Zellwandpermeabilität: Wie Wasser, CO₂ und Sauerstoff die Membran überqueren

Die Zellwand (genauer, die Plasmamembran) ist eine selektiv permeable Barriere. Ihre Phospholipid-Doppelschicht lässt kleine, unpolare Moleküle frei diffundieren, während sie größere, polare oder geladene Substanzen einschränkt.

Freie Diffusion über die Membran

• Wasser (H₂O): Klein, polar, aber überquert schnell via Aquaporinen (Wasserkanäle) und zu geringem Teil direkt durch die Lipiddoppelschicht.
• Kohlenstoffdioxid (CO₂): Klein, unpolares Gas; diffundiert frei sein Konzentrationsgefälle entlang.
• Sauerstoff (O₂): Klein, unpolare; diffundiert frei in Zellen für die Atmung.

Eingeschränkte Substanzen

Große Moleküle (Glukose, Aminosäuren), Ionen (Na⁺, K⁺, Cl⁻, Ca²⁺) und polare Moleküle benötigen spezifische Transportproteine (Kanäle, Träger, Pumpen) für den Membranübertritt.

Physiologische Bedeutung

Diese selektive Permeabilität erhält die intrazelluläre Homöostase, ermöglicht elektrochemische Gradiente für Signalgebung und Transport und erlaubt den schnellen Gasaustausch, der für den Stoffwechsel essenziell ist.