Okolitá plazmatická membrána bunky funguje ako bariéra pre väčšinu molekúl, najmä tých, ktoré sú nebezpečné pre život bunky. Membrána umožňuje prechod prospešných materiálov procesom difúzie. Vývoj bunkovej difúzie umožňuje bunkám uzavrieť sa a diferencovane interagovať s ich bezprostredným prostredím.
Dôležitosť
Na vykonávanie každodenných činností každodenného života musia všetky bunky prenášať esenciálne ióny a malé molekuly cez polopriepustné plazmatické membrány. Ióny sú atómy alebo molekuly so sieťovým kladným alebo záporným nábojom. Na splnenie životných požiadaviek si bunky vymieňajú plyny, ako je kyslík a oxid uhličitý; vylučovať odpadové produkty; a prijímať častice potravy, vody a minerálov. Výmena prebieha medzi vnútornou bunkou a jej okolitou extracelulárnou tekutinou.
Bunkové membrány
V živých bunkách sa vyvinula membrána, ktorá oplotila a obsahovala svoje vnútorné organické chemikálie, pričom selektívne umožňovala kríženie iba so základnými atómami a jednoduchými zlúčeninami. Podľa štandardného modelu lipidovej dvojvrstvy sú mastné kyseliny nazývané fosfolipidy a glykolipidy hlavnými zložkami bunkových membrán. Ďalšími zložkami membrán sú cholesterol, bielkoviny a sacharidy. Lipidová dvojvrstva je nepriepustná pre väčšinu katiónov alebo negatívnych iónov a aniónov alebo pozitívnych iónov.
Difúzia
Difúzia je proces, pri ktorom sa molekuly a ióny pohybujú prirodzene z intracelulárnej oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou alebo naopak. K difúzii dochádza spontánne bez výdaja energie bunkou v rámci postupu známeho ako pasívny transport. Molekuly migrujú cez gradient bunkovej koncentrácie, kým sa nedosiahne rovnovážny stav. Osmóza je druh difúzie zahŕňajúci priechod vody do a z bunky.
Aktívna preprava
Bunky vynakladajú energiu na aktívny transport molekúl proti relatívnemu koncentračnému gradientu. Aktívny transport alebo uľahčená difúzia núti ióny a molekuly cez bunkovú membránu. Nukleotid adenozíntrifosfát alebo ATP je štandardná energetická mena bunky umožňujúca tento proces. Nukleotidy sú typom nukleovej kyseliny. Veľké, komplexné, lipidovo nerozpustné molekuly, ako sú glukózové cukry a proteíny, sú presunuté aktívnymi transportnými systémami. Systémy udržiavajú osmotickú rovnováhu a zabraňujú výbuchu bunky tým, že do seba nasávajú príliš veľa vody.