Semipermeabilitet refererer til biomembraner som er selektivt permeable for visse stoffer og som ikke kan passeres av andre stoffer. Semipermeabilitet er grunnlaget for osmose og karakteriserer cellene til alle levende ting. Forstyrrelser i semipermeabilitet har ødeleggende konsekvenser for elektrolytt og Vann balansere i mobilrom.
Hva er semipermeabilitet?
Semipermeabilitet refererer til biomembraner som er selektivt permeable for visse stoffer og som ikke kan passeres av andre stoffer. Semipermeabilitet betyr bokstavelig talt "semipermeabilitet." Begrepet står for en eiendom med fysiske eller betydelige grensesnitt. Semipermeable overflater lar visse partikler passere mens de blokkerer andre fra å passere. Innen medisinsk teknologi og biologi spiller semipermeabilitet en rolle primært i sammenheng med membraner. Semipermeable membraner har selektiv permeabilitet og lar visse partikler passere gjennom membranen i en bestemt retning. De tilsvarende membranene representerer et separasjonssystem som gjør at visse stoffer kan passere til den andre siden av membranen uten spesifikke transportsystemer. Membraner omgir celler der et bestemt miljø må opprettholdes for å overleve. Uten sempermeabiliteten til membraner, ville opprettholdelsen av det spesifikke mobilmiljøet være utenkelig. Videre er semipermeabilitet i biologien grunnlaget for prosesser som osmose, osmoregulering og turgor.
Funksjon og oppgave
Begrepet membrantransport brukes til å oppsummere all stoffpassasje gjennom biomembraner. To fundamentalt forskjellige mekanismer karakteriserer membrantransport: i tillegg til fri gjennomtrengning i form av diffusjon, eksisterer spesifikk transport. Membraner består av et lipiddobbeltlag, som i seg selv representerer en barriere mellom de vandige rommene i cellen. Ekstraplasmiske og cytoplasmatiske rom skilles på denne måten. Forskjellige miljøer kan herske i rommene. I visse biologiske systemer, a cellemembran er permeabel til mindre molekyler takket være dens flyt. Denne permeabiliteten eksisterer i det biologiske systemet, for eksempel for Vann, som beveger seg langs membranen i retning av det høyere konsentrasjon i henhold til eksisterende konsentrasjonsgradient. Dette prinsippet er en grunnleggende byggestein for mange organismer og dermed også et grunnlag for den menneskelige organismen. Semipermeable membraner er permeable, spesielt for løsningsmidler. Oppløste stoffer blir ofte beholdt av membranen for å opprettholde det cellulære miljøet bak skillelaget. Dermed tillater semipermeable membraner molekyler opp til en gitt molekylær masse eller størrelse å passere gjennom, mens de over den gitte molekylmassen eller størrelsen er forhindret fra å passere. I mellomtiden anser forskere forbigående uregelmessigheter i lipid-dobbeltlagene i membraner som den primære årsaken til semipermeabilitet. Som grunnlag for osmose er semipermeabilitet en viktig byggestein for alle levende organismer. Uttrykket osmose brukes til å beskrive den dirigerte strømmen av molekylære partikler gjennom selektivt permeable eller semipermeable membraner. For å oppnå en regulert Vann balanserecellene til alle levende organismer er avhengige av osmose og dermed semipermeabilitet. Semipermeabilitet er også avgjørende for osmoregulering. Dette refererer til evnen til å regulere konsentrasjoner av osmotisk aktive stoffer i metabolismen. Denne evnen tjener til å forhindre osmotisk stresset og hjelper også levende organismer til å få visse fordeler av deres osmotiske potensiale. I tillegg danner semipermeabilitet grunnlaget for plantens turgortrykk. Dette trykket tilsvarer et hydrostatisk trykk i celler som muliggjør fysiologiske prosesser som gassutveksling eller forskjellige transportprosesser.
Sykdommer og plager
Systemiske betennelsesreaksjoner som sepsis kan vise effekter på permeabilitet. I denne sammenhengen meklerstoffet histamin er utgitt. Etter frigjøring øker vaskulær permeabilitet, blant andre effekter. Mange andre inflammatoriske reaksjoner eksisterer med effekter på membranpermeabilitet i forskjellige vev. En av dem er pankreatitt, der semipermeabiliteten til bukspyttkjertelsystemet påvirkes av forstyrrelser. Membranpermeabiliteten til cellene avtar i dette tilfellet. Dette fenomenet kan gjenkjennes for eksempel ved passering av Røntgen kontrastmiddel i sammenheng med diagnostisk bildebehandling. Andre lidelser av membranpermeabilitet forekommer i sammenheng med hjerte- og karsykdommer. Alle membranpermeabilitetsforstyrrelser medfører i de fleste tilfeller en ubalanse i elektrolytten balansere. Bortsett fra de beskrevne korrelasjonene, kan membranpermeabilitetsforstyrrelser også ha en arvelig basis. For eksempel en arvelig mutasjon av membran proteiner kan endre permeabiliteten til en betydelig cellemembran, inkludert i sykdommer som myotonia congenita Thomsen. I denne sykdommen, klorid kanaler i muskler endret ved genetisk mutasjon svekker membranpassasje for kloridioner. Uten passering av disse ionene kan muskler ikke fungere fullt ut. Til slutt viser alle membranpermeabilitetsforstyrrelser signifikante effekter på hele organismen. For eksempel, hvis en semipermeabel membran plutselig ikke lenger er permeabel for løsningsmidler, blir vannbalansen i cellene i ubalanse. Hvis en semipermeabel membran i sin tur er for permeabel, endres også det spesifikke miljøet til celleområdene i dette tilfellet. I begge tilfeller kan den berørte cellen være dømt til å dø ettersom det tiltenkte arbeidsmiljøet i dens rom blir ubalansert. autoimmune sykdommer kan også påvirke membranpermeabilitet. Antifosfolipidsyndrom retter seg for eksempel spesifikt mot biomembraner og endrer deres fysiologiske permeabilitet. I planter blir det også observert noen membranpermeabilitet eller semipermeabilitetsforstyrrelser assosiert med parasittiske organismer. Enkelte parasitter skiller ut giftgift i betydningen marasmer. Disse stoffene tilstand forstyrrelser av semipermeabilitet for å forårsake en økning i permeabilitet i vertscellens plasma for å få uhindret tilgang.
