Ποιες ουσίες διαχέονται εύκολα μέσω της μεμβράνης;
Ακολουθεί μια ανάλυση των παραγόντων που επηρεάζουν τη διαπερατότητα της μεμβράνης:
παράγοντες που προάγουν τη διάχυση:
* Μικρό μέγεθος: Τα μικρότερα μόρια μπορούν να γλιστρήσουν πιο εύκολα μεταξύ των μορίων φωσφολιπιδίων.
* Μη πολική: Τα μη πολωτικά μόρια διαλύονται στο υδρόφοβο εσωτερικό της μεμβράνης, επιτρέποντάς τους να περάσουν πιο εύκολα.
* Έλλειψη χρέωσης: Τα φορτισμένα μόρια απωθούνται από το υδρόφοβο εσωτερικό της μεμβράνης και απαιτούν ειδικούς μηχανισμούς μεταφοράς.
Παραδείγματα ουσιών που διαχέονται εύκολα:
* οξυγόνο (o2): Μικρό, μη πολικό μόριο που είναι απαραίτητο για την κυτταρική αναπνοή.
* διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Μικρό, μη πολικό μόριο που παράγεται ως υποπροϊόν κυτταρικής αναπνοής.
* αζώτου (N2): Μικρό, μη πολικό μόριο που υπάρχει στον αέρα.
* στεροειδείς ορμόνες: Μη -πολολέματα και σχετικά μικρά, επιτρέποντάς τους να περάσουν από τη μεμβράνη και να δεσμεύονται σε ενδοκυτταρικούς υποδοχείς.
* λιπαρά οξέα: Μη πολική και μικρή, επιτρέποντάς τους να περάσουν από τη μεμβράνη.
Παράγοντες που εμποδίζουν τη διάχυση:
* Μεγάλο μέγεθος: Τα μεγάλα μόρια δυσκολεύονται να περάσουν από τη μεμβράνη.
* πολικότητα: Τα πολικά μόρια προσελκύονται από το νερό και απωθούνται από το εσωτερικό της υδρόφοβης μεμβράνης.
* χρέωση: Τα φορτισμένα μόρια απωθούνται από το εσωτερικό της υδρόφοβης μεμβράνης.
ουσίες που απαιτούν μηχανισμούς μεταφοράς:
* νερό (H2O): Πολικό μόριο, αλλά αρκετά μικρό για να περάσει από τη μεμβράνη με αργό ρυθμό. Απαιτεί aquaporins για τη διευκόλυνση της διάχυσης.
* γλυκόζη: Το πολικό μόριο, απαιτεί μεταφορείς γλυκόζης για διευκόλυνση διάχυσης.
* ιόντα: Τα φορτισμένα μόρια, απαιτούν κανάλια ιόντων για τη διευκόλυνση της διάχυσης.
* αμινοξέα: Τα πολικά μόρια, απαιτούν συγκεκριμένους μεταφορείς για τη διευκόλυνση της διάχυσης.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ακόμη και ορισμένες ουσίες που είναι τεχνικά διαπερατές μπορούν να παρεμποδιστούν από τη σύνθεση της μεμβράνης. Για παράδειγμα, ενώ το οξυγόνο είναι μικρό και μη πολικό, η διαπερατότητα του μπορεί να επηρεαστεί από την παρουσία χοληστερόλης στη μεμβράνη.
Επομένως, ενώ το μέγεθος, η πολικότητα και η φόρτιση είναι οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν το ρυθμό διάχυσης, άλλοι παράγοντες όπως η σύνθεση της μεμβράνης και οι ειδικοί μηχανισμοί μεταφοράς παίζουν επίσης κάποιο ρόλο.
