Μπορεί κάθε ουσία να διασχίσει την κυτταρική μεμβράνη γιατί ή όχι;
Εδώ είναι γιατί:
* Η κυτταρική μεμβράνη είναι επιλεκτικά διαπερατή: Η κυτταρική μεμβράνη δρα σαν gatekeeper, ελέγχοντας προσεκτικά αυτό που εισέρχεται και εξέρχεται από το κύτταρο. Δεν είναι ελεύθερο για όλα.
* Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαπερατότητα: Αρκετοί παράγοντες καθορίζουν εάν μια ουσία μπορεί να διασχίσει τη μεμβράνη:
* Μέγεθος: Τα μικρά μόρια (όπως το νερό, το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα) μπορούν γενικά να περάσουν πιο εύκολα από τα μεγάλα μόρια (όπως πρωτεΐνες ή υδατάνθρακες).
* χρέωση: Τα φορτισμένα μόρια (ιόντα) δυσκολεύονται να διασχίσουν τη λιπιδική διπλοστοιβάδα. Η μεμβράνη αποτελείται κυρίως από λιπίδια, τα οποία είναι υδρόφοβα (φόβος νερού). Τα φορτισμένα μόρια είναι υδρόφιλα (αγαπώντας το νερό) και δυσκολεύονται να διασχίσουν αυτό το υδρόφοβο φράγμα.
* Διαλυτότητα: Οι διαλυτές λιπιδικές ουσίες (όπως τα λίπη) μπορούν εύκολα να διαχέονται σε όλη τη μεμβράνη, ενώ οι υδατοδιαλυτές ουσίες απαιτούν ειδικούς μηχανισμούς.
* Παρουσία μεταφορικών πρωτεϊνών: Πολλά μόρια χρειάζονται τη βοήθεια των μεταφορικών πρωτεϊνών που είναι ενσωματωμένες στη μεμβράνη για να διασχίσουν. Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να δράσουν ως κανάλια ή φορείς, διευκολύνοντας την κίνηση συγκεκριμένων ουσιών.
Παραδείγματα ουσιών που μπορούν να διασχίσουν:
* οξυγόνο: Μικρό, μη φορτισμένο μόριο που μπορεί να διαχέεται σε όλη τη μεμβράνη.
* νερό: Μικρό, πολικό μόριο που μπορεί να περάσει από τη μεμβράνη, αν και διευκολύνεται η διάχυση από τις aquaporins είναι επίσης κοινή.
* διοξείδιο του άνθρακα: Μικρό, μη φορτισμένο μόριο που μπορεί να διαχέεται σε όλη τη μεμβράνη.
Παραδείγματα ουσιών που δεν μπορούν να διασχίσουν εύκολα:
* Μεγάλες πρωτεΐνες: Πολύ μεγάλο για να περάσει από τη μεμβράνη χωρίς εξειδικευμένους μηχανισμούς μεταφοράς.
* ιόντα: Φορτισμένα μόρια που απαιτούν κανάλια ιόντων ή ενεργούς μηχανισμούς μεταφοράς.
* πολικά μόρια: Υδατικά διαλυτά μόρια που χρειάζονται πρωτεΐνες μεταφοράς.
Key Takeaway: Η κυτταρική μεμβράνη έχει σχεδιαστεί προσεκτικά για να ρυθμίζει αυτό που συμβαίνει και έξω από το κελί. Αυτή η επιλεκτική διαπερατότητα είναι απαραίτητη για τη διατήρηση του εσωτερικού περιβάλλοντος του κυττάρου και την εκτέλεση των λειτουργιών του.
