Le membrane plasmatiche fungono non solo da barriera, ma anche da guardiano. Deve permettere alle sostanze necessarie di entrare e ai prodotti cellulari di uscire dalla cellula, mentre impedisce l’ingresso di materiale nocivo e l’uscita di materiale essenziale. In altre parole, le membrane plasmatiche sono selettivamente permeabili: lasciano passare alcune sostanze ma non altre. Se la membrana perdesse questa selettività, la cellula non sarebbe più in grado di mantenere l’omeostasi, o di sostenersi, e verrebbe distrutta. Alcune cellule richiedono quantità maggiori di sostanze specifiche rispetto ad altre cellule; devono avere un modo per ottenere questi materiali dai fluidi extracellulari.

Questo può avvenire passivamente, mentre certi materiali si muovono avanti e indietro, o la cellula può avere meccanismi speciali che assicurano il trasporto. La maggior parte delle cellule spendono la maggior parte della loro energia, sotto forma di adenosina trifosfato (ATP), per creare e mantenere una distribuzione non uniforme di ioni sui lati opposti delle loro membrane. La struttura della membrana plasmatica contribuisce a queste funzioni.

Le membrane plasmatiche sono asimmetriche, il che significa che nonostante l’immagine speculare formata dai fosfolipidi, l’interno della membrana non è identico all’esterno della membrana. Le proteine integrali che agiscono come canali o pompe lavorano in una direzione. I carboidrati, attaccati ai lipidi o alle proteine, si trovano anche sulla superficie esterna della membrana plasmatica.

Questi complessi di carboidrati aiutano la cellula a legare le sostanze del liquido extracellulare di cui ha bisogno. Questo aggiunge considerevolmente alla natura selettiva delle membrane plasmatiche.

Ricordo che le membrane plasmatiche hanno regioni idrofile e idrofobe. Questa caratteristica aiuta il movimento di certi materiali attraverso la membrana e ostacola il movimento di altri. Il materiale liposolubile può facilmente scivolare attraverso il nucleo lipidico idrofobico della membrana. Sostanze come le vitamine liposolubili A, D, E e K passano facilmente attraverso le membrane plasmatiche del tratto digestivo e di altri tessuti. Anche i farmaci liposolubili entrano facilmente nelle cellule e sono facilmente trasportati nei tessuti e negli organi del corpo. Le molecole di ossigeno e anidride carbonica non hanno carica e passano attraverso per semplice diffusione.

Le sostanze polari, ad eccezione dell’acqua, presentano problemi per la membrana. Mentre alcune molecole polari si collegano facilmente con l’esterno di una cellula, non possono passare facilmente attraverso il nucleo lipidico della membrana plasmatica. Inoltre, mentre piccoli ioni potrebbero facilmente scivolare attraverso gli spazi nel mosaico della membrana, la loro carica glielo impedisce. Ioni come il sodio, il potassio, il calcio e il cloruro devono avere un mezzo speciale per penetrare le membrane plasmatiche. Anche gli zuccheri semplici e gli aminoacidi hanno bisogno di un aiuto per il trasporto attraverso le membrane plasmatiche.