Semipermeable membraneregenskaper, transport, funksjoner

De Semipermeable membraner, De er også kalt "selektiv permeable", de er membraner som tillater passering av noen stoffer, men forhindrer andres gjennomføring gjennom dem. Disse membranene kan være naturlige eller syntetiske.

Naturlige membraner er membranene til alle levende celler, mens de er syntetiske, som kan være av naturlig (cellulose) eller ikke, er de som er syntetisert for forskjellige bruksområder.

Skjematisk representasjon av en semipermeabel membran (kilde: Adam Rędzikowski [CC0] via Wikimedia Commons)

Et eksempel på nytten av kunstige eller syntetiske semipermeable membraner er de som brukes til nyredialyseenheter, eller de som brukes til å filtrere blandinger i bransjen eller i forskjellige kjemiske prosesser.

Passering av stoffer gjennom en semipermeabel membran oppstår ved forskjellige mekanismer. I cellemembraner og syntetisk. Det kan også hende at stoffer kommer inn ved diffusjon oppløsning i membranen.

I levende celler kan passering av stoffer gjennom membranene oppstå gjennom transportører som virker i favør eller mot stoffkonsentrasjonsgradientene. En gradient er i dette tilfellet forskjellen i eksisterende konsentrasjon for et stoff på begge sider av en membran.

Alle jordceller har membraner, disse beskytter og skiller sine interne komponenter fra det ytre miljøet. Uten membraner er det ingen celler uten celler det er ikke noe liv.

Siden disse membranene er det vanligste eksemplet på semipermeable membraner, vil fra nå av spesiell vekt på disse bli gjort.

[TOC]

Kjennetegn

De første studiene for å belyse komponentene i biologiske membraner ble laget ved bruk av røde blodlegemer. I disse studiene ble tilstedeværelsen av et dobbeltlag demonstrert dannelse av membranene, og deretter ble det oppdaget at komponentene i disse lagene var lipider og proteiner.

Alle biologiske membraner dannes av en dobbel lipidmatrise som har "innebygd" forskjellige typer proteiner.

Det kan tjene deg: Celledeling: Typer, prosesser og betydning

Lipidmatrisen til cellemembraner dannes av mettede og umettede fettsyrer; Sistnevnte gir membranen litt flytende.

Lipider er villige på en slik måte at de danner en Bilay møtt med hverandre i midten av strukturen.

Fosfolipider er de mest tallrike lipidene blant de som utgjør de biologiske membranene. Blant disse er fosfatidylkolin, fosfatidylinositol, fosfatidyletanolamin og fosfatidylserin.

Eksempel på semipermeable biologisk membran (kilde: ladyofhats [offentlig domene] via Wikimedia Commons)

Blant lipidmembranalene er det også kolesterol og glukolipider, alle med amfipatiske egenskaper.

Semipermeable membranproteiner er av forskjellige typer (noen av disse kan ha enzymatisk aktivitet):

(1) De som danner ion eller porekanaler

(2) Transportørproteiner

(3) Proteiner som forener et celleområde med en annen og lar vev dannes

(4) motta proteiner som er koblet til intracellulære fossefall og

Transportere

I en semipermeabel biologisk membran kan transport være ved enkel diffusjon, forenklet diffusjon, cotransport, aktiv transport og sekundær aktiv transport.

Enkel diffusjonstransport

I denne typen transport er energien som beveger stoffene gjennom membranen konsentrasjonsforskjellen som finnes for disse stoffene på begge sider av membranen.

Dermed passerer stoffene mer → mindre, det vil si fra stedet der de er mer konsentrert til stedet der de er mindre konsentrert.

Diffusjonen kan oppstå fordi stoffet blir fortynnet i membranen eller passerer gjennom porer eller kanaler. Porene eller kanalene er av to typer: de som alltid er åpne og de som åpner og nærmer seg, det vil si at de er midlertidig åpne.

Porene som midlertidig er åpne etter tur, kan være (1) avhengig spenning, det vil si at de åpnes som respons på en vis.

Det kan tjene deg: Autolyse: konsept, årsaker, faser og konsekvenser

Tilrettelagt diffusjonstransport

I dette tilfellet overfører en transportør stoffet som vil bli transportert fra den ene siden av membranen. Disse transportørene er membranale proteiner som kan være permanent i membranen eller i vesikler som smelter når de trenger.

Disse transportørene jobber også til fordel for konsentrasjonsgradientene til stoffene som transporterer.

Denne typen transport krever ikke energiforbruk og kalles derfor passiv transport, siden de oppstår til fordel for en konsentrasjonsgradient.

Cotransporte

En annen type passiv transport gjennom semipermeable membraner er den så -kalt cotransporte. I dette tilfellet brukes konsentrasjonsgradienten av et stoff for samtidig transport av en annen mot dens gradient.

Denne typen transport kan være på to måter: Simport, der de to stoffene blir transportert i samme retning, og antiporte, der det ene stoffet blir transportert i en forstand og det andre i motsatt retning.

Aktiv membranaltransport

Disse krever energi og de kjente ATP -ene, så de kalles atasas. Disse transportørene med enzymatisk aktivitet hydrolyz ATP for å oppnå energien som kreves for bevegelse av stoffer mot konsentrasjonsgradienten.

Tre typer atasas er kjent:

Na+/K+ bomber og kalsiumpumper (ATASAS kalsium). Disse har en struktur dannet av en α -underenhet og en annen ß innebygd inne i membranen.

Atasas V og Atasas F, som har en karakteristisk stamform sammensatt av flere underenheter og et hode som roterer rundt STEM -underenhetene.

Atasas V tjener til å pumpe hydrogenjoner mot konsentrasjonsgradient, mage og lysosomer, for eksempel. I noen vesikler som dopaminerg, er det hydrogenpumper av denne typen som pumper H+ inn i vesiklene.

Det kan tjene deg: typer celler og deres egenskaper (eukaryoter og prokaryoter)

ATPASSES F dra nytte av H+ -gradienten slik at de dekker strukturen og tar ADP og P og form ATP, det vil si i stedet for å hydrolysere ATP syntetisert den. Disse finnes i mitokondriemembranene.

Sekundær aktiv transport

Det er den transporten som, ved bruk av den elektrokjemiske gradienten generert av en atasa, drar mot et annet stoff. Det vil si at transporten av det andre stoffet mot konsentrasjonsgradienten ikke er direkte koblet til bruk av ATP av transportmolekylet.

Funksjoner

I levende celler gjør det.

Til tross for disse konsentrasjonsforskjellene, og at det for visse stoffer er åpne kanaler eller porer, slipper ikke disse molekylene ut.

Årsaken til dette fenomenet er at det er en elektrokjemisk likevekt som gjør forskjellene i konsentrasjonen gjennom membranene kompenserer med den elektriske gradienten generert av de diffusible ionene, og dette skjer fordi noen stoffer i cellene ikke kan forlate.

Referanser

1. Alberts, f., Dennis, f., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, s. (2004). Essensiell cellebiologi. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, f., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k., & Walter, P. (2008). Biologi av cellemolekylæren (5. utg.). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
3. Berne, r., & LEVY, M. (1990). Fysiologi. Mosby; International Ed Edition.
4. Fox, s. Yo. (2006). Menneskelig fysiologi (9. utg.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
5. Luckey, m. (2008). Biologi strukturell membran: med biokjemiske og biofysiske fundamenter. Cambridge University Press.