Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Difuzie și concentrare
- Schimb de gaze
- Molecule cu apă polară
- Alte molecule
Membranele plasmatice sunt barierele care separă celulele de mediul lor. Gândiți-vă la ele ca la zidurile și porțile care înconjoară fabricile masive, controlând strâns ce intră și ce iese. Datorită chimiei și fluidității straturilor fosfolipidice, anumite tipuri de molecule pot trece liber, în timp ce alte tipuri nu au nicio șansă fără ajutorul celulei. Primele tipuri de molecule folosesc un amestec de dimensiuni, chimie și forțele de difuzie pentru a strecura prin ceea ce pare a fi o barieră de nepătruns.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Moleculele difuză între membranele plasmatice de la concentrație mare la concentrație scăzută. Chiar dacă este polar, o moleculă de apă poate aluneca prin membrane pe baza dimensiunilor mici. Vitaminele solubile în grăsimi și alcoolii traversează și membranele plasmatice cu ușurință.
Difuzie și concentrare
Difuzia este tendința moleculelor de a se deplasa dintr-o zonă cu concentrație ridicată într-o zonă cu concentrație scăzută. Această tendință apare deoarece moleculele se mișcă la întâmplare într-un spațiu. Conceptul de „răspândire” poate fi văzut prin picarea colorarii alimentelor într-un recipient cu apă. În cele din urmă, particulele de colorant se vor răspândi uniform în întregul lichid, în loc să rămână în același loc. Din cauza diferențelor dintre interiorul celulelor și lichidul exterior, difuzarea va apărea 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 nu se întâmplă cu nici o 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 încadra prin spațiile goale din membrană. De asemenea, sunt nepolare, ceea ce înseamnă că sarcina electronică se distribuie uniform în întregul compus. Ca urmare, interiorul nonpolar al membranei nu le va respinge. Schimbul de gaze între membrană funcționează perfect pentru celulele umane - oxigenul dizolvat necesar respirației aerobe este mai concentrat în afara celulei, în timp ce dioxidul de carbon, un produs secundar al aceluiași proces, este mai concentrat în interiorul celulei. Drept urmare, oxigenul difuzează în mod natural în celulă, în timp ce dioxidul de carbon difuzează.
Molecule cu apă polară
Chiar dacă apa este o moleculă extrem de polară, cu o distribuție neuniformă a încărcării electronilor, 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 lichidul devine prea diluat, apa curge în celule, ceea ce le poate determina să se umfle și să izbucnească. Pe de altă parte, dacă concentrația de sare din afara celulei este prea mare, apa va curge din celulă, ceea ce duce la o posibilă colaps.
Alte molecule
După cum sugerează și numele lor, vitaminele solubile în grăsimi - vitaminele A, D, E și K - pot trece direct prin membrana hidrofobă (grasă). Chiar dacă sunt oarecum polari, alcoolii cum ar fi etanolul pot trece prin difuzie simplă într-o manieră similară cu apa.