In che modo gli ioni attraversano il doppio strato lipidico della membrana cellulare?

Il membrana cellulare è tra i tanti notevoli trionfi dell'evoluzione biologica. Una delle tre caratteristiche comuni a tutte le cellule viventi, questa membrana non è solo una solida barriera che conferisce alle cellule la loro forma e un contenitore per loro contenuto molecolare, ma anche una porta selettivamente permeabile che determina quali sostanze possono e quali non possono entrare e uscire dal cellula.

Proprio come un impianto di assemblaggio di automobili richiede una fornitura costante di materie prime molto diverse (ad esempio metallo, gomma e risorse umane e tecnologiche) per funzionare alla massima capacità, una cellula richiede un modo per consentire alle molecole di cui la cellula ha bisogno per le sue reazioni di entrare mentre sta ancora regolando il processo di trasporto di membrana come un totale.

Certo ioni, o atomi che portano una carica elettrica netta, sono tra le molecole preferite che possono passare, ma solo con un po' di sforzo.

La cellula è l'unità di base della vita con le più piccole forme di vita costituite da una sola cellula e dal tuo stesso corpo che include trilioni. Tutti

La membrana cellulare conferisce alla cellula confini e solidità, permettendole di contenere i suoi contenuti vitali. Offre anche protezione a tali contenuti sotto forma di una barriera fisica. Questa barriera di membrana cellulare è semipermeabile, in quanto certe sostanze possono entrare e uscire mentre ad altre viene negato il passaggio.

La membrana cellulare è costituita da a fosfolipide doppio strato. Include due strati strutturalmente identici che si fronteggiano in modo "immagine speculare". Ogni strato è costituito da lunghe molecole di fosfolipidi, per lo più lineari, che sono impilate una accanto all'altra ma, cosa importante, mantengono uno spazio tra di loro. Queste molecole includono una "testa" di fosfato e una "coda" lipidica (grassa).

Le teste di fosfato sono idrofile, o "in cerca di acqua", perché trasportano una distribuzione di carica irregolare. Queste teste sono quindi rivolte verso l'esterno più acquoso della cellula stessa e verso il citoplasma all'interno.

Le code idrofobiche, invece, si fronteggiano all'interno del doppio strato fosfolipidico.

La funzione principale della membrana cellulare è quella di proteggere la cellula, caratteristica inerente alla sua composizione e struttura.

Un'altra funzione essenziale è quella di permettere ad alcune molecole di entrare e uscire dalla cellula, ma non tutte. Inoltre, la membrana cellulare deve partecipare in qualche modo a dare quelle molecole che sono appesantite per dimensione o carica elettrica, ma devo ancora passare in qualche modo, sono un boost attivo in questo processi.

La permeabilità del doppio strato lipidico è determinata da vari fattori. Uno di questi, probabilmente intuitivo, è la dimensione. Un altro è l'addebito. Poiché l'interno del doppio strato è formato da due insiemi di molecole lipidiche esclusivamente idrofobe l'una di fronte all'altra, l'interno è ostile al passaggio di molecole idrofile come ioni e la maggior parte delle molecole biologiche.

Nel complesso, il trasporto di membrana cellulare dipende da:

• La permeabilità della membrana stessa, che non è costante
• La dimensione e la carica delle molecole che "cercano" il passaggio
• La differenza di concentrazione di quella molecola tra un lato della membrana cellulare (l'esterno della cellula) e l'altro (il citoplasma)

Gli ioni non possono diffondere attraverso le membrane lungo il loro gradiente di concentrazione, anche il più piccolo (H⁺, un protone o carico atomo di idrogeno).

Invece, proteine ​​incorporate in punti lungo la membrana cellulare chiamate proteine ​​canale formare pori, o canali, attraverso i quali lo ione richiesto può poi passare, come attraverso un tunnel sotterraneo tutto suo.