Polu-propusnost

Polu-propusnost "Biomembra" odnosi se na biomembranu koja je selektivno propusna za određene tvari i ne može je proći drugim tvarima. Polupropusnost je osnova osmoze i karakterizira stanice svih živih bića. Poremećaji polupropusnosti imaju pogubne posljedice za elektrolitnu i vodenu ravnotežu u staničnim odjeljcima.

Što je polupropusnost?

Polupropusnost doslovno znači "polupropusnost". Pojam se odnosi na svojstvo fizičkih ili značajnih sučelja. Poluspropusne površine omogućuju prolazak nekih čestica, dok drugima sprječavaju prolazak.

U medicinskoj tehnologiji i biologiji polupropusnost igra ulogu posebno u kontekstu membrana. Poluspropusne membrane imaju selektivnu propusnost i omogućavaju određenim česticama da prođu kroz membranu u određenom smjeru. Odgovarajuće membrane predstavljaju sustav za odvajanje koji omogućuje određenim tvarima prolazak na drugu stranu membrane bez specifičnih transportnih sustava.

Membrane okružuju stanice u kojima se za opstanak mora održavati određeni milje. Bez polupropusnosti membrana, održavanje specifičnog staničnog okruženja bilo bi nezamislivo. U biologiji polupropusnost je također osnova za procese kao što su osmoza, osmoregulacija i turgor.

Funkcija i zadatak

Pojam membranski transport sažima sve prodore materijala kroz biomembranu. Membranski transport karakteriziraju dva bitno različita mehanizma: osim slobodnog prožimanja u smislu difuzije, postoji i specifični transport.

Membrana se sastoji od lipidnog dvosloja, koji sam po sebi predstavlja barijeru između vodenastih dijelova stanice. Ekstraplazmatski i citoplazmatski prostor odvojeni su jedan od drugog na ovaj način. U odjeljcima može prevladavati različit milje. U određenim biološkim sustavima stanična membrana je propusna za manje molekule zahvaljujući fluidnosti. Ta propusnost postoji, na primjer, u biološkom sustavu za vodu, koja se kreće duž membrane u skladu s postojećim gradijentom koncentracije u smjeru veće koncentracije.

Ovo je načelo osnovni građevni element mnogih organizama, a samim tim i osnova ljudskog organizma. Poluspropusne membrane su prvenstveno propusne za otapala. Otopljene tvari često zadržavaju membranu kako bi mogle održavati stanično okruženje iza separacijskog sloja. To znači da polupropusne membrane omogućuju prolazak molekula do određene molarne mase ili veličine, dok one iznad zadane molarne mase ili veličine sprječavaju prolazak.

Znanost smatra da su privremene nepravilnosti unutar lipidnih slojeva membrane osnovnim uzrokom polupropusnosti. Kao osnova osmoze, polupropusnost je važna komponenta svih živih organizama. Pojam osmoza opisuje usmjereni protok molekularnih čestica kroz selektivno propusne ili polupropusne membrane. Da bi se postigla regulirana vodna ravnoteža, stanice svih živih bića ovisne su o osmozi, a time i polupropusnosti.

Poluspropusnost je također presudna za osmoregulaciju. To znači sposobnost regulacije koncentracija osmotski aktivnih tvari u metabolizmu. Ova sposobnost služi za izbjegavanje osmotskog stresa, a također pomaže živim bićima da iskoriste svoj osmotski potencijal.

Uz to, polupropusnost je osnova turgor tlaka biljaka. Taj tlak odgovara hidrostatičkom tlaku u stanicama, što omogućava fiziološke procese poput razmjene plina ili različitih transportnih procesa.

Bolesti i bolesti

Sistemski upalni odgovori poput sepse mogu utjecati na propusnost. U tom kontekstu oslobađa se posrednička tvar histamin. Nakon otpuštanja povećava se propusnost žila, između ostalog.

Postoje mnogi drugi upalni odgovori koji utječu na propusnost membrane različitih tkiva. Jedan od njih je pankreatitis, kod kojeg je polupropusnost sustava dušnika gušterače pod utjecajem poremećaja. U ovom se slučaju smanjuje propusnost membrane. Ovaj se fenomen može prepoznati, na primjer, prodorom kontrastnih medija X-zraka tijekom dijagnostičkog snimanja.

Daljnji poremećaji propusnosti membrane javljaju se u kontekstu kardiovaskularnih bolesti. U većini slučajeva svi poremećaji propusnosti membrane rezultiraju neravnotežom u ravnoteži elektrolita.

Osim opisanih konteksta, poremećaji propusnosti membrane mogu imati i nasljednu osnovu. Nasljedna mutacija membranskih proteina može, na primjer, značajno promijeniti propusnost stanične membrane, na primjer kod bolesti poput Myotonia congenita Thomsen.

U ovoj bolesti, kloridni kanali u mišićima koji su promijenjeni genetskom mutacijom narušavaju prolaz membrane za kloridne ione. Bez prolaska ovih iona, mišići ne mogu raditi u svom punom potencijalu.

Konačno, svi poremećaji propusnosti membrane pokazuju značajne učinke na cijeli organizam. Ako, na primjer, polupropusna membrana odjednom više nije propusna za otapala, vodena ravnoteža u odjeljcima ćelije je izvan ravnoteže. Ako je polupropusna membrana ponovo previše propusna, specifičan dio staničnih odjeljaka mijenja se i u ovom slučaju. U oba slučaja, pogođena stanica može biti osuđena na smrt jer je predviđeno radno okruženje njenih odjeljaka izvan ravnoteže.

Autoimune bolesti mogu također smanjiti propusnost membrane. Primjerice, antifosfolipidni sindrom usmjeren je specifično protiv biomembrane i mijenja njihovu fiziološku propusnost.

U biljkama se također opažaju neki poremećaji u propusnosti membrane ili polupropusnost membrana povezanih s parazitskim organizmima. Određeni paraziti izlučuju toksine vetra u smislu marasmina. Te tvari uzrokuju poremećaje polupropusnosti kako bi uzrokovale povećanje propusnosti u plazmi stanice domaćina i na taj način dobili nesmetan pristup.