Zawartość
Komórki otaczające błonę plazmatyczną działają jak bariera dla większości cząsteczek, zwłaszcza tych, które są niebezpieczne dla życia komórki. Membrana umożliwia przejście korzystnych materiałów w procesie dyfuzji. Ewolucja dyfuzji komórkowej pozwala komórkom kordonować się i różnicować z bezpośrednim otoczeniem.
Znaczenie
Aby prowadzić codzienne czynności codziennego życia, wszystkie komórki muszą przenosić niezbędne jony i małe cząsteczki przez półprzepuszczalne błony plazmatyczne. Jony to atomy lub cząsteczki o dodatnim lub ujemnym ładunku netto. Aby spełnić wymagania życia, komórki wymieniają gazy, takie jak tlen i dwutlenek węgla; wydalać odpady; i przyjmują cząstki jedzenia, wody i minerałów. Wymiana odbywa się między komórką wewnętrzną a otaczającym ją płynem pozakomórkowym.
Membrany komórkowe
Żywe komórki wyewoluowały błonę, aby odgrodzić się i zatrzymać jej wewnętrzne organiczne substancje chemiczne, jednocześnie selektywnie pozwalając tylko podstawowym atomom i prostym związkom krzyżować się tam iz powrotem. Zgodnie ze standardowym dwuwarstwowym modelem lipidów kwasy tłuszczowe zwane fosfolipidami i glikolipidami są głównymi składnikami błon komórkowych. Inne elementy błon to cholesterol, białka i węglowodany. Dwuwarstwa lipidowa jest nieprzepuszczalna dla większości kationów lub jonów ujemnych i anionów lub jonów dodatnich.
Dyfuzja
Dyfuzja to proces, w którym cząsteczki i jony poruszają się naturalnie z wewnątrzkomórkowego regionu o wysokim stężeniu do obszaru o niższym stężeniu lub odwrotnie. Dyfuzja zachodzi spontanicznie bez wydatkowania energii przez komórkę w procedurze znanej jako pasywny transport. Cząsteczki migrują przez gradient stężenia komórkowego, aż do osiągnięcia stanu równowagi. Osmoza jest rodzajem dyfuzji obejmującym przepływ wody do i z komórki.
Transport aktywny
Komórki zużywają energię do aktywnego transportu cząsteczek wbrew względnemu gradientowi stężenia. Aktywny transport lub ułatwiona dyfuzja wymusza jony i cząsteczki przez błonę komórkową. Nukleotydowy adenozynotrójfosforan (ATP) jest standardową walutą energetyczną komórek umożliwiającą ten proces. Nukleotydy są rodzajem kwasu nukleinowego. Duże, złożone, nierozpuszczalne w lipidach cząsteczki, takie jak cukry glukozowe i białka, są poruszane przez aktywne systemy transportowe. Systemy utrzymują równowagę osmotyczną i zapobiegają eksplozji komórki, przyjmując zbyt dużo wody.