Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Dyfuzja i koncentracja
- Wymiana gazu
- Polarne cząsteczki wody
- Inne cząsteczki
Błony plazmowe są barierami oddzielającymi komórki od ich otoczenia. Pomyśl o nich jak o ścianach i bramach otaczających ogromne fabryki, ściśle kontrolujących to, co wchodzi i co wychodzi. Ze względu na chemię i płynność dwuwarstw fosfolipidowych niektóre rodzaje cząsteczek mogą swobodnie przepływać, podczas gdy inne typy nie mają szans bez pomocy komórki. Poprzednie typy cząsteczek wykorzystują mieszaninę wielkości, chemii i sił dyfuzji, aby przecisnąć się przez coś, co wydaje się być nieprzenikalną barierą.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Cząsteczki dyfundują przez błony plazmatyczne od wysokiego do niskiego. Mimo że jest polarna, cząsteczka wody może prześlizgiwać się przez błony na podstawie ich niewielkich rozmiarów. Witaminy i alkohole rozpuszczalne w tłuszczach łatwo przenikają przez błony plazmatyczne.
Dyfuzja i koncentracja
Dyfuzja to tendencja cząsteczek do przemieszczania się z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niskim stężeniu. Ta tendencja powstaje, ponieważ cząsteczki poruszają się losowo w przestrzeni. Koncepcję „rozprowadzania” można upuścić, wrzucając barwniki spożywcze do pojemnika z wodą. W końcu cząsteczki barwnika będą się równomiernie rozprowadzać w cieczy zamiast pozostać w tym samym miejscu. Ze względu na różnice między wnętrzem komórki a płynem na zewnątrz, dyfuzja nastąpi naturalnie w obu kierunkach. Jedyną przeszkodą jest membrana plazmowa. Jednak niektóre rodzaje cząsteczek mogą przechodzić bezpośrednio przez błonę - jest to prosta dyfuzja i dzieje się to bez udziału komórki.
Wymiana gazu
Cząsteczki gazu, takie jak tlen okrzemkowy i dwutlenek węgla, są tak małe, że mogą zmieścić się w pustych przestrzeniach membrany. Są również niepolarne, co oznacza, że ładunek elektronów rozkłada się równomiernie w całym związku. W rezultacie niepolarne wnętrze membrany ich nie odpycha. Wymiana gazu przez membranę działa doskonale dla komórek ludzkich - rozpuszczony tlen niezbędny do oddychania tlenowego jest bardziej skoncentrowany poza komórką, podczas gdy dwutlenek węgla, produkt uboczny tego samego procesu, jest bardziej skoncentrowany w komórce. W rezultacie tlen naturalnie dyfunduje do komórki, podczas gdy dwutlenek węgla dyfunduje.
Polarne cząsteczki wody
Chociaż woda jest wysoce polarną cząsteczką o nierównomiernym rozkładzie ładunku elektronów, jest wystarczająco mała, aby przejść bezpośrednio przez membranę. Ponieważ woda może przedostawać się przez bariery komórkowe, ciało ludzkie musi ostrożnie równoważyć stężenie elektrolitów w płynach pozakomórkowych. Jeśli płyn staje się zbyt rozcieńczony, woda przepływa do komórek, potencjalnie powodując ich pęcznienie i pękanie. Z drugiej strony, jeśli stężenie soli poza komórką jest zbyt wysokie, woda wypłynie z komórki, co może doprowadzić do zapaści.
Inne cząsteczki
Jak sugeruje ich nazwa, witaminy rozpuszczalne w tłuszczach - witaminy A, D, E i K - mogą przechodzić bezpośrednio przez membranę hydrofobową (tłuszczową). Chociaż są one nieco polarne, alkohole, takie jak etanol, mogą przechodzić przez prostą dyfuzję w podobny sposób jak woda.