Γιατί θεωρείται μια λιπιδική διπλή μολυσματική θεωρείται ως εμπόδιο στη διάχυση των πολικών μορίων;
1. Υδρόφοβη φύση της διπλής στιβάδας:
- Η διπλοστοιβάδα λιπιδίων αποτελείται κυρίως από φωσφολιπίδια, τα οποία έχουν υδρόφιλη κεφαλή (προσελκύονται από νερό) και υδρόφοβη ουρά (απωθεί το νερό).
- Οι υδρόφοβες ουρές αντιμετωπίζουν προς τα μέσα, σχηματίζοντας τον πυρήνα της διπλοστοιβάδας, δημιουργώντας ένα μη πολικό, υδρόφοβο περιβάλλον.
- Τα πολικά μόρια, τα οποία προσελκύονται από το νερό, απωθούνται από αυτό το υδρόφοβο περιβάλλον.
2. Έλλειψη πολικών καναλιών:
- Σε αντίθεση με τη μεμβράνη πλάσματος, η οποία περιέχει εξειδικευμένα κανάλια πρωτεΐνης, η ίδια η λιπιδική διπλή στρώση δεν έχει εγγενή κανάλια που επιτρέπουν την διέλευση από πολικά μόρια.
- Αυτά τα κανάλια είναι απαραίτητα για τη μεταφορά πολικών μορίων σε όλη τη μεμβράνη.
3. Φράγμα υψηλής ενέργειας:
- Για να περάσει ένα πολικό μόριο μέσω του υδρόφοβου πυρήνα της διπλοστοιβάδας, θα έπρεπε να ξεπεράσει σημαντικά ενεργειακά εμπόδια.
- Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μόριο θα πρέπει να διαταράξει τις υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των λιπιδικών ουρών, η οποία είναι ενεργά δυσμενή.
4. Υδατοδιαλυτές ιδιότητες πολικών μορίων:
- Τα πολικά μόρια είναι συνήθως υδατοδιαλυτά, που σημαίνει ότι αλληλεπιδρούν ευνοϊκά με μόρια νερού.
- Αυτό καθιστά δύσκολο για αυτούς να διαλύονται στο υδρόφοβο περιβάλλον της λιπιδικής διπλής στιβάδας και να περάσουν.
Συνοπτικά:
Ο συνδυασμός της υδρόφοβης φύσης της λιπιδικής διπλής στιβάδας, της έλλειψης πολικών καναλιών και του ενεργειακού φραγμού που σχετίζεται με τη διέλευση της μεμβράνης καθιστά σημαντικό εμπόδιο στη διάχυση των πολικών μορίων. Αυτό το φράγμα διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της ακεραιότητας του κυττάρου και στη ρύθμιση της διέλευσης μορίων μέσα και έξω από το κύτταρο.
Εξαιρέσεις:
Ενώ η λιπιδική διπλή στρώση είναι γενικά αδιαπέραστη στα πολικά μόρια, υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις:
- Μικρά, μη φορτισμένα πολικά μόρια: Μερικά μικρά, μη φορτισμένα πολικά μόρια όπως το νερό και η γλυκερόλη μπορούν να διαχέονται σε όλη τη μεμβράνη σε περιορισμένο βαθμό λόγω του μικρού τους μεγέθους και της έλλειψης φορτίου.
- Πρωτεΐνες μεταφοράς: Η κυτταρική μεμβράνη περιέχει εξειδικευμένες πρωτεΐνες μεταφοράς που διευκολύνουν την κίνηση συγκεκριμένων πολικών μορίων κατά μήκος της μεμβράνης. Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να δημιουργήσουν κανάλια ή να δεσμεύονται στο μόριο, να μειώσουν το ενεργειακό φράγμα και να επιτρέπουν τη μεταφορά τους.
