Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Diffusie en concentratie
- Gasuitwisseling
- Polaire watermoleculen
- Andere moleculen
Plasmamembranen zijn de barrières die cellen scheiden van hun omgeving. Zie ze als de muren en poorten rond massieve fabrieken, die strak regelen wat er binnenkomt en wat eruit gaat. Vanwege de chemie en vloeibaarheid van fosfolipide dubbellagen kunnen bepaalde soorten moleculen vrijelijk passeren, terwijl andere soorten geen kans hebben zonder hulp van de cel. De voormalige soorten moleculen gebruiken een mengsel van grootte, chemie en diffusiekrachten om door een ondoordringbare barrière te dringen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Moleculen diffunderen over plasmamembranen van hoge concentratie naar lage concentratie. Hoewel het polair is, kan een molecuul water door membranen glijden op basis van zijn kleine omvang. Vetoplosbare vitamines en alcoholen passeren ook gemakkelijk plasmamembranen.
Diffusie en concentratie
Diffusie is de neiging van moleculen om van een gebied met hoge concentratie naar een gebied met lage concentratie te bewegen. Deze neiging ontstaat omdat moleculen willekeurig door een ruimte bewegen. Het concept van "uitspreiden" kan worden gezien door voedselkleurstof in een bak met water te laten vallen. Uiteindelijk zullen de kleurstofdeeltjes zich gelijkmatig door de vloeistof verspreiden in plaats van op dezelfde plek te blijven. Vanwege de verschillen tussen het inwendige van de cel en de vloeistof buiten, zal diffusie op natuurlijke wijze in beide richtingen plaatsvinden. Het enige dat hem in de weg staat, is het plasmamembraan. Bepaalde soorten moleculen kunnen echter rechtstreeks door het membraan passeren - dit is eenvoudige diffusie en het gebeurt zonder enige input van de cel.
Gasuitwisseling
Gasmoleculen zoals diatomeeënzuurstof en koolstofdioxide zijn zo klein dat ze door de lege ruimtes in het membraan kunnen passen. Ze zijn ook niet-polair, wat betekent dat de elektronenlading gelijkmatig over de verbinding wordt verdeeld. Als gevolg hiervan zullen de niet-polaire binnenkant van het membraan ze niet afstoten. Gasuitwisseling over het membraan werkt perfect voor menselijke cellen - opgeloste zuurstof die nodig is voor aerobe ademhaling is meer geconcentreerd buiten de cel, terwijl koolstofdioxide, een bijproduct van hetzelfde proces, meer geconcentreerd is in de cel. Als gevolg hiervan diffundeert zuurstof van nature in de cel, terwijl koolstofdioxide diffundeert.
Polaire watermoleculen
Hoewel water een zeer polair molecuul is met een ongelijke verdeling van elektronenlading, is het klein genoeg om rechtstreeks door het membraan te gaan. Omdat water door celbarrières kan dringen, moet het menselijk lichaam de elektrolytconcentratie van extracellulaire vloeistoffen zorgvuldig in evenwicht brengen. Als de vloeistof te verdund wordt, stroomt water in cellen, waardoor ze kunnen opzwellen en barsten. Aan de andere kant, als de zoutconcentratie buiten de cel te hoog is, zal water uit de cel stromen, wat leidt tot mogelijke instorting.
Andere moleculen
Zoals hun naam suggereert, kunnen in vet oplosbare vitamines - vitamine A, D, E en K - rechtstreeks door het hydrofobe (vette) membraan gaan. Hoewel ze enigszins polair zijn, kunnen alcoholen zoals ethanol eenvoudige diffusie passeren op een vergelijkbare manier als water.