Plasmemembran är barriärerna som skiljer celler från sin miljö. Tänk på dem som väggar och grindar som omger massiva fabriker, tätt kontrollerar vad som kommer in och vad som går ut. På grund av kemi och fluiditet av fosfolipid-bilayers kan vissa typer av molekyler passera fritt medan andra typer inte har någon chans utan hjälp från cellen. De tidigare typerna av molekyler använder en blandning av storlek, kemi och diffusionskrafterna för att klämma sig genom det som verkar vara en ogenomtränglig barriär. <

TL; DR (för länge, läste inte)

Molekyler diffunderar över plasmamembran från hög koncentration till låg koncentration. Även om det är polärt kan en vattenmolekyl glida genom membran baserat på sin lilla storlek. Fettlösliga vitaminer och alkoholer passar också enkelt över plasmamembran.

Diffusion och koncentration

Diffusion är molekylernas tendens att flytta från ett område med hög koncentration till ett område med låg koncentration. Denna tendens uppstår eftersom molekyler rör sig slumpmässigt genom ett utrymme. Begreppet "utbredning" kan ses genom att droppa matfärgning i en behållare med vatten. I slutändan sprider färgämnena jämnt genom vätskan istället för att vara kvar på samma plats. På grund av skillnaderna mellan cellens inre och vätskan utanför kommer diffusion att uppstå naturligt i båda riktningarna. Det enda som står i vägen är plasmamembranet. Vissa typer av molekyler kan emellertid passera direkt genom membranet - det här är enkel diffusion, och det händer utan inmatning från cellen alls.

Gasutbyte

Gasmolekyler som diatomiskt syre och koldioxid är så små att de passar genom tomma utrymmen i membranet. De är också nonpolära, vilket betyder att elektronladdning fördelar jämnt över hela föreningen. Som ett resultat kommer det icke-polära inre av membranet inte att avvärja dem. Gasutbyte över membranet fungerar perfekt för mänskliga celler - Löst syre som är nödvändigt för aerob andning är mer koncentrerad utanför cellen medan koldioxid, en biprodukt av samma process, är mer koncentrerad inuti cellen. Som ett resultat diffunderar syre naturligt i cellen medan koldioxid diffunderar.

Polära vattenmolekyler

Även om vatten är en högpolär molekyl med ojämn fördelning av elektronladdning är den liten tillräckligt för att passera direkt genom membranet. Eftersom vatten kan komma igenom cellbarriärer måste människokroppen noggrant balansera elektrolytkoncentrationen av extracellulära vätskor. Om vätskan blir för utspädd, strömmar vatten i celler, vilket potentiellt får dem att svälla och brista. Å andra sidan, om saltkoncentrationen utanför cellen är för hög, kommer vattnet att strömma ut ur cellen, vilket leder till eventuell kollaps.

Andra molekyler

Som deras namn tyder på, kan fett lösliga vitaminer - vitaminerna A, D, E och K - kan passera direkt genom det hydrofoba fettmembranet. Även om de är något polära kan alkoholer som etanol passera genom enkel diffusion på samma sätt som vatten.