Plazmatické membrány sú bariéry oddeľujúce bunky od okolitého prostredia. Predstavte si ich ako steny a brány obklopujúce obrovské továrne, ktoré prísne kontrolujú, čo prichádza a čo zhasína. Kvôli chémii a tekutosti fosfolipidových dvojvrstiev môžu určité typy molekúl voľne prechádzať, zatiaľ čo iné typy bez pomoci bunky nemajú šancu. Prvé typy molekúl využívajú zmes veľkosti, chémie a síl difúzie na to, aby pretlačili niečo, čo sa javí ako nepreniknuteľná bariéra.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Molekuly difundujú cez plazmatické membrány z vysokej koncentrácie na nízku koncentráciu. Aj keď je molekula vody polárna, môže na základe svojej malej veľkosti prekĺznuť cez membrány. Vitamíny a alkoholy rozpustné v tukoch tiež ľahko prekonávajú plazmatické membrány.
Difúzia a koncentrácia
Difúzia je tendencia molekúl pohybovať sa z oblasti vysokej koncentrácie do oblasti nízkej koncentrácie. Táto tendencia vzniká, pretože molekuly sa náhodne pohybujú v celom priestore. Koncept „rozloženia“ sa dá zistiť tak, že sa potravinové farbivo nakvapká do nádoby s vodou. Nakoniec sa častice farbiva rovnomerne rozšíria po celej kvapaline namiesto toho, aby zostali na rovnakom mieste. Kvôli rozdielom medzi vnútrom bunky a tekutinou vonku bude difúzia prebiehať prirodzene v oboch smeroch. Jediná vec, ktorá mu stojí v ceste, je plazmatická membrána. Určité typy molekúl však môžu prechádzať priamo cez membránu - to je jednoduchá difúzia a stáva sa to bez akéhokoľvek vstupu bunky.
Výmena plynu
Molekuly plynu, ako je dvojatómový kyslík a oxid uhličitý, sú také malé, že sa zmestia cez prázdne miesta v membráne. Sú tiež nepolárne, čo znamená, že elektrónový náboj sa distribuuje rovnomerne v celej zlúčenine. Vo výsledku ich nepolárne vnútro membrány nebude odpudzovať. Výmena plynov cez membránu funguje perfektne pre ľudské bunky - rozpustený kyslík potrebný na aeróbne dýchanie áno koncentrovanejší mimo bunky, zatiaľ čo oxid uhličitý, vedľajší produkt rovnakého procesu, je koncentrovanejší vo vnútri bunky bunka. Výsledkom je, že kyslík prirodzene difunduje do bunky, zatiaľ čo oxid uhličitý difunduje von.
Polárne molekuly vody
Aj keď je voda vysoko polárna molekula s nerovnomerným rozložením náboja elektrónov, je dosť malá na to, aby prešla priamo cez membránu. Pretože voda sa môže dostať cez bunkové bariéry, musí ľudské telo starostlivo vyvážiť koncentráciu elektrolytov v extracelulárnych tekutinách. Ak sa tekutina príliš zriedi, voda prúdi do buniek a môže spôsobiť ich opuch a prasknutie. Na druhej strane, ak je koncentrácia soli mimo bunky príliš vysoká, voda bude z bunky vytekať, čo povedie k možnému zrúteniu.
Ostatné molekuly
Ako už môže napovedať ich názov, vitamíny rozpustné v tukoch - vitamíny A, D, E a K - môžu prechádzať priamo cez hydrofóbnu (tukovú) membránu. Napriek tomu, že sú trochu polárne, môžu alkoholy ako etanol prechádzať jednoduchou difúziou podobným spôsobom ako voda.