Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Diffusion och koncentration
- Gasväxling
- Polära vattenmolekyler
- Andra molekyler
Plasmamembran är de barriärer som separerar celler från deras miljö. Tänk på dem som väggar och grindar som omger massiva fabriker, som tätt kontrollerar vad som kommer in och vad som går ut. På grund av kemi och fluiditet hos fosfolipid-tvåskikt kan vissa typer av molekyler passera fritt medan andra typer inte har någon chans utan hjälp från cellen. De tidigare molekyltyperna använder en blandning av storlek, kemi och spridningskrafter för att pressa igenom vad som verkar vara en ogenomtränglig barriär.
TL; DR (för lång; läste inte)
Molekyler diffunderar över plasmamembran från hög koncentration till låg koncentration. Trots att den är polär kan en vattenmolekyl glida genom membran baserat på dess lilla storlek. Fettlösliga vitaminer och alkoholer korsar också plasmamembran med lätthet.
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 "sprida ut" kan ses genom att släppa matfärgning i en behållare med vatten. Så småningom kommer färgpartiklarna att spridas jämnt över vätskan istället för att förbli på samma plats. På grund av skillnaderna mellan cellens inre och vätskan utanför kommer diffusion att ske naturligt i båda riktningarna. Det enda som står i vägen är plasmamembranet. Vissa typer av molekyler kan emellertid passera direkt genom membranet - detta är enkel diffusion, och det händer utan någon inmatning från cellen överhuvudtaget.
Gasväxling
Gasmolekyler som diatomiskt syre och koldioxid är så små att de kan passa in i de tomma utrymmena i membranet. De är också opolära, vilket betyder att elektronladdningen fördelas jämnt över hela föreningen. Som ett resultat kommer den icke-polära inre av membranet inte att avvisa dem. Gasutbyte över membranet fungerar perfekt för mänskliga celler - upplöst syre som är nödvändigt för aerob andning är mer koncentrerat utanför cellen medan koldioxid, en biprodukt av samma process, är mer koncentrerad inuti cellen. Som ett resultat diffunderar syre naturligt in i cellen medan koldioxid diffunderar ut.
Polära vattenmolekyler
Trots att vatten är en mycket polär molekyl med en ojämn fördelning av elektronladdning, är den tillräckligt liten för att passera direkt genom membranet. Eftersom vatten kan komma igenom cellbarriärer måste människokroppen noga balansera elektrolytkoncentrationen för extracellulära vätskor. Om vätskan blir för utspädd rinner vatten in i cellerna, vilket kan leda till att de sväller och spricker. Å andra sidan, om saltkoncentrationen utanför cellen är för hög, kommer vatten att rinna ut ur cellen, vilket leder till möjlig kollaps.
Andra molekyler
Som namnet antyder kan fettlösliga vitaminer - vitamin A, D, E och K - passera direkt genom det hydrofoba (feta) membranet. Trots att de är något polära kan alkoholer som etanol passera genom enkel diffusion på liknande sätt som vatten.