1. Hydrofobe aard van de dubbellaag:

- De lipide dubbellaag bestaat voornamelijk uit fosfolipiden, die een hydrofiele kop hebben (aangetrokken tot water) en een hydrofobe staart (steert water af).

- De hydrofobe staarten worden naar binnen gericht en vormen de kern van de dubbellaag, waardoor een niet-polaire, hydrofobe omgeving ontstaat.

- Polaire moleculen, die worden aangetrokken door water, worden afgestoten door deze hydrofobe omgeving.

2. Gebrek aan polaire kanalen:

- In tegenstelling tot het plasmamembraan, dat gespecialiseerde eiwitkanalen bevat, heeft de lipide dubbellaag zelf geen inherente kanalen waarmee polaire moleculen kunnen passeren.

- Deze kanalen zijn essentieel voor het transport van polaire moleculen over het membraan.

3. Hoge energiebarrière:

- Om een polair molecuul door de hydrofobe kern van de dubbellaag te laten gaan, zou het aanzienlijke energiebarrières moeten overwinnen.

- Dit komt omdat het molecuul de hydrofobe interacties tussen de lipidetaarten zou moeten verstoren, wat energetisch ongunstig is.

4. In water oplosbare eigenschappen van polaire moleculen:

- Polaire moleculen zijn typisch in water oplosbaar, wat betekent dat ze gunstig interageren met watermoleculen.

- Dit maakt het moeilijk voor hen om op te lossen in de hydrofobe omgeving van de lipidebilaag en erdoorheen te gaan.

Samenvattend:

De combinatie van de hydrofobe aard van de lipide dubbellaag, het ontbreken van polaire kanalen en de energiebarrière geassocieerd met het oversteken van het membraan maakt het een significante barrière voor de diffusie van polaire moleculen. Deze barrière speelt een cruciale rol bij het handhaven van de integriteit van de cel en het reguleren van de doorgang van moleculen in en uit de cel.

Uitzonderingen:

Hoewel de lipidebilaag over het algemeen ondoordringbaar is voor polaire moleculen, bestaan er enkele uitzonderingen:

- Kleine, niet -beschuldigde polaire moleculen: Sommige kleine, niet -opgeladen polaire moleculen zoals water en glycerol kunnen in beperkte mate over het membraan diffunderen vanwege hun kleine omvang en gebrek aan lading.

- Transporteiwitten: Het celmembraan bevat gespecialiseerde transporteiwitten die de beweging van specifieke polaire moleculen over het membraan vergemakkelijken. Deze eiwitten kunnen kanalen creëren of binden aan het molecuul, waardoor de energiebarrière wordt verminderd en hun transport mogelijk wordt gemaakt.