1. Hydrofob natur hos tvåskiktet:
- Lipid -tvåskiktet består främst av fosfolipider, som har ett hydrofilt huvud (lockat till vatten) och en hydrofob svans (avvisar vatten).
- De hydrofoba svansarna vetter inåt och bildar kärnan i tvåskiktet och skapar en icke-polär, hydrofob miljö.
- Polära molekyler, som lockas till vatten, avvisas av denna hydrofoba miljö.
2. Brist på polära kanaler:
- Till skillnad från plasmamembranet, som innehåller specialiserade proteinkanaler, har lipid -tvåskiktet själv inte inneboende kanaler som gör det möjligt för polära molekyler att passera.
- Dessa kanaler är viktiga för transport av polära molekyler över membranet.
3. Hög energibarriär:
- För att en polär molekyl ska passera genom den hydrofoba kärnan i tvåskiktet, skulle den behöva övervinna betydande energibarriärer.
- Detta beror på att molekylen skulle behöva störa de hydrofoba interaktioner mellan lipidsvansarna, vilket är energiskt ogynnsamt.
4. Vattenlösliga egenskaper hos polära molekyler:
- Polära molekyler är vanligtvis vattenlösliga, vilket innebär att de interagerar positivt med vattenmolekyler.
- Detta gör det svårt för dem att lösa upp i den hydrofoba miljön i lipid -tvåskiktet och passera igenom.
Sammanfattningsvis:
Kombinationen av den hydrofoba naturen hos lipid -tvåskiktet, bristen på polära kanaler och energibarriären förknippad med att korsa membranet gör det till en betydande barriär för diffusionen av polära molekyler. Denna barriär spelar en avgörande roll för att upprätthålla cellens integritet och reglera passagen av molekyler in i och ut ur cellen.
Undantag:
Medan lipid -tvåskiktet i allmänhet är ogenomträngligt för polära molekyler, finns det några undantag:
- små, oladdade polära molekyler: Vissa små, oladdade polära molekyler som vatten och glycerol kan diffundera över membranet i begränsad utsträckning på grund av deras lilla storlek och brist på laddning.
- Transportproteiner: Cellmembranet innehåller specialiserade transportproteiner som underlättar rörelse av specifika polära molekyler över membranet. Dessa proteiner kan skapa kanaler eller binda till molekylen, minska energibarriären och möjliggöra deras transport.
