Plazmos membranos yra barjerai, skiriantys ląsteles nuo jų aplinkos. Pagalvokite apie juos kaip apie sienas ir vartus, supančius didžiules gamyklas, griežtai kontroliuodami, kas įeina ir kas išeina. Dėl fosfolipidinių dvigubų sluoksnių chemijos ir takumo tam tikros rūšies molekulės gali laisvai praeiti, o kitos rūšys neturi jokių galimybių be ląstelės pagalbos. Ankstesniuose molekulių tipuose naudojamas dydžio, chemijos ir difuzijos jėgų mišinys, kad išspaustų, atrodo, neįveikiamą barjerą.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Molekulės difunduoja plazmos membranose nuo didelės iki mažos koncentracijos. Net jei ji yra polinė, vandens molekulė gali praslysti pro membranas, atsižvelgdama į jos mažą dydį. Riebaluose tirpūs vitaminai ir alkoholiai taip pat lengvai praeina plazmos membranas.
Difuzija ir koncentracija
Difuzija yra molekulių polinkis judėti iš didelės koncentracijos zonos į mažos koncentracijos zoną. Ši tendencija kyla dėl to, kad molekulės atsitiktinai juda visoje erdvėje. „Išsibarstymo“ sąvoką galima pamatyti numetus maisto dažus į vandens indą. Galų gale dažų dalelės tolygiai pasiskirstys po skystį, užuot likę toje pačioje vietoje. Dėl ląstelės vidaus ir išorės skysčio skirtumų difuzija natūraliai vyks abiem kryptimis. Vienintelis dalykas, stovintis jo kelyje, yra plazmos membrana. Tačiau tam tikros rūšies molekulės gali praeiti tiesiai per membraną - tai paprasta difuzija ir tai vyksta be jokio ląstelės įnašo.
Dujų birža
Dujų molekulės, tokios kaip diatominis deguonis ir anglies dioksidas, yra tokios mažos, kad gali tilpti pro tuščias membranos vietas. Jie taip pat yra nepoliniai, tai reiškia, kad elektronų krūvis tolygiai pasiskirsto visame junginyje. Dėl to nepolinis membranos vidus jų neatstums. Dujų mainai per membraną puikiai veikia žmogaus ląsteles - ištirpęs deguonis reikalingas aerobiniam kvėpavimui labiau susikaupęs už ląstelės ribų, o anglies dioksidas, to paties proceso šalutinis produktas, labiau koncentruotas ląstelė. Dėl to deguonis natūraliai difunduoja į ląstelę, o anglies dioksidas.
Poliarinės vandens molekulės
Nors vanduo yra labai polinė molekulė, turinti netolygų elektronų krūvio pasiskirstymą, ji yra pakankamai maža, kad galėtų praeiti tiesiai per membraną. Kadangi vanduo gali prasiskverbti pro ląstelių barjerus, žmogaus kūnas turi atidžiai subalansuoti tarpląstelinių skysčių elektrolito koncentraciją. Jei skystis tampa per praskiestas, vanduo patenka į ląsteles, dėl ko jos gali išsipūsti ir sprogti. Kita vertus, jei druskos koncentracija už ląstelės ribų yra per didelė, vanduo ištekės iš ląstelės, o tai gali sukelti žlugimą.
Kitos molekulės
Kaip gali reikšti jų pavadinimas, riebaluose tirpūs vitaminai - vitaminai A, D, E ir K - gali tiesiogiai praeiti per hidrofobinę (riebalų) membraną. Nors alkoholiai yra šiek tiek poliarūs, alkoholiai, tokie kaip etanolis, gali praeiti paprastą difuziją panašiai kaip vanduo.