Ποιοι τύποι ουσιών περνούν εύκολα μέσω των μεμβρανών ζωντανών κυττάρων;

Οι μεμβράνες των ζωντανών κυττάρων είναι επιλεκτικά διαπερατές, πράγμα που σημαίνει ότι επιτρέπουν σε κάποιες ουσίες να περάσουν πιο εύκολα από άλλες. Ακολουθεί μια κατανομή των τύπων ουσιών που περνούν εύκολα και γιατί:

ουσίες που περνούν εύκολα:

* Μικρά, μη φορτισμένα μόρια: Αυτά περιλαμβάνουν:

* νερό (h₂o): Περνάει μέσω της όσμωσης, μετακινώντας από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης σε χαμηλή συγκέντρωση.

* οξυγόνο (o₂): Απαιτείται για την κυτταρική αναπνοή, περνάει μέσω διάχυσης, μετακινώντας από υψηλή σε χαμηλή συγκέντρωση.

* διοξείδιο του άνθρακα (CO₂): Ένα υποπροϊόν της κυτταρικής αναπνοής, διαχέεται επίσης σε όλη τη μεμβράνη.

* λιπίδια: Τα λίπη και τα έλαια είναι μη πολικά και μπορούν εύκολα να διαλύονται στη λιπιδική διπλοστιβάδα της μεμβράνης.

* Μικρά, μη πολικά μόρια: Αυτά μπορούν επίσης να διαλύονται στη λιπιδική διπλοστιβάδα και να περάσουν εύκολα.

Γιατί αυτές οι ουσίες περνούν εύκολα:

* Λιπιδική διπλοστοιβάδα: Η κυτταρική μεμβράνη αποτελείται κυρίως από διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδίων. Αυτή η διπλοστιβάδα είναι υδρόφοβη (ανταπόκριση στο νερό), έτσι οι ουσίες που είναι μη πολικές ή μη φορτισμένες μπορούν να διαλύονται στη λιπιδική διπλοστοιβάδα και να μετακινούνται εύκολα στη μεμβράνη.

* Μέγεθος: Τα μικρότερα μόρια έχουν ευκολότερο χρόνο να πλοηγούν στους χώρους μέσα στη μεμβράνη.

ουσίες που δεν περνούν εύκολα:

* μεγάλα μόρια: Αυτά είναι πολύ μεγάλα για να χωρέσουν στους χώρους της μεμβράνης.

* φορτισμένα μόρια (ιόντα): Αυτά απωθούνται από το υδρόφοβο εσωτερικό της μεμβράνης.

* πολικά μόρια: Αυτά έχουν δυσκολία στη διάλυση της λιπιδικής διπλής στιβάδας.

Πώς οι ουσίες αυτές συναντιούνται:

* Παθητική μεταφορά: Αυτό δεν απαιτεί ενέργεια. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:

* διάχυση: Κίνηση μιας ουσίας από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης σε χαμηλή συγκέντρωση.

* Όσμωση: Κίνηση νερού σε μια επιλεκτικά διαπερατή μεμβράνη από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης νερού σε χαμηλή συγκέντρωση νερού.

* Ενεργή μεταφορά: Αυτό απαιτεί ενέργεια (συνήθως από ATP) για να μετακινήσει ουσίες σε όλη τη μεμβράνη έναντι της κλίσης συγκέντρωσής τους (από χαμηλή έως υψηλή συγκέντρωση).

Σημαντική σημείωση:

Ενώ μερικές ουσίες περνούν εύκολα μέσω της κυτταρικής μεμβράνης, άλλοι απαιτούν εξειδικευμένες πρωτεΐνες μεταφοράς για να τους βοηθήσουν να μετακινηθούν. Αυτές οι πρωτεΐνες διευκολύνουν την κίνηση συγκεκριμένων μορίων, συχνά έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσής τους.