Ποιοι τύποι μορίων περνούν γρήγορα μέσα από τη μεμβράνη;
Μικρά, μη πολικά μόρια:
* Αέρια: Οξυγόνο (Ο2), διοξείδιο του άνθρακα (CO2), άζωτο (N2)
* λιπίδια: Λιπαρά οξέα, στεροειδή, μερικές βιταμίνες
* Μικρά, μη φορτισμένα πολικά μόρια: WATER (H2O) - Αν και το πέρασμα του διευκολύνεται από Aquaporins
Γιατί αυτά περνούν εύκολα:
* Μέγεθος: Τα μικρά μόρια μπορούν να γλιστρήσουν μέσα από τα κενά στη διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίων.
* Μη πολική: Οι υδρόφοβες ουρές του φωσφολιπιδίου διπλής στιβάδας αλληλεπιδρούν ευνοϊκά με μη πολικά μόρια, επιτρέποντάς τους να διαλύονται μέσα στη μεμβράνη και να περάσουν.
* Ειδική περίπτωση του νερού: Ενώ το νερό είναι πολικό, το μικρό μέγεθος και η ικανότητά του να σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με ομάδες φωσφολιπιδίων, επιτρέπει κάποια διάχυση. Ωστόσο, οι πρωτεΐνες Aquaporin διευκολύνουν σε μεγάλο βαθμό τη διέλευσή της.
μόρια που περνούν αργά ή απαιτούν βοήθεια:
* μεγάλα μόρια: Πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, νουκλεϊκά οξέα
* φορτισμένα μόρια: Ιόντα (na+, k+, cl-)
* πολικά μόρια: Σάκχαρα, αμινοξέα
Γιατί αυτά χρειάζονται βοήθεια:
* Μέγεθος: Τα μεγάλα μόρια είναι πολύ μεγάλα για να ταιριάζουν μεταξύ των φωσφολιπιδικών μορίων.
* χρέωση: Τα φορτισμένα μόρια απωθούνται από το υδρόφοβο εσωτερικό της μεμβράνης.
* πολικότητα: Τα πολικά μόρια προσελκύονται από το νερό και δυσκολεύονται να αλληλεπιδρούν με το εσωτερικό της μη πολικής μεμβράνης.
Μηχανισμοί για υποβοηθούμενη μεταφορά:
* Παθητική μεταφορά: Διάχυση μέσω διαύλων πρωτεϊνών (για ιόντα) ή πρωτεϊνών φορέα (για μερικά μεγάλα μόρια).
* Ενεργή μεταφορά: Απαιτεί ενέργεια (συνήθως ATP) να μετακινήσει μόρια έναντι της κλίσης της συγκέντρωσης.
Συνοπτικά: Μικρά, μη πολικά μόρια περνούν μέσω της κυτταρικής μεμβράνης ταχέως λόγω της ικανότητάς τους να αλληλεπιδρούν με το υδρόφοβο εσωτερικό της μεμβράνης. Τα μεγαλύτερα, φορτισμένα ή πολικά μόρια απαιτούν βοήθεια από πρωτεΐνες ή ενεργούς μηχανισμούς μεταφοράς για να διασχίσουν τη μεμβράνη.
