Ląstelę supanti plazmos membrana veikia kaip barjeras daugumai molekulių, ypač tų, kurios yra pavojingos ląstelės gyvybei. Membrana leidžia prasiskverbti naudingoms medžiagoms difuzijos proceso metu. Ląstelių difuzijos evoliucija leidžia ląstelėms apsiriboti savo tiesiogine aplinka ir skirtingai sąveikauti su ja.
Svarba
Kad galėtų vykdyti kasdienį kasdienio gyvenimo užsiėmimą, visos ląstelės turi pernešti būtinus jonus ir mažas molekules per pusiau laidžias plazmos membranas. Jonai yra atomai arba molekulės, kurių grynasis teigiamas arba neigiamas krūvis. Norėdami įvykdyti gyvenimo reikalavimus, ląstelės keičiasi dujomis, tokiomis kaip deguonis ir anglies dioksidas; išskirti atliekų produktus; ir paimkite maisto, vandens ir mineralų daleles. Keitimasis vyksta tarp vidinės ląstelės ir ją supančio papildomo ląstelinio skysčio.
Ląstelinės membranos
Gyvosios ląstelės sukūrė membraną, kad atitvertų ir talpintų vidinius organinius chemikalus, tuo pačiu leidžiant kryžminti tik būtiniausius atomus ir paprastus junginius. Pagal standartinį lipidų dvigubo sluoksnio modelį riebalų rūgštys, vadinamos fosfolipidais ir glikolipidais, yra pagrindiniai ląstelių membranų komponentai. Kiti membranų elementai yra cholesterolis, baltymai ir angliavandeniai. Dviejų sluoksnių lipidų sluoksnis yra nelaidus daugumai katijonų, arba neigiamų jonų, ir anijonų, arba teigiamų jonų.
Difuzija
Difuzija yra procesas, kai molekulės ir jonai natūraliai juda iš didelės koncentracijos tarpląstelinio regiono į mažesnės koncentracijos sritį arba atvirkščiai. Difuzija vyksta spontaniškai, be ląstelės energijos sąnaudų, vadinamą pasyviuoju transportu. Molekulės migruoja per ląstelių koncentracijos gradientą, kol pasiekiama pusiausvyros būsena. Osmosas yra difuzijos tipas, apimantis vandens patekimą į ląstelę ir iš jos.
Aktyvus transportas
Ląstelės eikvoja energiją, kad galėtų aktyviai pernešti molekules prieš santykinį koncentracijos gradientą. Aktyvus transportas arba palengvinta difuzija priverčia jonus ir molekules per ląstelės membraną. Nukleotidinis adenozino trifosfatas arba ATP yra standartinė ląstelės energijos valiuta, leidžianti procesą. Nukleotidai yra tam tikros rūšies nukleorūgštys. Didelės, sudėtingos, lipiduose netirpios molekulės, tokios kaip gliukozės cukrus ir baltymai, juda aktyvios transporto sistemos. Sistemos palaiko osmosinę pusiausvyrą ir neleidžia ląstelei sprogti paimant per daug vandens.