小さい、非極性分子:
* ガス: 酸素(O2)、二酸化炭素(CO2)、窒素(N2)
* 脂質: 脂肪酸、ステロイド、いくつかのビタミン
* 小さく、充電されていない極性分子: 水(H2O) - その通路はアクアポリンによって促進されますが
なぜこれらが簡単に渡されるのか:
* サイズ: 小分子は、リン脂質二重層の隙間をすり抜けることができます。
* 非極性: リン脂質二重層の疎水性尾部は、非極性分子と好ましく相互作用し、膜内に溶解して通過することができます。
* 水の特別なケース: 水は極性ですが、リン脂質ヘッドグループと水素結合を形成するサイズが小さく、能力が拡散を可能にします。しかし、アクアポリンタンパク質はその通過を大幅に促進します。
ゆっくり通過するか、支援が必要な分子:
* 大きな分子: タンパク質、炭水化物、核酸
* 帯電した分子: イオン(Na+、K+、Cl-)
* 極分子: 糖、アミノ酸
なぜこれらが支援が必要なのか:
* サイズ: 大きな分子は、リン脂質分子の間に収まるには大きすぎます。
* チャージ: 帯電した分子は、膜の疎水性内部によって反発されます。
* 極性: 極性分子は水に引き付けられ、非極性膜の内部との相互作用が困難です。
補助輸送のメカニズム:
* パッシブ輸送: タンパク質チャネル(イオン用)またはキャリアタンパク質(一部の大きな分子の場合)を介した拡散。
* アクティブトランスポート: 分子を濃度勾配に対して動かすためにエネルギー(通常ATP)が必要です。
要約: 膜の疎水性内部と相互作用する能力により、小さい非極性分子は細胞膜を急速に通過します。大きく、帯電した、または極性分子は、膜を通過するためにタンパク質または活性輸送機構からの支援を必要とします。