atau molekul dengan muatan positif atau negatif bersih. Untuk memenuhi kebutuhan hidup, sel bertukar gas, seperti oksigen dan karbon dioksida; mengeluarkan produk limbah; dan mengambil partikel makanan, air dan mineral. Pertukaran terjadi antara sel dalam dan cairan ekstraseluler di sekitarnya.
Membran Seluler
Sel-sel hidup telah mengembangkan membran untuk memagari dan mengandung bahan kimia organik bagian dalamnya, sementara secara selektif hanya mengizinkan atom esensial dan senyawa sederhana untuk menyeberang bolak-balik. Menurut model lipid bilayer standar, asam lemak yang disebut fosfolipid dan glikolipid adalah komponen utama membran sel. Elemen lain dari membran adalah kolesterol, protein dan karbohidrat. Lapisan ganda lipid tidak permeabel terhadap sebagian besar kation, atau ion negatif, dan anion, atau ion positif.
Difusi
Difusi adalah proses di mana molekul dan ion bergerak secara alami dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah, atau sebaliknya. Difusi terjadi secara spontan tanpa pengeluaran energi oleh sel dalam prosedur yang dikenal sebagai transpor pasif. Molekul bermigrasi melintasi gradien konsentrasi seluler sampai keadaan keseimbangan tercapai. Osmosis adalah jenis difusi yang melibatkan perjalanan air masuk dan keluar dari sel.
Transportasi aktif
Sel mengeluarkan energi untuk secara aktif mengangkut molekul melawan gradien konsentrasi relatif. Transpor aktif, atau difusi terfasilitasi, memaksa ion dan molekul melewati membran sel. Nukleotida adenosin trifosfat, atau ATP, adalah mata uang energi standar sel yang memungkinkan proses tersebut. Nukleotida adalah sejenis asam nukleat. Molekul besar, kompleks, dan tidak larut dalam lipid, seperti gula glukosa dan protein, digerakkan oleh sistem transpor aktif. Sistem menjaga keseimbangan osmotik dan mencegah sel meledak dengan mengambil terlalu banyak air.