Le membrane al plasma sono le barriere che separano le cellule dal loro ambiente. Pensa a loro come ai muri e alle porte che circondano le massicce fabbriche, controllando strettamente ciò che entra e ciò che esce. A causa della chimica e della fluidità dei doppi strati di fosfolipidi, alcuni tipi di molecole possono passare liberamente mentre altri tipi non hanno possibilità senza l'aiuto della cellula. Gli ex tipi di molecole usano una miscela di dimensioni, chimica e le forze di diffusione per spremere attraverso quella che sembra essere una barriera impenetrabile.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

Molecole diffuse attraverso le membrane plasmatiche da alta concentrazione a bassa concentrazione. Anche se è polare, una molecola di acqua può scivolare attraverso le membrane in base alle sue piccole dimensioni. Le vitamine e gli alcoli liposolubili attraversano anche facilmente le membrane plasmatiche.

Diffusione e concentrazione

La diffusione è la tendenza delle molecole a spostarsi da un'area ad alta concentrazione a un'area a bassa concentrazione. Questa tendenza sorge perché le molecole si muovono in modo casuale in uno spazio. Il concetto di "diffusione" può essere visto facendo cadere la colorazione alimentare in un contenitore d'acqua. Alla fine, le particelle di colorante si diffonderanno uniformemente nel liquido invece di rimanere nello stesso punto. A causa delle differenze tra l'interno della cellula e il fluido esterno, la diffusione avverrà naturalmente in entrambe le direzioni. L'unica cosa che sta a suo modo è la membrana plasmatica. Tuttavia, alcuni tipi di molecole possono passare direttamente attraverso la membrana - questa è una semplice diffusione, e avviene senza alcun input dalla cellula.

Scambio di gas

Molecole di gas come l'ossigeno biatomico e il diossido di carbonio è così piccolo da poter essere inserito negli spazi vuoti della membrana. Sono anche non polari, il che significa che la carica degli elettroni si distribuisce uniformemente in tutto il composto. Di conseguenza, l'interno non polare della membrana non li respingerà. Lo scambio di gas attraverso la membrana funziona perfettamente per le cellule umane - l'ossigeno disciolto necessario per la respirazione aerobica è più concentrato all'esterno della cellula mentre il biossido di carbonio, un sottoprodotto dello stesso processo, è più concentrato all'interno della cellula. Di conseguenza, l'ossigeno si diffonde naturalmente nella cellula mentre il diossido di carbonio si diffonde.

Molecole di acqua polare

Anche se l'acqua è una molecola altamente polare con una distribuzione irregolare di carica di elettroni, è piccola abbastanza da passare direttamente attraverso la membrana. Poiché l'acqua può attraversare le barriere cellulari, il corpo umano deve bilanciare attentamente la concentrazione elettrolitica dei fluidi extracellulari. Se il fluido diventa troppo diluito, l'acqua scorre nelle cellule, causandone potenzialmente il rigonfiamento e lo scoppio. D'altra parte, se la concentrazione di sale all'esterno della cella è troppo alta, l'acqua uscirà dalla cellula, causando un possibile collasso.

Altre molecole

Come suggerisce il loro nome, grasso vitamine solubili - le vitamine A, D, E e K - possono passare direttamente attraverso la membrana idrofobica (grassa). Anche se sono piuttosto polari, gli alcoli come l'etanolo possono passare per diffusione semplice in modo simile all'acqua.