Charakteristiky semipermekuteľných membrán, transport, funkcie

Ten Semipermerbilné membrány, Nazývajú sa tiež „selektívne priepustné“, sú to membrány, ktoré umožňujú priechod niektorých látok, ale bránia priechodu ostatných cez ne. Tieto membrány môžu byť prirodzené alebo syntetické.

Prírodné membrány sú membrány všetkých živých buniek, zatiaľ čo syntetické, ktoré môžu byť prirodzené (celulóza) alebo nie, sú to, ktoré sú syntetizované na rôzne použitie.

Schematické znázornenie semiperpermosabilnej membrány (Zdroj: Adam Rędikowski [CC0] cez Wikimedia Commons)

Príkladom užitočnosti umelých alebo syntetických semiperpermosabilných membrán je používané pre zariadenia na dialyzáciu obličiek alebo tie, ktoré sa používajú na filtrovanie zmesí v priemysle alebo v rôznych chemických procesoch.

Priechod látok cez semipermerbilnú membránu sa vyskytuje rôznymi mechanizmami. V bunkových membránach a syntetiku. Môže sa tiež stať, že látky vstupujúce difúznou rozpúšťaním v membráne.

V živých bunkách sa môže vyskytnúť priechod látok cez membrány prostredníctvom transportérov pôsobiacich v prospech alebo proti gradientom koncentrácie látok. Gradient je v tomto prípade rozdiel v existujúcej koncentrácii látky na oboch stranách membrány.

Všetky zemské bunky majú membrány, tieto chránia a oddeľujú svoje vnútorné komponenty od vonkajšieho prostredia. Bez membrán neexistujú žiadne bunky bez buniek, nie je život.

Pretože tieto membrány sú najbežnejším príkladom semiperpermbabilných membrán, odteraz sa na nich osobitný dôraz na tieto.

[TOC]

Charakteristika

Prvé štúdie na objasnenie zložiek biologických membrán sa uskutočnili pomocou červených krviniek. V týchto štúdiách bola preukázaná prítomnosť dvojitej vrstvy, ktorá tvorila membrány a potom sa zistilo, že zložkami týchto vrstiev boli lipidy a proteíny.

Všetky biologické membrány sú tvorené dvojitou lipidovou matricou, ktorá má „zabudované“ rôzne typy proteínov.

Môže vám slúžiť: delenie buniek: typy, procesy a význam

Lipidová matrica bunkových membrán je tvorená nasýtenými a nenasýtenými mastnými kyselinami; Ten membrána dáva určitú plynulosť.

Lipidy sú ochotné takým spôsobom, že tvoria dvojvrstvu, ktorá sa navzájom stretne v strede štruktúry.

Fosfolipidy sú najhojnejšími lipidmi medzi tými, ktoré tvoria biologické membrány. Medzi nimi patrí fosfatidylcholín, fosfatidylinozitol, fosfatidyletanolamín a fosfatidylserín.

Príklad semiperperibilnej biologickej membrány (zdroj: ladyofhats [verejná doména] cez Wikimedia Commons)

Medzi lipidovými membranalmi sú aj cholesterol a glukolipidy, všetko s amfipatickými vlastnosťami.

Semipermaktívne membránové proteíny sú rôznych typov (niektoré z nich môžu mať enzymatickú aktivitu):

(1) tie, ktoré tvoria kanály iónov alebo pórov

(2) dopravníky proteíny

(3) proteíny, ktoré spájajú bunkovú oblasť s inou a umožňujú tvorbu tkanív

(4) prijímanie proteínov, ktoré sú spojené s intracelulárnymi vodopádmi a

Preprava

V semiperperibilnej biologickej membráne môže byť transport jednoduchou difúziou, uľahčená difúzia, kotransport, aktívny transport a sekundárna aktívna transport.

Jednoduchý difúzny transport

Pri tomto type transportu je energia, ktorá pohybuje látkami cez membránu, rozdiel koncentrácie, ktorý existuje pre tieto látky na oboch stranách membrány.

Látky teda prechádzajú viac → menej, to znamená, z miesta, kde sú viac koncentrované na miesto, kde sú menej koncentrované.

Difúzia sa môže vyskytnúť, pretože látka je zriedená v membráne alebo prechádza cez póry alebo kanály. Póry alebo kanály sú dvoch typov: tie, ktoré sú vždy otvorené a tie, ktoré sa otvárajú a zatvárajú, to znamená, že sú dočasne otvorené.

