Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Дифузия и концентрация
- Газова борса
- Полярни водни молекули
- Други молекули
Плазмените мембрани са бариерите, отделящи клетките от тяхната среда. Мислете за тях като за стените и портите, обграждащи масивни фабрики, контролирайки плътно какво влиза и какво излиза. Поради химията и плавността на фосфолипидните двуслоеве, някои видове молекули могат да преминават свободно, докато други видове нямат шанс без помощ от клетката. Бившите видове молекули използват смес от размер, химия и силите на дифузия, за да се промъкнат през това, което изглежда е непроницаема бариера.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Молекулите дифундират в плазмените мембрани от висока концентрация до ниска. Въпреки че е полярна, молекула вода може да се промъкне през мембраните въз основа на малкия си размер. Мастноразтворимите витамини и алкохоли също преминават плазмените мембрани с лекота.
Дифузия и концентрация
Дифузията е склонността на молекулите да преминават от област с висока концентрация в област с ниска концентрация. Тази тенденция възниква, защото молекулите се движат произволно в едно пространство. Концепцията за „разнасяне“ може да се види, като хвърлите хранителни оцветители в контейнер с вода. В крайна сметка частиците на багрилото ще се разпределят равномерно в цялата течност, вместо да останат на едно и също място. Поради разликите между вътрешността на клетката и течността отвън, дифузията ще се случи естествено в двете посоки. Единственото, което стои на пътя му, е плазмената мембрана. Въпреки това, някои видове молекули могат да преминават директно през мембраната - това е проста дифузия и това се случва без въвеждане от клетката.
Газова борса
Газовите молекули като диатомичен кислород и въглероден диоксид са толкова малки, че могат да се поберат през празните пространства в мембраната. Те също са неполярни, което означава, че електронният заряд се разпределя равномерно в цялото съединение. В резултат на това неполярната вътрешност на мембраната няма да ги отблъсне. Газообменът през мембраната работи перфектно за човешките клетки - разтвореният кислород, необходим за аеробно дишане, е по-концентриран извън клетката, докато въглеродният диоксид, страничен продукт на същия процес, е по-концентриран вътре в клетката. В резултат на това кислородът естествено се дифундира в клетката, докато въглеродният диоксид се разсейва.
Полярни водни молекули
Въпреки че водата е силно полярна молекула с неравномерно разпределение на електронния заряд, тя е достатъчно малка, за да премине директно през мембраната. Тъй като водата може да попадне през клетъчни бариери, човешкото тяло трябва внимателно да балансира концентрацията на електролити в извънклетъчните течности. Ако течността стане твърде разредена, водата тече в клетките, което потенциално води до набъбване и спукване. От друга страна, ако концентрацията на сол извън клетката е твърде висока, водата ще изтече от клетката, което ще доведе до евентуален срив.
Други молекули
Както може да подскаже името им, мастноразтворимите витамини - витамини A, D, E и K - могат да преминат директно през хидрофобната (мастна) мембрана. Въпреки че са малко полярни, алкохолите като етанол могат да преминат чрез обикновена дифузия по подобен начин на водата.