Semipermeabla membranegenskaper, transport, funktioner

De Semipermeabla membran, Även kallad "selektivt permeabla", de är membran som tillåter passering av vissa ämnen, men förhindrar att andra passerar genom dem. Dessa membran kan vara naturliga eller syntetiska.

Naturliga membran är membranen i alla levande celler, medan syntetiska, som kan vara av naturliga (cellulosa) eller inte, är de som är syntetiserade för olika användningsområden.

Schematisk representation av ett semipermeabelt membran (källa: Adam Rędzikowski [CC0] via Wikimedia Commons)

Ett exempel på användbarheten av konstgjorda eller syntetiska semipermeabla membran är de som används för njurdialysanordningar, eller de som används för att filtrera blandningar i branschen eller i olika kemiska processer.

Passagen av ämnen genom ett semipermeabelt membran inträffar av olika mekanismer. I cellmembran och syntetiska. Det kan också hända att ämnen kommer in genom diffusion som upplöses i membranet.

I levande celler kan passagen av ämnen genom membranen uppstå genom transportörer som verkar till förmån eller mot ämneskoncentrationsgradienterna. En lutning är i detta fall skillnaden i befintlig koncentration för ett ämne på båda sidor av ett membran.

Alla jordceller har membran, dessa skyddar och skiljer sina inre komponenter från den yttre miljön. Utan membran finns det inga celler utan celler det finns inget liv.

Eftersom dessa membran är det vanligaste exemplet på semipermeabla membran, från och med nu, kommer särskild tonvikt på dessa att läggas.

[TOC]

Egenskaper

De första studierna för att belysa komponenterna i biologiska membran gjordes med röda blodkroppar. I dessa studier demonstrerades närvaron av ett dubbelskikt och bildade membranen och sedan upptäcktes att komponenterna i dessa skikt var lipider och proteiner.

Alla biologiska membran bildas av en dubbel lipidmatris som har "inbäddat" olika typer av proteiner.

Det kan tjäna dig: Cell Division: Typer, processer och betydelse

Lipidmatrisen för cellmembran bildas av mättade och omättade fettsyror; Det senare ger membranets flytande.

Lipider är villiga på ett sådant sätt att de bildar en bilay inför varandra i mitten av strukturen.

Fosfolipider är de vanligaste lipiderna bland de som utgör de biologiska membranen. Bland dessa är fosfatidylkolin, fosfatidylinositol, fosfatidyletanolamin och fosfatidylserin.

Exempel på semipermeabla biologiska membran (källa: Ladyofhats [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Bland lipidmembranen finns det också kolesterol och glukolipider, alla med amfipatiska egenskaper.

Semipermeabla membranproteiner är av olika typer (vissa av dessa kan ha enzymatisk aktivitet):

(1) De som bildar jon eller porer kanaler

(2) transport av proteiner

(3) Proteiner som förenar en cellregion med en annan och låter vävnader bildas

(4) mottagande proteiner som är kopplade till intracellulära vattenfall och

Transport

I ett semipermeabelt biologiskt membran kan transport ske genom enkel diffusion, underlättad diffusion, cotransport, aktiv transport och sekundär aktiv transport.

Enkel diffusionstransport

I denna typ av transport är energin som rör sig ämnena genom membranet den koncentrationsskillnad som finns för dessa ämnen på båda sidor av membranet.

Således passerar ämnena mer → mindre, det vill säga från webbplatsen där de är mer koncentrerade till platsen där de är mindre koncentrerade.

Diffusionen kan uppstå eftersom ämnet utspädes i membranet eller passerar genom porer eller kanaler. Porerna eller kanalerna är av två typer: de som alltid är öppna och de som öppnas och stängs, det vill säga de är tillfälligt öppna.

Porerna som tillfälligt är öppna i sin tur kan vara (1) beroende spänning, det vill säga de öppnar som svar på en viss spänning och (2) ligandberoende, som måste gå med i en viss specifik kemikalie för att öppna.

Det kan tjäna dig: autolys: koncept, orsaker, faser och konsekvenser

Underlättat diffusionstransport

I detta fall överför en transportör ämnet som kommer att transporteras från en sida av membranet. Dessa transportörer är membranproteiner som kan vara permanent i membranet eller i vesiklar som smälter när de behöver.

Dessa transportörer fungerar också till förmån för koncentrationsgradienterna för de ämnen som transporterar.

Dessa typer av transport kräver inte energiförbrukning och kallas därför passiv transport, eftersom de förekommer till förmån för en koncentrationsgradient.

Cotransporte

En annan typ av passiv transport genom semipermeabla membran är den så kallade cotransporte. I detta fall används koncentrationsgradienten för ett ämne för samtidig transport av en annan mot dess gradient.

Denna typ av transport kan vara på två sätt: Simport, där de två ämnena transporteras i samma riktning, och antiporte, där ett ämne transporteras i en mening och det andra i motsatt riktning.

Aktiv membranaltransport

Dessa kräver energi och de kända ATP, så de kallas ATASAS. Dessa transportörer med enzymatisk aktivitet Hydrolyz ATP för att erhålla den energi som krävs för rörelse av ämnen mot deras koncentrationsgradient.

Tre typer av Atasas är kända:

Na+/k+ bomber och kalciumpumpar (ATASAS KALCIUM). Dessa har en struktur som bildas av en α -underenhet och en annan ß inbäddad i membranet.

Atasas V och Atasas F, som har en karakteristisk stamform som består av flera underenheter och ett huvud som roterar runt STEM -underenheterna.

Atasas V tjänar till att pumpa väten mot koncentrationsgradient, mage och lysosomer, till exempel. I vissa vesiklar som dopaminerg finns det vätepumpar av denna typ som pumpar H+ in i vesiklarna.

Det kan tjäna dig: typer av celler och deras egenskaper (eukaryoter och prokaryoter)

AtPasses F drar nytta av H+ -gradienten så att de täcker sin struktur och tar ADP och P och form ATP, det vill säga istället för att hydrolysera ATP syntetiserade den. Dessa finns i mitokondria -membranen.

Sekundär aktiv transport

Det är så att transporten, som använder den elektrokemiska lutningen som genereras av en ATASA, drar mot ett annat ämne. Det vill säga transporten av det andra ämnet mot dess koncentrationsgradient är inte direkt kopplad till användning av ATP av transportmolekylen.

Funktioner

I levande celler tillåter närvaron av semipermeabla membran att upprätthålla inom de inre koncentrationerna av helt olika ämnen till koncentrationerna av samma ämnen i den extracellulära miljön.

Trots dessa koncentrationsskillnader och att för vissa ämnen finns det öppna kanaler eller porer, dessa molekyler flyr inte eller kommer in, såvida inte vissa förhållanden behövs eller ändras.

Anledningen till detta fenomen är att det finns en elektrokemisk jämvikt som gör skillnaderna i koncentration genom membranen kompenserar med den elektriska gradienten som genereras av de diffusibla jonerna och detta inträffar eftersom inom cellerna kan vissa ämnen inte lämna.

Referenser

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, s. (2004). Essential Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, b., Johnson, A., Lewis, J., Raff, m., Roberts, K., & Walter, s. (2008). Biologi av cellmolekylen (5: e upplagan.). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
3. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fysiologi. Mosby; Internationell utgåva.
4. Räv, s. Yo. (2006). Mänsklig psykologi (9: e upplagan.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
5. Luckey, M. (2008). Biologisk strukturell membran: Med biokemiska och biofysiska grunder. Cambridge University Press.