1. La bicapa fosfolípida:
* interior hidrófobo: El núcleo de la membrana celular está compuesto por una bicapa lipídica hidrofóbica (repelente al agua). Las moléculas cargadas, siendo hidrofílicas (atractivas del agua), no pueden atravesar fácilmente esta barrera. Se enfrentan a una repulsión significativa del entorno no polar.
2. Naturaleza selectivamente permeable:
* Proteínas integrales: Las membranas celulares contienen proteínas integrales especializadas, que actúan como canales y bombas. Estas proteínas facilitan el transporte de moléculas específicas a través de la membrana. Algunas proteínas transportan específicamente moléculas cargadas, mientras que otras requieren energía para moverlas contra su gradiente de concentración.
3. Gradientes de concentración:
* Gradiente electroquímico: Las moléculas cargadas no solo experimentan gradientes de concentración (diferencias en la concentración a través de la membrana) sino también gradientes electroquímicos. La carga eléctrica a través de la membrana (potencial de membrana) influye aún más en el movimiento de las moléculas cargadas.
4. Requisitos de energía:
* Transporte activo: Mover moléculas cargadas contra su gradiente electroquímico requiere energía. Esto se logra a través de mecanismos de transporte activo, que a menudo involucran proteínas especializadas que usan ATP (trifosfato de adenosina) como fuente de energía.
5. Tamaño y forma:
* permeabilidad limitada: El tamaño y la forma de las moléculas cargadas también pueden influir en su capacidad para cruzar la membrana. Las moléculas más grandes o aquellas con formas complejas pueden tener dificultades para pasar por los poros o canales de la membrana.
En resumen: La estructura de la membrana celular, la presencia de proteínas selectivas, los gradientes electroquímicos, los requisitos de energía y el tamaño y la forma de las moléculas cargadas contribuyen a prevenir su difusión libre. Este movimiento controlado de moléculas cargadas es crucial para mantener la homeostasis celular, el transporte de nutrientes y generar señales electroquímicas.
