Плазматичні мембрани - це бар’єри, що відокремлюють клітини від навколишнього середовища. Думайте про них як про стіни та ворота, що оточують масивні заводи, жорстко контролюючи, що надходить і що виходить. Через хімію та плинність фосфоліпідних бішарів певні типи молекул можуть вільно проходити, тоді як інші типи не мають шансів без допомоги клітини. Колишні типи молекул використовують суміш розміру, хімії та дифузійних сил, щоб просочитися через те, що здається непроникним бар’єром.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Молекули дифундують по плазматичних мембранах від високої до низької концентрації. Незважаючи на те, що вона є полярною, молекула води може прослизати через мембрани на основі її невеликих розмірів. Жиророзчинні вітаміни та спирти також легко перетинають плазматичні мембрани.
Дифузія та концентрація
Дифузія - це тенденція молекул переходити з області високої концентрації в область низької концентрації. Ця тенденція виникає через те, що молекули безладно рухаються по космосу. Поняття "розповсюдження" можна побачити, кинувши харчовий барвник у ємність з водою. Врешті-решт, частинки барвника розподіляться рівномірно по рідині, замість того щоб залишатися на тому самому місці. Через різницю між внутрішністю клітини та рідиною зовні дифузія відбуватиметься природним чином в обидві сторони. Єдине, що перешкоджає цьому - це плазматична мембрана. Однак певні типи молекул можуть проходити безпосередньо через мембрану - це проста дифузія, і це відбувається без будь-якого надходження клітини.
Газова біржа
Молекули газу, такі як двохатомний кисень та вуглекислий газ, настільки малі, що можуть проходити через порожні місця мембрани. Вони також неполярні, тобто заряд електронів розподіляється рівномірно по всій сполуці. Як результат, неполярна внутрішня частина мембрани не відштовхує їх. Газообмін через мембрану чудово працює для клітин людини - розчинений кисень, необхідний для аеробного дихання більше концентрується поза клітини, тоді як вуглекислий газ, побічний продукт того ж процесу, більше концентрується всередині клітинку. В результаті кисень природним чином дифундує в клітину, тоді як вуглекислий газ дифундує.
Полярні молекули води
Незважаючи на те, що вода є високополярною молекулою з нерівномірним розподілом електронного заряду, вона досить мала, щоб проходити безпосередньо через мембрану. Оскільки вода може проникати через клітинні бар’єри, людський організм повинен ретельно збалансувати концентрацію електролітів позаклітинних рідин. Якщо рідина стає занадто розведеною, вода надходить у клітини, що потенційно може призвести до їх набухання та розриву. З іншого боку, якщо концентрація солі поза клітиною занадто висока, вода буде стікати з клітини, що призведе до можливого колапсу.
Інші молекули
Як випливає з назви, жиророзчинні вітаміни - вітаміни A, D, E та K - можуть проходити безпосередньо через гідрофобну (жирову) мембрану. Незважаючи на те, що вони дещо полярні, такі спирти, як етанол, можуть проходити шляхом простої дифузії, подібно до води.