Plazmas membrānas ir šķēršļi, kas atdala šūnas no to vides. Padomājiet par tiem kā par sienām un vārtiem, kas ieskauj milzīgas rūpnīcas, stingri kontrolējot, kas ienāk un kas iziet. Fosfolipīdu divslāņu ķīmijas un plūstamības dēļ dažu veidu molekulas var brīvi iziet cauri, bet citiem veidiem nav iespēju bez šūnas palīdzības. Iepriekšējie molekulu veidi izmanto izmēru, ķīmijas un difūzijas spēku sajaukumu, lai izspiestu, šķiet, necaurejamu barjeru.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Molekulas difundē plazmas membrānās no augstas koncentrācijas līdz zemai koncentrācijai. Lai gan tā ir polāra, ūdens molekula var izlīst caur membrānām, pamatojoties uz tās mazo izmēru. Taukos šķīstošie vitamīni un spirti arī viegli šķērso plazmas membrānas.
Difūzija un koncentrēšanās
Difūzija ir molekulu tendence pāriet no augstas koncentrācijas zonas uz zemas koncentrācijas zonu. Šī tendence rodas tāpēc, ka molekulas pārvietojas nejauši visā telpā. Jēdzienu “izkliedēšana” var redzēt, pilinot pārtikas krāsvielas ūdens traukā. Galu galā krāsas daļiņas vienmērīgi izplatīsies pa visu šķidrumu, nevis paliks vienā un tajā pašā vietā. Tā kā šūnas iekšpusē ir šķidrums ārpusē, difūzija dabiski notiks abos virzienos. Vienīgais, kas stāv ceļā, ir plazmas membrāna. Tomēr daži molekulu veidi var iziet tieši caur membrānu - tā ir vienkārša difūzija, un tā notiek bez šūnas ievadīšanas.
Gāzes birža
Gāzes molekulas, piemēram, diatomiskais skābeklis un oglekļa dioksīds, ir tik mazas, ka tās var iekļūt caur tukšajām vietām membrānā. Tie ir arī nepolāri, tas nozīmē, ka elektronu lādiņš vienmērīgi sadalās visā savienojumā. Tā rezultātā membrānas nepolārais interjers tos neatgrūdīs. Gāzes apmaiņa pāri membrānai lieliski darbojas cilvēka šūnās - aerobai elpošanai nepieciešamais izšķīdinātais skābeklis ir koncentrētāks ārpus šūnas, bet oglekļa dioksīds, tā paša procesa blakusprodukts, ir koncentrētāks šūnā šūna. Rezultātā skābeklis dabiskā veidā difundē šūnā, bet oglekļa dioksīds.
Polārās ūdens molekulas
Kaut arī ūdens ir ļoti polāra molekula ar nevienmērīgu elektronu lādiņa sadalījumu, tas ir pietiekami mazs, lai izietu tieši caur membrānu. Tā kā ūdens var nokļūt caur šūnu barjerām, cilvēka ķermenim rūpīgi jāsabalansē ārpusšūnu šķidrumu elektrolītu koncentrācija. Ja šķidrums kļūst pārāk atšķaidīts, ūdens ieplūst šūnās, kas var izraisīt to uzbriest un pārsprāgt. No otras puses, ja sāls koncentrācija ārpus šūnas ir pārāk augsta, no šūnas izplūdīs ūdens, kas novedīs pie iespējama sabrukuma.
Citas molekulas
Kā norāda viņu nosaukums, taukos šķīstošie vitamīni - A, D, E un K vitamīni - var iziet tieši caur hidrofobo (tauku) membrānu. Pat ja tie ir nedaudz polāri, spirti, piemēram, etanols, var iziet cauri vienkāršai difūzijai līdzīgi kā ūdens.