Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Diffusjon og konsentrasjon
- Gassutveksling
- Polare vannmolekyler
- Andre molekyler
Plasmamembraner er barrierer som skiller celler fra omgivelsene. Tenk på dem som veggene og portene som omgir enorme fabrikker, og kontrollerer tett hva som kommer inn og hva som går ut. På grunn av kjemien og fluiditeten til fosfolipid-dobbeltlag, kan visse typer molekyler passere fritt, mens andre typer ikke har noen sjanse uten hjelp fra cellen. De tidligere typene molekyler bruker en blanding av størrelse, kjemi og diffusjonskrefter for å presse gjennom det som ser ut til å være en ugjennomtrengelig barriere.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Molekyler diffunderer over plasmamembraner fra høy konsentrasjon til lav konsentrasjon. Selv om det er polært, kan et molekyl med vann gli gjennom membraner basert på dets lille størrelse. Fettløselige vitaminer og alkoholer krysser også plasmamembraner med letthet.
Diffusjon og konsentrasjon
Diffusjon er tendensen til molekyler til å bevege seg fra et område med høy konsentrasjon til et område med lav konsentrasjon. Denne tendensen oppstår fordi molekyler beveger seg tilfeldig gjennom et rom. Konseptet å "spre seg ut" kan sees ved å slippe matfarging i en vannbeholder. Etter hvert vil fargestoffpartiklene spre seg jevnt over væsken i stedet for å forbli på samme sted. På grunn av forskjellene mellom celleinnretningen og væsken utenfor, vil diffusjon forekomme naturlig i begge retninger. Det eneste som står i veien er plasmamembranen. Imidlertid kan visse typer molekyler passere direkte gjennom membranen - dette er enkel diffusjon, og det skjer uten innspill fra cellen overhodet.
Gassutveksling
Gassmolekyler som diatomisk oksygen og karbondioksid er så små at de kan passe gjennom de tomme mellomrommene i membranen. De er også ikke-polære, noe som betyr at elektronladning fordeler seg jevnt over hele forbindelsen. Som et resultat vil ikke-polare indre av membranen frastøte dem. Gassutveksling over membranen fungerer perfekt for menneskelige celler - oppløst oksygen som er nødvendig for aerob respirasjon er mer konsentrert utenfor cellen mens karbondioksid, et biprodukt av samme prosess, er mer konsentrert inne i cellen. Som et resultat diffunderer oksygen naturlig inn i cellen mens karbondioksid diffunderer ut.
Polare vannmolekyler
Selv om vann er et sterkt polært molekyl med en ujevn fordeling av elektronladning, er det lite nok til å passere direkte gjennom membranen. Fordi vann kan komme gjennom cellebarrierer, må menneskekroppen nøye balansere elektrolyttkonsentrasjonen av ekstracellulære væsker. Hvis væsken blir for fortynnet, renner vann inn i celler, noe som potensielt får dem til å svelle og sprekke. På den annen side, hvis saltkonsentrasjonen utenfor cellen er for høy, vil vann strømme ut av cellen, noe som fører til mulig kollaps.
Andre molekyler
Som navnet deres antyder, kan fettløselige vitaminer - vitamin A, D, E og K - passere direkte gjennom den hydrofobe (fete) membranen. Selv om de er noe polare, kan alkoholer som etanol passere ved enkel diffusjon på lignende måte som vann.