Door Phil Whitmer, bijgewerkt op 24 maart 2022

luchschen/iStock/GettyImages

Het plasmamembraan van een cel vormt een selectieve barrière die het inwendige beschermt tegen schadelijke moleculen en tegelijkertijd de toegang van essentiële voedingsstoffen mogelijk maakt. Diffusie – zowel passief als gefaciliteerd – maakt deze selectieve permeabiliteit mogelijk en is essentieel voor de overleving van cellen.

Waarom verspreiding belangrijk is

Elke cel moet ionen, gassen en kleine moleculen uitwisselen via zijn semi-permeabele membraan om de stofwisseling uit te voeren, het volume te reguleren en met zijn omgeving te communiceren. Zonder efficiënte diffusie kunnen cellen geen zuurstof ontvangen, kooldioxide uitstoten of voedingsstoffen opnemen.

Structuur van cellulaire membranen

Celmembranen zijn samengesteld uit een lipidedubbellaag van fosfolipiden en glycolipiden, versterkt door cholesterol, integrale eiwitten en koolhydraatketens. Deze opstelling maakt het membraan ondoordringbaar voor de meeste geladen ionen, waardoor gespecialiseerde transportmechanismen nodig zijn.

Passieve verspreiding

Passieve diffusie verplaatst moleculen van gebieden met een hoge concentratie naar een lage concentratie zonder cellulair energieverbruik. Het proces gaat door totdat het evenwicht is bereikt en omvat de beweging van gassen zoals O₂ en CO₂, evenals het door water aangedreven fenomeen dat bekend staat als osmose.

Actief transport

Wanneer een cel stoffen tegen hun concentratiegradiënt in moet verplaatsen, maakt hij gebruik van actief transport, mogelijk gemaakt door ATP. Grote, niet-lipidenoplosbare moleculen, zoals glucose en aminozuren, worden door specifieke transporteiwitten in of uit de cel gepompt, waardoor het osmotische evenwicht in stand wordt gehouden en cellulaire zwelling of krimp wordt voorkomen.