Póry, ktoré sú dočasne otvorené, môžu byť (1) závislé napätie, to znamená, že sa otvárajú v reakcii na určité napätie a (2) závislé od ligandu, ktoré sa musia pripojiť k otvoreniu určitej špecifickej chemikálie.

Môže vám slúžiť: autolýza: koncept, príčiny, fázy a následky

Uľahčená difúzna preprava

V tomto prípade dopravník prenáša látku, ktorá sa prepraví z jednej strany membrány. Tieto transportéry sú membranálne proteíny, ktoré môžu byť natrvalo v membráne alebo vo vezikulách, ktoré sa topia, keď potrebujú.

Tieto transportéry tiež pracujú v prospech koncentračných gradientov látok, ktoré transportujú.

Tieto typy dopravy nevyžadujú spotrebu energie, a preto sa nazývajú pasívna transport, pretože sa vyskytujú v prospech koncentračného gradientu.

Coransporte

Ďalším typom pasívneho transportu cez semiperpermosabilné membrány je So -Called Cotransporte. V tomto prípade sa používa koncentračný gradient látky na sprievodný transport inej proti jej gradientu.

Tento typ transportu môže byť dvoma spôsobmi: Simport, kde sú tieto dve látky transportované rovnakým smerom a antiporte, v ktorom sa látka prepravuje v jednom zmysle a druhá v opačnom smere.

Aktívny membránový transport

Vyžadujú si energiu a známe používajú ATP, takže sa nazývajú ATASAS. Tieto transportéry s enzymatickou aktivitou hydrolyz ATP na získanie energie potrebnej na pohyb látok proti ich koncentračnému gradientu.

Známe sú tri typy ATASA:

Na+/k+ bomby a vápnikové čerpadlá (vápnik ATASAS). Majú štruktúru tvorenú a podjednotkou a ďalšou ß zabudovanou do membrány.

Atasas V a Atasas F, ktoré majú charakteristickú formu stonky zloženú z niekoľkých podjednotiek a hlavy, ktorá sa otáča okolo podjednotiek stoniek.

ATASA V slúži na čerpanie vodíkov oproti koncentračným gradientom, žalúdkom a lyzozómom. V niektorých vezikulách, ako je dopaminergický, existujú vodíkové čerpadlá tohto typu, ktoré čerpajú H+ do vezikúl.

Môže vám slúžiť: typy buniek a ich vlastnosti (eukaryoty a prokaryoty)

Prijatie F využíva výhody gradientu H+, aby zakryli svoju štruktúru a vzali ADP a P a forma ATP, to znamená namiesto hydrolyzovania ATP syntetizovať ho. Nachádzajú sa v mitochondriových membránach.

Sekundárny transport

Práve prepravy, ktoré využívajú elektrochemický gradient generovaný atasa, ťahá sa proti inej látke. To znamená, že transport druhej látky proti jej koncentračnému gradientu nie je priamo spojený s použitím ATP transportnou molekulou.

Funkcia

V živých bunkách umožňuje prítomnosť semiperpermovateľných membrán udržiavať sa vo vnútri koncentrácií úplne odlišných látok ako koncentrácie rovnakých látok v extracelulárnom prostredí.

Napriek týmto rozdielom koncentrácie a že v prípade určitých látok sú otvorené kanály alebo póry, tieto molekuly neunikajú alebo vstupujú, pokiaľ nie sú potrebné alebo nezmenené určité podmienky.

Dôvodom tohto fenoménu je to, že existuje elektrochemická rovnováha, ktorá spôsobuje, že rozdiely v koncentrácii prostredníctvom membrán kompenzujú elektrický gradient generovaný difúznymi iónmi a k ​​tomu dochádza, pretože v bunkách niektoré látky nemôžu opustiť.

Odkazy

1. Alberts, b., Dennis, B., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Základná bunková biológia. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Biológia molekulárnej bunky (5. vydanie.). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
3. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fyziológia. Mosby; Medzinárodné vydanie ED.
4. Líška, s. Jo. (2006). Ľudská fyziológia (9. vydanie.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
5. Luckey, m. (2008). Biologická štrukturálna membrána: s biochemickými a biofyzikálnymi základmi. Cambridge University Press.