Błona komórkowa i transport: dyfuzja, osmoza, plazmoliza

Według modelu płynnej mozaiki błonę tworzy dwuwarstwa fosfolipidów, w której pływają białka. Hydrofobowe wnętrze dwuwarstwy nie przepuszcza jonów ani większych cząsteczek polarnych, co daje błonie półprzepuszczalność. Białka błonowe realizują zadania, których sama dwuwarstwa nie wykona: tworzą kanały i nośniki, receptory, enzymy i zakotwiczenia dla cytoszkieletu.

Płynność błony zależy od składu i temperatury. Nienasycone kwasy tłuszczowe zagięte w ogonach fosfolipidów zapobiegają ciasnemu upakowaniu, więc błona pozostaje płynna na zimnie, a cholesterol w błonach zwierzęcych łagodzi skutki zmian temperatury. Łańcuchy cukrowe po zewnętrznej stronie błony pozwalają komórkom rozpoznawać się nawzajem.

Osmoza to ruch wody przez błonę półprzepuszczalną do roztworu, w którym stężenie substancji rozpuszczonych jest większe. W komórce roślinnej rolę tej błony pełnią błona komórkowa i tonoplast. Roztwór zewnętrzny o większym stężeniu niż wnętrze komórki jest hipertoniczny, o mniejszym – hipotoniczny, a o równym – izotoniczny.

W roztworze hipertonicznym woda ucieka z wakuoli i cytoplazmy, objętość protoplastu maleje i odsuwa się on od ściany: to plazmoliza. W roztworze hipotonicznym woda napływa, wakuola się powiększa, a protoplast napiera na ścianę i wytwarza turgor. Komórka zwierzęca nie ma ściany, więc nadmiar wody grozi jej rozerwaniem, a w roztworze hipertonicznym komórka się zmniejsza.

W typowym doświadczeniu fragmenty tkanki roślinnej waży się przed zanurzeniem w roztworach o różnym stężeniu i po nim. Roztwór, w którym masa fragmentu się nie zmienia, ma stężenie zbliżone do stężenia soku komórkowego.