Perché le membrane cellulari sono permeabili in modo selettivo?

Il centro idrofobo a membrana cellulare (noto anche come doppio strato fosfolipidico) conferisce alla membrana una permeabilità selettiva.

Le membrane cellulari sono principalmente composte da molecole lipidiche chiamate fosfolipidi. (Anche le membrane hanno molti incorporati proteine.) Ogni fosfolipide ha una testa idrofila che è attratta dall'acqua; questi sono i cerchi bianchi nell'immagine qui sotto. Ogni fosfolipide ha anche due code di acido grasso idrofobiche che vengono respinte dall'acqua; questi sono gialli nell'immagine qui sotto. Quando molti fosfolipidi vengono messi in una soluzione acquosa, formano quindi spontaneamente sfere chiamate liposomi che puntano tutte le teste amanti dell'acqua verso l'acqua e ne proteggono tutte le code che temono l'acqua.

Il risultato del centro idrofobo della membrana è che le molecole che si dissolvono nell'acqua non sono in grado di attraversare la membrana. Gli atomi caricati (ioni) e le molecole polari come il glucosio sono respinti dal centro idrofobo della membrana (queste molecole possono tuttavia passare attraverso i canali proteici di membrana). D'altra parte, molecole idrofobiche come lipidi può passare attraverso la membrana, così come piccole molecole non polari (come ossigeno gassoso o anidride carbonica).