โมเลกุลชนิดใดที่สามารถผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาผ่านการแพร่อย่างง่ายได้

พลาสมาเมมเบรนเป็นสิ่งกีดขวางที่แยกเซลล์ออกจากสิ่งแวดล้อม เปรียบเสมือนกำแพงและประตูที่ล้อมรอบโรงงานขนาดใหญ่ ควบคุมสิ่งที่เข้ามาและสิ่งที่ออกไปอย่างเข้มงวด เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีและความลื่นไหลของฟอสโฟลิปิด ไบเลเยอร์ โมเลกุลบางชนิดสามารถผ่านได้อย่างอิสระในขณะที่ชนิดอื่นจะไม่มีโอกาสเกิดขึ้นหากไม่ได้รับความช่วยเหลือจากเซลล์ โมเลกุลประเภทเดิมใช้ส่วนผสมของขนาด เคมี และแรงของการแพร่กระจายเพื่อบีบผ่านสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นอุปสรรคที่ไม่อาจทะลุผ่านได้

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

โมเลกุลกระจายไปทั่วเยื่อหุ้มพลาสมาตั้งแต่ความเข้มข้นสูงไปจนถึงความเข้มข้นต่ำ แม้ว่าจะเป็นขั้ว แต่โมเลกุลของน้ำสามารถเล็ดลอดผ่านเยื่อหุ้มโดยอาศัยขนาดที่เล็กของมันได้ วิตามินและแอลกอฮอล์ที่ละลายในไขมันยังผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาได้อย่างง่ายดาย

การแพร่กระจายคือแนวโน้มของโมเลกุลที่จะย้ายจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ แนวโน้มนี้เกิดขึ้นเนื่องจากโมเลกุลเคลื่อนที่แบบสุ่มทั่วพื้นที่ แนวคิดเรื่อง "การแพร่กระจาย" สามารถเห็นได้โดยการทิ้งสีผสมอาหารลงในภาชนะที่มีน้ำ ในที่สุดอนุภาคของสีย้อมจะกระจายทั่วของเหลวอย่างสม่ำเสมอแทนที่จะอยู่ในจุดเดียวกัน เนื่องจากความแตกต่างระหว่างภายในเซลล์และของเหลวภายนอก การแพร่จะเกิดขึ้นตามธรรมชาติทั้งสองทิศทาง สิ่งเดียวที่ขวางทางคือพลาสมาเมมเบรน อย่างไรก็ตาม โมเลกุลบางชนิดสามารถผ่านได้โดยตรงผ่านเมมเบรน ซึ่งเป็นการแพร่แบบง่าย และเกิดขึ้นโดยที่ไม่มีการป้อนข้อมูลจากเซลล์แต่อย่างใด

โมเลกุลของแก๊ส เช่น ไดอะตอมมิกออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์มีขนาดเล็กมากจนสามารถแทรกผ่านช่องว่างในเมมเบรนได้ พวกมันยังเป็นแบบไม่มีขั้ว ซึ่งหมายความว่าประจุอิเล็กตรอนจะกระจายอย่างทั่วถึงทั่วทั้งสารประกอบ เป็นผลให้ภายในเมมเบรนไม่มีขั้วจะไม่ขับไล่พวกเขา การแลกเปลี่ยนก๊าซผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ทำงานอย่างสมบูรณ์แบบสำหรับเซลล์ของมนุษย์ - ออกซิเจนที่ละลายในน้ำจำเป็นสำหรับการหายใจแบบใช้ออกซิเจน เข้มข้นขึ้นนอกเซลล์ในขณะที่คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการเดียวกันมีความเข้มข้นมากขึ้นภายใน เซลล์ เป็นผลให้ออกซิเจนแพร่กระจายเข้าไปในเซลล์โดยธรรมชาติในขณะที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กระจายออกไป

แม้ว่าน้ำจะเป็นโมเลกุลที่มีขั้วสูงซึ่งมีการกระจายประจุอิเล็กตรอนไม่สม่ำเสมอ แต่ก็มีขนาดเล็กพอที่จะผ่านผ่านเมมเบรนได้โดยตรง เนื่องจากน้ำสามารถผ่านสิ่งกีดขวางของเซลล์ได้ ร่างกายมนุษย์จึงต้องปรับสมดุลความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ของของเหลวนอกเซลล์อย่างระมัดระวัง หากของเหลวเจือจางเกินไป น้ำจะไหลเข้าสู่เซลล์ ซึ่งอาจทำให้บวมและแตกออก ในทางกลับกัน หากความเข้มข้นของเกลือภายนอกเซลล์สูงเกินไป น้ำจะไหลออกจากเซลล์ นำไปสู่การยุบตัวได้

ตามชื่อของพวกเขาอาจแนะนำ วิตามินที่ละลายในไขมัน วิตามิน A, D, E และ K สามารถผ่านโดยตรงผ่านเมมเบรน (ไขมัน) ที่ไม่ชอบน้ำ แม้ว่าจะค่อนข้างมีขั้ว แต่แอลกอฮอล์เช่นเอทานอลสามารถผ่านการแพร่แบบง่ายในลักษณะที่คล้ายคลึงกับน้ำ