რა სახის მოლეკულების გატარება შეიძლება პლაზმური მემბრანის გავლით მარტივი დიფუზიის საშუალებით?

პლაზმური მემბრანა წარმოადგენს ბარიერებს, რომლებიც უჯრედებს გამოყოფენ მათი გარემოდან. იფიქრეთ მათთვის, როგორც მასიური ქარხნების მიმდებარე კედლები და კარიბჭეები, რომლებიც მკაცრად აკონტროლებენ რა მოდის და რა გამოდის. ფოსფოლიპიდური შრის ფენების ქიმიისა და სითხის გამო, გარკვეული ტიპის მოლეკულას შეუძლია თავისუფლად გაიაროს, ხოლო სხვა ტიპებს არ აქვთ შანსი უჯრედის დახმარების გარეშე. მოლეკულების ყოფილი ტიპები იყენებენ ზომის, ქიმიისა და დიფუზიის ძალების ნარევს, რათა გაჟონონ ის, რაც, როგორც ჩანს, გაუსაძლისი ბარიერია.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

მოლეკულები დიფუზიურია პლაზმის მემბრანებში მაღალი კონცენტრაციიდან დაბალ კონცენტრაციამდე. მიუხედავად იმისა, რომ იგი პოლარულია, წყლის მოლეკულას მცირე ზომის საფუძველზე შეუძლია მემბრანაში გადაიტანოს. ცხიმში ხსნადი ვიტამინები და ალკოჰოლი პლაზმურ მემბრანებსაც მარტივად კვეთენ.

დიფუზია არის მოლეკულების ტენდენცია მაღალი კონცენტრაციის არეალიდან დაბალი კონცენტრაციის არეალში. ეს ტენდენცია ჩნდება იმიტომ, რომ მოლეკულები შემთხვევით მოძრაობენ მთელს სივრცეში. "გავრცელების" კონცეფციის დანახვა შესაძლებელია წყლის კონტეინერში საკვების შეღებვის ჩაყრით. საბოლოოდ, საღებავის ნაწილაკები თანაბრად გავრცელდება მთელ სითხეში, ნაცვლად იმისა რომ დარჩეს იმავე ადგილზე. უჯრედის შინაგანსა და გარეთ არსებულ სითხს შორის განსხვავებების გამო, დიფუზია მოხდება ბუნებრივად ორივე მიმართულებით. ერთადერთი, რაც მის წინაშე დგას, არის პლაზმური მემბრანა. ამასთან, მოლეკულების გარკვეულ ტიპებს შეუძლიათ გაიარონ უშუალოდ მემბრანაში - ეს არის მარტივი დიფუზია და ეს ხდება უჯრედისგან შეუსრულებლად.

გაზის მოლეკულები, როგორიცაა დიატომიური ჟანგბადი და ნახშირორჟანგი იმდენად მცირეა, რომ მათ შეუძლიათ გარსის ცარიელი ადგილების გავლა. ისინი ასევე არაპოლარულია, რაც ნიშნავს, რომ ელექტრონული მუხტი თანაბრად ნაწილდება მთელ შემადგენლობაში. შედეგად, მემბრანის არაპოლარული ინტერიერი არ მოიგერიებს მათ. გაზის გაცვლა გარსზე შესანიშნავად მუშაობს ადამიანის უჯრედებზე - აერობული სუნთქვისთვის აუცილებელი გახსნილი ჟანგბადი უფრო კონცენტრირებულია უჯრედის გარეთ, ხოლო ნახშირორჟანგი, იგივე პროცესის პროდუქტი, უფრო კონცენტრირებულია შიგნით საკანი შედეგად, ჟანგბადი ბუნებრივად დიფუზირდება უჯრედში, ხოლო ნახშირორჟანგი დიფუზირდება.

მიუხედავად იმისა, რომ წყალი მეტად პოლარული მოლეკულაა, ელექტრონული მუხტის არათანაბარი განაწილებით, ის საკმარისად მცირეა, რომ უშუალოდ მემბრანაში გაიაროს. იმის გამო, რომ წყალს შეუძლია უჯრედული ბარიერების გავლა, ადამიანის ორგანიზმმა ფრთხილად უნდა დააბალანსოს გარეუჯრედული სითხეების ელექტროლიტების კონცენტრაცია. თუ სითხე ძალიან განზავდება, წყალი ჩაედინება უჯრედებში, რაც იწვევს მათი შეშუპებას და ადიდებას. მეორეს მხრივ, თუ უჯრედისის გარეთ მარილის კონცენტრაცია ძალიან მაღალია, წყალი უჯრედიდან გამოვა, რაც შესაძლო კოლაფსამდე მივა.

როგორც მათი სახელი გვთავაზობს, ცხიმში ხსნად ვიტამინებს - A, D, E და K ვიტამინებს შეუძლიათ პირდაპირ გაიარონ ჰიდროფობიური (ცხიმოვანი) მემბრანის საშუალებით. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი გარკვეულწილად პოლარულია, მაგალითად, ეთანოლი, როგორიცაა ალკოჰოლი, შეიძლება გადიოდეს მარტივი დიფუზიით, წყლის მსგავსად.