原形質膜は、細胞を環境から分離する障壁です。 それらを巨大な工場を取り巻く壁や門と考えて、何が入って何が出るかを厳密に制御します。 リン脂質二重層の化学的性質と流動性のために、特定のタイプの分子は自由に通過できますが、他のタイプは細胞の助けがなければチャンスがありません。 前者のタイプの分子は、サイズ、化学的性質、および拡散力の混合物を使用して、侵入できない障壁と思われるものを押しつぶします。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
分子は、高濃度から低濃度まで原形質膜全体に拡散します。 それは極性ですが、水の分子はその小さなサイズに基づいて膜をすり抜けることができます。 脂溶性ビタミンやアルコールも細胞膜を簡単に通過します。
拡散と濃度
拡散は、分子が高濃度の領域から低濃度の領域に移動する傾向です。 この傾向は、分子が空間全体をランダムに移動するために発生します。 「広がる」という概念は、食品着色料を水の容器に落とすことで見ることができます。 最終的に、染料粒子は同じ場所にとどまるのではなく、液体全体に均一に広がります。 セル内部と外部流体の違いにより、拡散は両方向に自然に発生します。 その邪魔になるのは原形質膜だけです。 ただし、特定の種類の分子は膜を直接通過できます。これは単純な拡散であり、セルからの入力がまったくない場合に発生します。
ガス交換
二原子酸素や二酸化炭素などのガス分子は非常に小さいため、膜の空きスペースに収まります。 それらはまた無極性であり、電子電荷が化合物全体に均一に分布することを意味します。 結果として、膜の無極性内部はそれらをはじきません。 膜を通過するガス交換は、人間の細胞に対して完全に機能します-好気性呼吸に必要な溶存酸素は 同じプロセスの副産物である二酸化炭素がセル内でより濃縮される一方で、セルの外側でより濃縮されます。 細胞。 その結果、酸素はセル内に自然に拡散し、二酸化炭素は拡散します。
極性水分子
水は極性の高い分子であり、電子電荷の分布が不均一ですが、膜を直接通過するのに十分な小ささです。 水は細胞の障壁を通り抜けることができるため、人体は細胞外液の電解質濃度のバランスを慎重にとる必要があります。 液体が薄すぎると、水が細胞に流れ込み、細胞が膨張して破裂する可能性があります。 一方、セル外の塩分濃度が高すぎると、セルから水が流出し、崩壊する可能性があります。
その他の分子
その名前が示すように、脂溶性ビタミン（ビタミンA、D、E、K）は疎水性（脂肪）膜を直接通過することができます。 やや極性がありますが、エタノールなどのアルコールは水と同じように単純拡散を通過できます。