Las membranas plasmáticas son las barreras que separan las células de su entorno. Piense en ellos como las paredes y las puertas que rodean las fábricas masivas, controlando estrechamente lo que entra y lo que sale. Debido a la química y la fluidez de las bicapas de fosfolípidos, ciertos tipos de moléculas pueden atravesar libremente, mientras que otros tipos no tienen ninguna posibilidad sin la ayuda de la célula. Los primeros tipos de moléculas utilizan una mezcla de tamaño, química y las fuerzas de difusión para pasar a través de lo que parece ser una barrera impenetrable.

TL; DR (Demasiado largo; No leído)

Las moléculas se difunden a través de las membranas plasmáticas de alta concentración a baja concentración. A pesar de que es polar, una molécula de agua puede deslizarse a través de las membranas en función de su pequeño tamaño. Las vitaminas y los alcoholes solubles en grasas también atraviesan las membranas plasmáticas con facilidad.

Difusión y concentración

La difusión es la tendencia de las moléculas a moverse de un área de alta concentración a una zona de baja concentración. Esta tendencia surge porque las moléculas se mueven aleatoriamente a través de un espacio. El concepto de "expansión" puede verse al dejar caer el colorante de los alimentos en un recipiente con agua. Eventualmente, las partículas de tinte se extenderán uniformemente por todo el líquido en lugar de permanecer en el mismo punto. Debido a las diferencias entre el interior de la celda y el fluido en el exterior, la difusión ocurrirá naturalmente en ambas direcciones. Lo único que se interpone en su camino es la membrana plasmática. Sin embargo, ciertos tipos de moléculas pueden pasar directamente a través de la membrana; esto es difusión simple, y ocurre sin ninguna entrada de la célula.

Gas Exchange

Moléculas de gas como oxígeno diatómico y el dióxido de carbono son tan pequeños que pueden caber a través de los espacios vacíos en la membrana. También son no polares, lo que significa que la carga de electrones se distribuye de manera uniforme en todo el compuesto. Como resultado, el interior no polar de la membrana no los repele. El intercambio de gases a través de la membrana funciona perfectamente para las células humanas: el oxígeno disuelto necesario para la respiración aeróbica está más concentrado fuera de la célula, mientras que el dióxido de carbono, un subproducto del mismo proceso, se concentra más dentro de la célula. Como resultado, el oxígeno se difunde naturalmente en la célula mientras que el dióxido de carbono se difunde.

Moléculas de agua polares

Aunque el agua es una molécula altamente polar con una distribución desigual de la carga de electrones, es pequeña suficiente para pasar directamente a través de la membrana. Debido a que el agua puede atravesar las barreras celulares, el cuerpo humano debe equilibrar cuidadosamente la concentración de electrolitos de los fluidos extracelulares. Si el líquido se diluye demasiado, el agua fluye hacia las células, lo que puede hacer que se hinchen y exploten. Por otro lado, si la concentración de sal fuera de la celda es demasiado alta, el agua fluirá fuera de la célula, lo que provocará un posible colapso.

Otras moléculas

Como su nombre podría sugerir, grasa las vitaminas solubles - vitaminas A, D, E y K - pueden pasar directamente a través de la membrana hidrofóbica (grasa). Aunque son algo polares, los alcoholes como el etanol pueden pasar por difusión simple de manera similar al agua.