Vários fatores impedem que as moléculas carregadas se difundam livremente através da membrana celular:

1. A bicamada fosfolipídica:

* Interior hidrofóbico: O núcleo da membrana celular é composto por uma bicamada lipídica hidrofóbica (que repele a água). Moléculas carregadas, sendo hidrofílicas (extração de água), não podem atravessar facilmente essa barreira. Eles enfrentam repulsão significativa do ambiente não polar.

2. Natureza seletivamente permeável:

* Proteínas integrais: As membranas celulares contêm proteínas integrais especializadas, atuando como canais e bombas. Essas proteínas facilitam o transporte de moléculas específicas em toda a membrana. Algumas proteínas transportam especificamente moléculas carregadas, enquanto outras exigem energia para movê -las contra seu gradiente de concentração.

3. Gradientes de concentração:

* Gradiente eletroquímico: As moléculas carregadas não apenas experimentam gradientes de concentração (diferenças de concentração em toda a membrana), mas também gradientes eletroquímicos. A carga elétrica através da membrana (potencial da membrana) influencia ainda mais o movimento de moléculas carregadas.

4. Requisitos de energia:

* Transporte ativo: As moléculas carregadas em movimento contra seu gradiente eletroquímico requer energia. Isso é alcançado através de mecanismos ativos de transporte, geralmente envolvendo proteínas especializadas que usam ATP (adenosina trifosfato) como fonte de energia.

5. Tamanho e forma:

* Permeabilidade limitada: O tamanho e a forma das moléculas carregadas também podem influenciar sua capacidade de atravessar a membrana. Moléculas maiores ou aquelas com formas complexas podem ter dificuldade em passar pelos poros ou canais da membrana.

em resumo: A estrutura da membrana celular, a presença de proteínas seletivas, os gradientes eletroquímicos, os requisitos de energia e o tamanho e a forma das moléculas carregadas contribuem para impedir sua difusão livre. Esse movimento controlado de moléculas carregadas é crucial para manter a homeostase celular, transportar nutrientes e gerar sinais eletroquímicos.