La membrana plasmática circundante de una célula actúa como una barrera para la mayoría de las moléculas, especialmente aquellas que son peligrosas para la vida de la célula. La membrana permite el paso de materiales beneficiosos por el proceso de difusión. La evolución de la difusión celular permite a las células aislarse e interactuar diferencialmente con su entorno inmediato.

Importancia

Para llevar a cabo las actividades diarias de la vida diaria, todas las células debe transferir iones y moléculas pequeñas esenciales a través de las membranas plasmáticas semipermeables. Los iones son átomos o moléculas con una carga neta positiva o negativa. Para cumplir con los requisitos de la vida, las células intercambian gases, como oxígeno y dióxido de carbono; excretar productos de desecho; y absorber partículas de comida, agua y minerales. El intercambio tiene lugar entre la célula interna y su fluido extracelular circundante.

Membranas celulares

Las células vivas han desarrollado una membrana para vallar y contener sus químicos orgánicos internos, mientras que permiten selectivamente solo átomos esenciales y compuestos simples para cruzar hacia adelante y hacia atrás. De acuerdo con el modelo estándar de bicapa lipídica, los ácidos grasos llamados fosfolípidos y glicolípidos son los principales componentes de las membranas celulares. Otros elementos de las membranas son colesterol, proteínas e hidratos de carbono. La bicapa de lípidos es impermeable a la mayoría de los cationes, o iones negativos, y aniones, o iones positivos.

Difusión

La difusión es un proceso donde las moléculas y los iones se mueven naturalmente desde una región intracelular de alta concentración a un área de menor concentración, o viceversa. La difusión ocurre espontáneamente sin el gasto de energía por parte de la célula en un procedimiento conocido como transporte pasivo. Las moléculas migran a través del gradiente de concentración celular hasta que se alcanza un estado de equilibrio. La ósmosis es un tipo de difusión que involucra el paso del agua hacia y desde la célula.

Transporte activo

Las células gastan energía para transportar moléculas activamente contra el gradiente de concentración relativa. El transporte activo, o difusión facilitada, fuerza los iones y las moléculas a través de la membrana de la célula. El nucleótido trifosfato de adenosina, o ATP, es la moneda de energía estándar de la célula que permite el proceso. Los nucleótidos son un tipo de ácido nucleico. Las moléculas grandes, complejas y no solubles en lípidos, como los azúcares y las proteínas de la glucosa, son desplazadas por los sistemas de transporte activo. Los sistemas mantienen el equilibrio osmótico y evitan que la célula explote al absorber demasiada agua.