Il contenuto di una cellula viene separato dal suo ambiente da una membrana plasmatica, che consiste in gran parte di due strati di fosfolipidi - o un doppio strato fosfolipidico. Il doppio strato può essere pensato come un sandwich che circonda la cella, con una diffusione non polare e timida dell'acqua tra i pezzi di pane. La "diffusione" è come l'olio, in quanto non si mescola con l'acqua, che è una sostanza polare. Pertanto, le cose a cui piace dissolversi in acqua - come i sali - non possono passare attraverso la "diffusione" non polare della membrana cellulare. Tuttavia, le molecole che hanno una natura oleosa, in quanto sono non polari, possono, fintanto che non sono troppo grandi, passare liberamente attraverso la membrana cellulare. Queste molecole oleose includono molte cose che sono essenziali per gli organismi viventi, come il colesterolo, gli ormoni steroidei e la vitamina D.
Colesterolo
Il colesterolo è una molecola per lo più non polare che contiene quattro anelli fusi di carbonio e atomi di idrogeno. Il colesterolo è prodotto da animali ed è una molecola importante per la vita. Il colesterolo può passare attraverso la membrana cellulare o può rimanere nella membrana cellulare e diventare parte della sua struttura. Nella membrana cellulare, il colesterolo è una molecola cruciale che aggiunge forza e flessibilità alla membrana e impedisce che sia troppo fluido.
Vitamina D
La vitamina D è una vitamina liposolubile, che significa è non polare come il centro della membrana cellulare. La produzione di vitamina D inizia prima nella pelle, quando la luce solare colpisce il colesterolo e avvia una reazione che la modifica. Tuttavia, la vitamina D è presente anche nel cibo che mangiamo o può essere ingerito sotto forma di pillola. Mentre il cibo o la pillola vengono digeriti e viaggiano nell'intestino tenue, la vitamina D viene liberata e può essere assorbita dalle cellule che rivestono l'intestino tenue. La vitamina D può passare liberamente attraverso la membrana di queste cellule.
Gli ormoni sessuali
Gli ormoni sessuali steroidei sono molecole di colesterolo modificate biochimicamente e inducono una persona a sviluppare caratteristiche maschili o femminili. Gli androgeni sono il gruppo di ormoni sessuali che contribuiscono alle caratteristiche maschili, come aumento della crescita muscolare, peli sul viso e produzione di sperma. Gli estrogeni sono il gruppo di ormoni sessuali che causano caratteristiche femminili, come lo sviluppo del seno e il periodo mensile di una donna. Gli ormoni sessuali steroidei attraversano la membrana cellulare e attivano le proteine all'interno della cellula che quindi attivano specifici geni.
Ormoni da stress
Durante i periodi di stress le ghiandole surrenali che si trovano sopra i reni producono un ormone dello stress chiamato cortisolo. Come gli ormoni sessuali steroidi, il cortisolo è anche un ormone steroideo prodotto a partire dal colesterolo. Le ghiandole surrenali hanno due strati principali, uno interno e uno esterno. Il cortisolo è prodotto dallo strato esterno, chiamato corteccia surrenale. Poiché è un ormone steroideo e appartiene a un gruppo di ormoni chiamati glucocorticoidi, può liberamente passare attraverso la membrana cellulare. Durante i periodi di stress, il cortisolo induce le cellule a rilasciare zucchero nel flusso sanguigno e preserva l'energia interrompendo o rallentando alcune funzioni corporee che non sono importanti per combattere o fuggire. Questi includono l'appetito, la digestione e le funzioni riproduttive.