Hvad tillader nogle molekyler at passere frit, mens de begrænser passage af andre molekyler?

En membrans evne til at lade nogle molekyler passere frit, mens de begrænser andres passage kaldes selektiv permeabilitet . Dette er en afgørende egenskab ved cellemembraner og andre biologiske membraner, der muliggør den kontrollerede udveksling af stoffer, der er nødvendige for livet.

Her er de vigtigste faktorer, der bidrager til selektiv permeabilitet:

1. Størrelse og form af molekylet:

* små molekyler: Mindre molekyler, som vand, ilt og kuldioxid, kan generelt passere gennem membranen lettere end større molekyler.

* form: Formen på et molekyle kan også påvirke dens evne til at passere gennem membranen.

* Hydrofobe molekyler: Ikke-polære, hydrofobe molekyler (som lipider) kan let passere gennem membranens lipid-dobbeltlag.

* hydrofile molekyler: Polære, hydrofile molekyler (som sukker og ioner) har svært ved at passere gennem den hydrofobe kerne af membranen.

2. Molekylets kemiske egenskaber:

* opladning: Ladede molekyler (ioner) har svært ved at passere gennem membranen på grund af den hydrofobe natur af lipid -dobbeltlaget.

* opløselighed: Molekyler, der er opløselige i lipider (hydrofob), kan passere lettere gennem membranen end dem, der ikke er.

3. Membranstruktur:

* Lipid -dobbeltlag: Den phospholipid -dobbeltlag danner det strukturelle grundlag for membranen og fungerer som en barriere for de fleste polære molekyler.

* membranproteiner: Disse proteiner indlejret i membranen spiller afgørende roller i selektiv permeabilitet:

* kanalproteiner: Form hydrofile porer, der tillader specifikke ioner at passere gennem membranen.

* bærerproteiner: Bind til specifikke molekyler og lette deres transport over membranen.

4. Andre faktorer:

* Koncentrationsgradient: Molekyler bevæger sig fra områder med høj koncentration til lav koncentration, påvirket af forskellen i koncentration på tværs af membranen.

* trykgradient: Trykforskelle på tværs af membranen kan påvirke bevægelsen af ​​vand og andre molekyler.

Sammenfattende skyldes selektiv permeabilitet fra en kombination af faktorer, der kontrollerer bevægelsen af ​​molekyler over membranen, herunder størrelsen og formen af ​​molekylet, dens kemiske egenskaber, strukturen af ​​membranen og påvirkningen af ​​koncentration og trykgradienter.