Semipermeabilita sa týka biomembrán, ktoré sú selektívne priepustné pre určité látky a iné látky ich nemôžu minúť. Semipermeabilita je základom osmózy a charakterizuje bunky všetkého živého. Poruchy semipermeability majú zničujúce následky na elektrolyt a voda vyvážiť v bunkových oddieloch.
Čo je semipermeabilita?
Semipermeabilita sa týka biomembrán, ktoré sú selektívne priepustné pre určité látky a iné látky ich nemôžu minúť. Semipermeabilita znamená doslova „semipermeabilita“. Tento výraz predstavuje vlastnosť fyzických alebo podstatných rozhraní. Polopriepustný povrch umožňuje určitým časticiam prejsť, zatiaľ čo ostatným bráni v priechode. V lekárskej technike a biológii hrá semipermeabilita úlohu predovšetkým v kontexte membrán. Semipermeabilné membrány majú selektívnu permeabilitu a umožňujú určitým časticiam prechádzať membránou v špecifickom smere. Zodpovedajúce membrány predstavujú separačný systém, ktorý umožňuje určitým látkam prechádzať na druhú stranu membrány bez špecifických transportných systémov. Membrány obklopujú bunky, v ktorých sa musí kvôli prežitiu udržiavať špecifické prostredie. Bez polopriepustnosti membrán by bola údržba špecifického bunkového prostredia nemysliteľná. Ďalej je v biológii semipermeabilita základom pre procesy ako osmóza, osmoregulácia a turgor.
Funkcia a úloha
Pojem membránový transport sa používa na zhrnutie všetkého prechodu látky cez biomembrány. Membránový transport charakterizujú dva zásadne odlišné mechanizmy: okrem voľnej permeácie v zmysle difúzie existuje aj špecifický transport. Membrány pozostávajú z lipidovej dvojvrstvy, ktorá sama o sebe predstavuje bariéru medzi vodnými oddeleniami bunky. Týmto spôsobom sú oddelené extraplazmatické a cytoplazmatické priestory. V priehradkách môžu prevládať rôzne prostredia. V určitých biologických systémoch, a bunková membrána je priepustná pre menšie molekuly vďaka svojej tekutosti. Táto permeabilita existuje v biologickom systéme napríklad pre voda, ktorý sa pohybuje pozdĺž membrány v smere k vyššej koncentrácie podľa existujúceho koncentračného gradientu. Tento princíp je základným stavebným kameňom mnohých organizmov a teda aj základom ľudského organizmu. Polopriepustné membrány sú priepustné najmä pre rozpúšťadlá. Rozpustné látky sú často zadržiavané membránou, aby sa udržalo bunkové prostredie za separačnou vrstvou. To umožňujú polopriepustné membrány molekuly do danej molekuly hmota alebo veľkosť, aby prešli, zatiaľ čo veľkosťou nad danou molekulovou hmotnosťou alebo veľkosťou sa zabráni v priechode. Vedci medzitým považujú prechodné nepravidelnosti v lipidových dvojvrstvách membrán za primárnu príčinu semipermeability. Ako základ osmózy je semipermeabilita dôležitým stavebným prvkom všetkých živých organizmov. Termín osmóza sa používa na opísanie smerovaného toku molekulárnych častíc cez selektívne priepustné alebo semipermeabilné membrány. S cieľom dosiahnuť regulované voda vyvážiť, bunky všetkých živých organizmov závisia od osmózy a teda semipermeability. Semipermeabilita je tiež dôležitá pre osmoreguláciu. To sa týka schopnosti regulovať koncentrácie osmoticky aktívnych látok v metabolizme. Táto schopnosť slúži na prevenciu osmotického stres a tiež pomáha živým organizmom odvodiť určité výhody z ich osmotického potenciálu. Polopriepustnosť navyše tvorí základ turgorového tlaku rastlín. Tento tlak zodpovedá hydrostatickému tlaku v bunkách, ktorý umožňuje fyziologické procesy, ako je výmena plynov alebo rôzne transportné procesy.
Choroby a choroby
Systémové zápalové reakcie ako napr sepsa môže mať vplyv na priepustnosť. V tejto súvislosti mediátorová látka histamín je prepustený. Po uvoľnení sa okrem iných účinkov zvyšuje vaskulárna permeabilita. Existuje mnoho ďalších zápalových reakcií, ktoré majú vplyv na membránovú permeabilitu rôznych tkanív. Jedným z nich je zápal pankreasu, pri ktorých je semipermeabilita systému pankreatických vývodov ovplyvnená poruchami. Membránová permeabilita buniek sa v tomto prípade znižuje. Tento jav možno rozpoznať napríklad prechodom Röntgen kontrastné médium v kontexte diagnostického zobrazovania. Ďalšie poruchy membránovej permeability sa vyskytujú v súvislosti s kardiovaskulárnymi chorobami. Všetky poruchy priepustnosti membrány vo väčšine prípadov spôsobujú nerovnováhu v elektrolyte vyvážiť. Okrem opísaných korelácií môžu mať poruchy priepustnosti membrány aj dedičný základ. Napríklad dedičná mutácia membrány proteíny môže významne zmeniť priepustnosť a bunková membránavrátane chorôb, ako je myotonia congenita Thomsen. Pri tejto chorobe chlorid kanály vo svaloch zmenené genetickou mutáciou zhoršujú priechod membrány pre chloridové ióny. Bez prechodu týchto iónov nemôžu svaly fungovať na plný potenciál. Nakoniec všetky poruchy priepustnosti membrány vykazujú významné účinky na celý organizmus. Napríklad, ak polopriepustná membrána zrazu prestáva byť priepustná pre rozpúšťadlá, vodná bilancia v kompartmentoch bunky sa stane nevyváženou. Ak je semipermeabilná membrána zase príliš priepustná, zmení sa v tomto prípade aj špecifické prostredie bunkových oddielov. V obidvoch prípadoch môže byť postihnutá bunka odsúdená na smrť, pretože plánované pracovné prostredie jej kompartmentov bude nevyvážené. Autoimunitné ochorenia môže tiež ovplyvniť permeabilitu membrány. Napríklad antifosfolipidový syndróm sa špecificky zameriava na biomembrány a mení ich fyziologickú permeabilitu. U rastlín sa tiež pozorujú určité poruchy priepustnosti membrány alebo semipermeability spojené s parazitickými organizmami. Určité parazity vylučujú toxíny z vädnutia v zmysle marazmínov. Tieto látky stav poruchy semipermeability spôsobujú zvýšenie permeability v plazme hostiteľskej bunky, aby sa získal neobmedzený prístup.
