The polopropustné membrány, Nazývají se také „selektivně propustné“, jsou to membrány, které umožňují průchod některých látek, ale brání průchodu jiných skrz ně. Tyto membrány mohou být přírodní nebo syntetické.
Přírodní membrány jsou membrány všech živých buněk, zatímco syntetické membrány, které mohou být přírodního původu (celulóza) nebo ne, jsou ty, které jsou syntetizovány pro různá použití..
Příkladem užitečnosti umělých nebo syntetických polopropustných membrán jsou membrány používané pro dialýzu ledvin nebo ty, které se používají k filtraci směsí v průmyslu nebo v různých chemických procesech..
K průchodu látek polopropustnou membránou dochází různými mechanismy. V buněčných a syntetických membránách k tomu může dojít difúzí přes póry různých průměrů, které podle velikosti „vybírají“ látky, které procházejí membránou. Může se také stát, že látky vstupují difúzí rozpuštěnou v membráně.
V živých buňkách může k průchodu látek přes membrány dojít prostřednictvím transportérů, které působí pro nebo proti koncentračním gradientům látek. Gradientem je v tomto případě rozdíl v koncentraci látky na obou stranách membrány..
Všechny buňky na Zemi mají membrány, které chrání a oddělují jejich vnitřní součásti od vnějšího prostředí. Bez membrán nejsou žádné buňky a bez buněk není život.
Protože tyto membrány jsou nejběžnějším příkladem polopropustných membrán, bude na ně dále kladen zvláštní důraz..
Rejstřík článků
První studie k objasnění složek biologických membrán byly provedeny pomocí červených krvinek. V těchto studiích byla prokázána přítomnost dvojité vrstvy tvořící membrány a poté bylo zjištěno, že složkami těchto vrstev byly lipidy a proteiny.
Všechny biologické membrány jsou tvořeny dvojitou lipidovou matricí, která má „zabudované“ různé typy proteinů.
Lipidová matice buněčných membrán je tvořena nasycenými a nenasycenými mastnými kyselinami; druhé dávají membráně určitou tekutost.
Lipidy jsou uspořádány takovým způsobem, že tvoří dvojvrstvu, ve které každý lipid, který má hydrofilní hlavu (která má afinitu k vodě) a jeden nebo dva hydrofobní ocasy (vodní fobie, odpuzuje vodu), má uhlovodíkové ocasy. ostatní ve středu konstrukce.
Fosfolipidy jsou nejhojnější lipidy, které tvoří biologické membrány. Mezi ně patří fosfatidylcholin, fosfatidylinositol, fosfatidylethanolamin a fosfatidylserin..
Mezi membránovými lipidy jsou také cholesterol a glykolipidy, všechny s amfipatickými vlastnostmi.
Semipermeabilní membránové proteiny jsou několika typů (některé z nich mohou mít enzymatickou aktivitu):
(1) ty, které tvoří iontové kanály nebo póry
(2) transportní proteiny
(3) proteiny, které váží jednu buněčnou oblast na druhou a umožňují tvorbu tkání
(4) receptorové proteiny, které se vážou na intracelulární kaskády a
V semipermeabilní biologické membráně může být transport jednoduchý difúzí, usnadněnou difúzí, kotransportem, aktivním transportem a sekundárním aktivním transportem..
V tomto typu dopravy je energie, která pohybuje látkami přes membránu, rozdílem v koncentraci, která existuje pro tyto látky na obou stranách membrány..
Látky tedy procházejí ve více → méně smyslu, tj. Z místa, kde jsou koncentrovanější, do místa, kde jsou méně koncentrované..
Může dojít k difúzi, protože látka je zředěna v membráně nebo prochází póry nebo kanály. Póry nebo kanály jsou dvou typů: ty, které jsou vždy otevřené, a ty, které se otevírají a zavírají, to znamená, že jsou dočasně otevřené..
Póry, které jsou přechodně otevřené, mohou být (1) závislé na napětí, to znamená, že se otevírají v reakci na určité napětí a (2) závislé na ligandu, který se musí vázat na určitou specifickou chemikálii, aby se otevřel.
V tomto případě transportér pohybuje látkou, která má být transportována, z jedné strany membrány na druhou. Tyto transportéry jsou membránové proteiny, které mohou být trvale na membráně nebo ve váčcích, které s ní v případě potřeby fúzují..
Tyto transportéry také pracují ve prospěch koncentračních gradientů přepravovaných látek.
Tyto typy dopravy nevyžadují spotřebu energie, a proto se jim říká pasivní doprava, protože se vyskytují ve prospěch koncentračního gradientu..
Další typ pasivního transportu přes polopropustné membrány se nazývá kotransport. V tomto případě se koncentrační gradient jedné látky použije pro současný transport jiné látky proti jejímu gradientu..
Tento typ dopravy může být dvěma způsoby: symport, kde jsou dvě látky přepravovány ve stejném směru, a antisport, kdy je jedna látka transportována v jednom směru a druhá v opačném směru..
Ty vyžadují energii a ty, které jsou známé, používají ATP, a proto se jim říká ATPázy. Tyto transportéry s enzymatickou aktivitou hydrolyzují ATP, aby získaly energii potřebnou pro pohyb látek proti jejich koncentračnímu gradientu..
Jsou známy tři typy ATPáz:
Na + / K + pumpy a vápníkové pumpy (vápenaté ATPázy). Ty mají strukturu tvořenou α a ß podjednotkou zabudovanou do membrány..
ATPázy V a ATPázy F, které mají charakteristický tvar stonku složený z několika podjednotek a hlavy, která se otáčí kolem kmenových podjednotek.
ATPázy V slouží k čerpání iontů vodíku proti koncentračnímu gradientu, například v žaludku a v lysozomech. V některých vezikulách, jako jsou dopaminergní, existují vodíkové bomby tohoto typu, které pumpují H + do vezikul..
F ATPázy využívají výhod gradientu H +, takže procházejí jeho strukturou a přijímají ADP a P a tvoří ATP, tj. Místo hydrolýzy ATP jej syntetizují. Ty se nacházejí v membránách mitochondrií.
Je to ten transport, který pomocí elektrochemického gradientu generovaného ATPázou táhne jinou látku proti gradientu. To znamená, že transport druhé látky proti jejímu koncentračnímu gradientu není přímo spojen s použitím ATP transportní molekulou..
V živých buňkách umožňuje přítomnost semipermeabilních membrán udržovat v nich koncentrace látek, které jsou zcela odlišné od koncentrací stejných látek v extracelulárním prostředí..
Navzdory těmto rozdílům v koncentraci a existenci otevřených kanálů nebo pórů pro určité látky však tyto molekuly neunikají ani nevstupují, pokud nejsou nutné nebo změněny určité podmínky..
Důvodem tohoto jevu je, že existuje elektrochemická rovnováha, která způsobuje, že rozdíly v koncentracích napříč membránami jsou kompenzovány elektrickým gradientem generovaným difuzními ionty, k čemuž dochází, protože některé látky se nemohou dostat ven z buněk..
Zatím žádné komentáře