Que tipos de moléculas podem passar pela membrana plasmática por meio de difusão simples?

As membranas plasmáticas são as barreiras que separam as células de seu ambiente. Pense neles como as paredes e portões que cercam grandes fábricas, controlando rigidamente o que entra e o que sai. Por causa da química e da fluidez das bicamadas de fosfolipídios, certos tipos de moléculas podem passar livremente, enquanto outros tipos não têm chance sem a ajuda da célula. Os primeiros tipos de moléculas usam uma mistura de tamanho, química e forças de difusão para passar pelo que parece ser uma barreira impenetrável.

TL; DR (muito longo; Não li)

As moléculas se difundem através das membranas plasmáticas de alta concentração para baixa concentração. Mesmo sendo polar, uma molécula de água pode deslizar através das membranas com base em seu pequeno tamanho. As vitaminas lipossolúveis e os álcoois também atravessam as membranas plasmáticas com facilidade.

Difusão é a tendência das moléculas de se moverem de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração. Essa tendência surge porque as moléculas se movem aleatoriamente por um espaço. O conceito de “espalhar” pode ser visto jogando corante alimentar em um recipiente com água. Eventualmente, as partículas de corante se espalharão uniformemente por todo o líquido, em vez de permanecerem no mesmo local. Por causa das diferenças entre o interior da célula e o fluido externo, a difusão ocorrerá naturalmente em ambas as direções. A única coisa que está em seu caminho é a membrana plasmática. No entanto, certos tipos de moléculas podem passar diretamente através da membrana - isso é difusão simples e acontece sem nenhuma entrada da célula.

As moléculas de gás, como o oxigênio diatômico e o dióxido de carbono, são tão pequenas que podem se encaixar nos espaços vazios da membrana. Eles também são apolares, o que significa que a carga do elétron se distribui uniformemente por todo o composto. Como resultado, o interior apolar da membrana não os repelirá. A troca gasosa através da membrana funciona perfeitamente para as células humanas - o oxigênio dissolvido necessário para a respiração aeróbica é mais concentrado fora da célula, enquanto o dióxido de carbono, um subproduto do mesmo processo, está mais concentrado dentro do célula. Como resultado, o oxigênio se difunde naturalmente para a célula, enquanto o dióxido de carbono se difunde para fora.

Embora a água seja uma molécula altamente polar com uma distribuição desigual de carga de elétrons, ela é pequena o suficiente para passar diretamente através da membrana. Como a água pode passar pelas barreiras celulares, o corpo humano deve equilibrar cuidadosamente a concentração de eletrólitos dos fluidos extracelulares. Se o fluido se tornar muito diluído, a água flui para as células, potencialmente fazendo com que elas inchem e explodam. Por outro lado, se a concentração de sal fora da célula for muito alta, a água fluirá para fora da célula, levando a um possível colapso.

Como o nome pode sugerir, as vitaminas lipossolúveis - vitaminas A, D, E e K - podem passar diretamente pela membrana hidrofóbica (gordurosa). Embora sejam um tanto polares, os álcoois como o etanol podem passar por difusão simples de maneira semelhante à da água.