* 極分子: これらの分子は電荷の不均一な分布を持ち、分子の一方の端がより陽性になり、もう一方の分子がより陰性になります。例には、水、糖、アミノ酸が含まれます。
* 帯電した分子: これらの分子には、正味の正または負の電荷があります。例には、ナトリウム(Na+)、カリウム(K+)、塩化物(Cl-)などのイオンが含まれます。
* 大きな分子: 一部の非極性分子でさえ、大きすぎて膜を簡単に通過できない場合があります。
細胞膜は主にリン脂質二重層で構成されています。リン脂質には、親水性の頭(水に引き付けられた)と疎水性の尾(水で反発)があります。これにより、膜の疎水性内部によって忌避される水溶性分子に対する障壁が生じます。
この障壁を克服するために、細胞はさまざまなメカニズムを使用して、膜全体に親水分子を輸送します。
* パッシブ輸送: 一部の親水性分子は、チャネルタンパク質の助けを借りて膜を横切って移動できます またはキャリアタンパク質 。これらのタンパク質は、トンネルまたはシャトルサービスとして作用して、濃度勾配の分子の動きを促進します(高濃度の領域から低濃度まで)。
* アクティブトランスポート: 濃度勾配に対して移動する必要がある分子の場合、細胞は積極輸送を必要とします メカニズム。これらのプロセスは、膜を横切って分子をポンプするために、ATPによってしばしば提供されるエネルギーを使用します。
ここにいくつかの例があります:
* グルコース輸送: グルコースは極性分子であり、膜を簡単に通過できません。 glut1 と呼ばれるキャリアタンパク質を使用します セルへの侵入を促進するため。
* カトリウム - ポタスシウムポンプ: この活性輸送タンパク質は、細胞からナトリウムイオンを細胞にポンプで送り出し、細胞の電気化学勾配を維持します。
要約すると、親水性分子は、膜の疎水性の性質のために細胞膜を通過する課題に直面しています。細胞は、チャネルタンパク質、キャリアタンパク質、活性輸送メカニズムなどのさまざまな戦略を進化させ、これらの分子が細胞に入って出るのを助けます。