Membranele plasmatice sunt barierele care separă celulele de mediul lor. Gândiți-vă la ele ca la zidurile și porțile care înconjoară fabrici masive, controlând strâns ce intră și ce iese. Datorită chimiei și fluidității bistratelor fosfolipidice, anumite tipuri de molecule pot trece liber, în timp ce alte tipuri nu au nicio șansă fără ajutorul celulei. Fostele tipuri de molecule folosesc un amestec de mărime, chimie și forțe de difuzie pentru a stoarce prin ceea ce pare a fi o barieră impenetrabilă.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Moleculele difuzează membranele plasmatice de la concentrație mare la concentrație scăzută. Chiar dacă este polară, o moleculă de apă poate aluneca prin membrane în funcție de dimensiunea sa mică. Vitaminele și alcoolii liposolubili traversează, de asemenea, membranele plasmatice cu ușurință.
Difuzie și concentrare
Difuzia este tendința moleculelor de a se deplasa dintr-o zonă de concentrație mare la o zonă de concentrație scăzută. Această tendință apare deoarece moleculele se mișcă aleator pe tot spațiul. Conceptul de „răspândire” poate fi văzut prin aruncarea colorantului alimentar într-un recipient cu apă. În cele din urmă, particulele de colorant se vor răspândi uniform în lichid în loc să rămână în același loc. Datorită diferențelor dintre interiorul celulei și fluidul din exterior, difuzia va avea loc în mod natural în ambele direcții. Singurul lucru care îi stă în cale este membrana plasmatică. Cu toate acestea, anumite tipuri de molecule pot trece direct prin membrană - aceasta este o difuzie simplă și se întâmplă fără nicio intrare din celulă.
Schimb de gaze
Moleculele de gaz, cum ar fi oxigenul diatomic și dioxidul de carbon, sunt atât de mici încât se pot potrivi prin spațiile goale din membrană. Ele sunt, de asemenea, nepolare, ceea ce înseamnă că sarcina electronică se distribuie uniform în întregul compus. Ca urmare, interiorul nepolar al membranei nu le va respinge. Schimbul de gaze prin membrană funcționează perfect pentru celulele umane - oxigenul dizolvat necesar pentru respirația aerobă este mai concentrat în afara celulei în timp ce dioxidul de carbon, un produs secundar al aceluiași proces, este mai concentrat în interiorul celulei celulă. Ca urmare, oxigenul difuzează în mod natural în celulă în timp ce dioxidul de carbon se difuzează.
Molecule de apă polare
Chiar dacă apa este o moleculă extrem de polară cu o distribuție inegală a sarcinii electronice, este suficient de mică pentru a trece direct prin membrană. Deoarece apa poate trece prin barierele celulare, corpul uman trebuie să echilibreze cu atenție concentrația de electroliți a fluidelor extracelulare. Dacă fluidul devine prea diluat, apa curge în celule, provocându-le potențial umflarea și explozia. Pe de altă parte, dacă concentrația de sare din afara celulei este prea mare, apa va curge din celulă, ducând la un posibil colaps.
Alte molecule
După cum sugerează și numele, vitaminele liposolubile - vitaminele A, D, E și K - pot trece direct prin membrana hidrofobă (grasă). Chiar dacă sunt oarecum polari, alcoolii precum etanolul pot trece prin simplă difuzie într-un mod similar cu apa.