Semi-permeabilitás Olyan biomembránra vonatkozik, amely bizonyos anyagok számára szelektíven átjárható, és más anyagok nem továbbadhatók. A féligáteresztő képesség az ozmózis alapja és jellemzi az összes élőlény sejteit. A féligáteresztő képesség meghibásodása pusztító következményekkel jár az elektrolit és a víz egyensúlyára a cellákban.
Mi a féligáteresztő képesség?
A féligáteresztő képesség olyan biomembránra vonatkozik, amely bizonyos anyagok számára szelektíven áteresztődik, és más anyagok nem továbbadhatók.A féligáteresztőképesség szó szerint azt jelenti: "féligáteresztő képesség". A kifejezés a fizikai vagy lényeges interfészek tulajdonságát jelenti. A féligáteresztő felületek lehetővé teszik bizonyos részecskék átjutását, miközben megakadályozzák mások áthaladását.
Az orvosi technológiában és a biológiában a szempermeabilitás szerepet játszik, különösen a membránok összefüggésében. A féligáteresztő membránok szelektív permeabilitással rendelkeznek, és lehetővé teszik bizonyos részecskék számára, hogy egy meghatározott irányban áthaladjanak a membránon. A megfelelő membránok elválasztórendszert képviselnek, amely lehetővé teszi bizonyos anyagok áthaladását a membrán másik oldalára, speciális szállítórendszerek nélkül.
A membránok azokat a sejteket veszik körül, amelyekben a specifikus környezetet fenn kell tartani a túlélés érdekében. A membránok féligáteresztő képessége nélkül elképzelhetetlen lenne a fajlagos sejtkörnyezet fenntartása. A biológiában a féligáteresztő képesség alapja az olyan folyamatok is, mint az ozmózis, az ozmoreguláció és a turgor.
Funkció és feladat
A membránszállítás kifejezés összefoglalja az összes anyag behatolást a biomembrán keresztül. A membrán szállítását két alapvetően eltérő mechanizmus jellemzi: a diffúzió szempontjából a szabad áteresztés mellett a specifikus transzport is létezik.
A membrán egy lipid kettős rétegből áll, amely önmagában akadályt jelent a sejt vizes részei között. Az extraplazma és a citoplazmatikus tér elválasztva van egymástól. A rekeszekben eltérő miliő uralkodhat. Bizonyos biológiai rendszerekben a sejtmembrán folyékonyságának köszönhetően a kisebb molekulák számára átjárható. Ez a permeabilitás a biológiai rendszerben létezik, például víz esetében, amely a membrán mentén mozog a létező koncentráció-gradiensnek megfelelően a magasabb koncentráció irányába.
Ez az elv sok szervezet alapvető építőeleme, és így az emberi szervezet alapja is. A féligáteresztő membránok elsősorban az oldószerek számára átjárhatók. Az oldott anyagokat gyakran visszatartják a membránok annak érdekében, hogy fenntartsák a sejt környezetet az elválasztó réteg mögött. Ez azt jelenti, hogy a féligáteresztő membránok bizonyos molekulatömeg vagy -méret eléréséig lehetővé teszik a molekulák áthaladását, míg az adott moláris tömeg vagy méret feletti molekulák megakadályozzák az áthaladást.
A tudomány manapság a membránok lipid kettős rétegein belüli átmeneti szabálytalanságokat tartja a szemipermeabilitás elsődleges okának. Az ozmózis alapjaként a féligáteresztő képesség valamennyi élő szervezet fontos alkotóeleme. Az ozmózis kifejezés a molekuláris részecskéknek a szelektíven áteresztő vagy félig áteresztő membránon keresztüli irányított áramlását írja le. A szabályozott víz egyensúly elérése érdekében az összes élőlény sejtjei az ozmózistól és ezáltal a féligáteresztő képességtől függenek.
A féligáteresztő képesség döntő jelentőségű az ozmoreguláció szempontjából. Ez azt jelenti, hogy képes szabályozni az ozmotikusan aktív anyagok koncentrációját az anyagcserében. Ez a képesség az ozmotikus stressz elkerülését szolgálja, és segít az élőlényeknek kihasználni ozmotikus potenciáljukat.
Ezenkívül a féligáteresztő képesség képezi a növények turgorási nyomásának alapját. Ez a nyomás megfelel a sejtekben levő hidrosztatikus nyomásnak, amely lehetővé teszi fiziológiai folyamatokat, például gázcserét vagy más szállítási folyamatokat.
Betegségek és betegségek
A szisztémás gyulladásos reakciók, például a szepszis, befolyásolhatják a permeabilitást. Ebben az összefüggésben a mediátor anyag a hisztamin felszabadul. A kibocsátás után többek között az erek áteresztőképessége megnő.
Számos egyéb gyulladásos válasz is létezik, amelyek befolyásolják a különböző szövetek membrán-permeabilitását. Az egyik a hasnyálmirigy-gyulladás, amelyben a hasnyálmirigy-vezeték rendszerének féligáteresztő képességét rendellenességek befolyásolják. A sejtek membránpermeabilitása ebben az esetben csökken. Ezt a jelenséget fel lehet ismerni például a röntgenkontraszt közeg behatolása révén a diagnosztikai képalkotás során.
A membrán permeabilitás további rendellenességei kardiovaszkuláris betegségekkel összefüggésben fordulnak elő. A legtöbb esetben az összes membránpermeabilitási rendellenesség az elektrolit-egyensúly kiegyensúlyozatlanságához vezet.
A leírt kontextuson kívül a membránáteresztő képesség rendellenességeinek is lehet örökletes alapja. A membránfehérjék örökletes mutációja például jelentősen megváltoztathatja a sejtmembrán permeabilitását, például olyan betegségekben, mint például a Myotonia congenita Thomsen.
Ebben a betegségben az izmok kloridcsatornái, amelyeket a genetikai mutáció megváltoztatott, hátráltatják a membrán átjutását a klorid-ionokhoz. Ezen ionok áthaladása nélkül az izmok nem képesek teljes képességükre működni.
Végül az összes membrán-permeabilitási rendellenesség jelentős hatást mutat az egész szervezetre. Ha például egy féligáteresztő membrán hirtelen már nem áteresztő képességű az oldószerek számára, akkor a cella rekeszében a víz egyensúlya kiegyenlítetlen. Ha egy féligáteresztő membrán ismét túláteresztő, akkor a sejtrekeszek sajátos miliója ebben az esetben is megváltozik. Mindkét esetben az érintett sejt halálra ítélhető, mivel a rekeszek tervezett munkakörnyezete kiegyensúlyozatlan.
Az autoimmun betegségek a membrán permeabilitását is ronthatják. Az antifoszfolipid szindróma például kifejezetten a biomembrán ellen irányul, és megváltoztatja azok fiziológiai permeabilitását.
A növényekben néhány parazita organizmusokkal kapcsolatos membránpermeabilitás vagy féligáteresztő képesség zavara is megfigyelhető. Bizonyos paraziták a marasminok értelmében kiszáradnak a szándékolt méreganyagokból. Ezek az anyagok félig permeabilitási zavarokat okoznak annak érdekében, hogy növekedjen a permeabilitás a gazdasejt plazmájában, és így akadálytalan hozzáférést biztosítsanak.