Polprepustnost: funkcija, vloga in bolezni

Polprepustnost se nanaša na biomembrane, ki so selektivno prepustne za nekatere snovi in ​​jih druge snovi ne morejo prenašati. Polprepustnost je osnova osmoze in označuje celice vseh živih bitij. Motnje v polprepustnosti imajo uničujoče posledice za elektrolit in voda ravnovesje v celičnih predelkih.

Kaj je polprepustnost?

Polprepustnost se nanaša na biomembrane, ki so selektivno prepustne za nekatere snovi in ​​jih druge snovi ne morejo prenašati. Polprepustnost dobesedno pomeni "polprepustnost." Izraz pomeni lastnost fizičnih ali večjih vmesnikov. Polprepustne površine omogočajo prehod nekaterih delcev, medtem ko drugim preprečujejo prehod. V medicinski tehnologiji in biologiji ima polprepustnost vlogo predvsem v okviru membran. Polprepustne membrane imajo selektivno prepustnost in omogočajo prehod nekaterih delcev skozi membrano v določeno smer. Ustrezne membrane predstavljajo ločevalni sistem, ki nekaterim snovem omogoča prehod na drugo stran membrane brez posebnih transportnih sistemov. Membrane obdajajo celice, v katerih je zaradi preživetja treba vzdrževati določen milje. Brez polprepustnosti membran bi bilo vzdrževanje specifičnega celičnega okolja nepredstavljivo. Poleg tega je v biologiji polprepustnost osnova za procese, kot so osmoza, osmoregulacija in turgor.

Funkcija in naloga

Izraz membranski transport se uporablja za povzemanje celotnega prehoda snovi skozi biomembrane. Za membranski transport sta značilna dva bistveno različna mehanizma: poleg prostega prepuščanja v smislu difuzije obstaja tudi specifičen transport. Membrane sestavljajo lipidni dvosloj, ki sam po sebi predstavlja oviro med vodnimi oddelki celice. Ekstraplazmatski in citoplazemski prostor sta na ta način ločena. V predelkih lahko prevladujejo različna okolja. V nekaterih bioloških sistemih a celična membrana je prepustna za manjše molekule zahvaljujoč svoji tekočini. Ta prepustnost obstaja na primer v biološkem sistemu voda, ki se premika vzdolž membrane v smeri višje koncentracija glede na obstoječi gradient koncentracije. To načelo je osnovni gradnik mnogih organizmov in s tem tudi osnova človeškega organizma. Polprepustne membrane so prepustne predvsem za topila. Topila pogosto zadrži membrana, da se ohrani celično okolje za ločilno plastjo. Tako dopuščajo polprepustne membrane molekule do danega molekula masa ali velikosti, skozi katero lahko preidejo, medtem ko je tistim, ki so nad določeno molekulsko maso ali velikostjo, preprečen prehod. Medtem znanstveniki menijo, da so prehodne nepravilnosti znotraj dvoslojnih lipidov membran glavni vzrok za polprepustnost. Kot osnova osmoze je polprepustnost pomemben gradnik vseh živih organizmov. Izraz osmoza se uporablja za opis usmerjenega pretoka molekularnih delcev skozi selektivno prepustne ali polprepustne membrane. Da bi dosegli regulirano voda ravnovesje, celice vseh živih organizmov so odvisne od osmoze in s tem polprepustnosti. Polprepustnost je ključnega pomena tudi za osmoregulacijo. To se nanaša na sposobnost uravnavanja koncentracij osmotsko aktivnih snovi v presnovi. Ta sposobnost služi za preprečevanje osmotike stres in tudi pomaga živim organizmom, da izkoristijo določene koristi iz svojega osmotskega potenciala. Poleg tega je polprepustnost osnova turgornega tlaka rastlin. Ta tlak ustreza hidrostatičnemu tlaku v celicah, ki omogoča fiziološke procese, kot so izmenjava plinov ali različni transportni procesi.

Bolezni in bolezni

Sistemske vnetne reakcije, kot so sepse lahko kaže učinke na prepustnost. V tem okviru je mediator snov histamin je izpuščen. Po sprostitvi se med drugim poveča prepustnost žil. Obstajajo številne druge vnetne reakcije, ki vplivajo na prepustnost membrane različnih tkiv. Eden izmed njih je pankreatitis, pri katerem motnje vplivajo na polprepustnost sistema trebušne slinavke. V tem primeru se prepustnost membran celic zmanjša. Ta pojav lahko prepoznamo na primer po prehodu iz Rentgen kontrastno sredstvo v okviru diagnostičnega slikanja. Druge motnje prepustnosti membrane se pojavijo v okviru bolezni srca in ožilja. Vse motnje prepustnosti membrane v večini primerov povzročajo neravnovesje v elektrolitu ravnovesje. Poleg opisanih korelacij imajo lahko motnje prepustnosti membrane tudi dedno podlago. Na primer dedna mutacija membrane beljakovin lahko bistveno spremeni prepustnost a celična membrana, vključno z boleznimi, kot je miotonija kongenita Thomsen. Pri tej bolezni klorid kanali znotraj mišic, spremenjeni z genetsko mutacijo, ovirajo prehod skozi kloridne ione skozi membrano. Brez prehoda teh ionov mišice ne morejo delovati v polnem potencialu. Vse motnje prepustnosti membrane na koncu kažejo pomembne učinke na celoten organizem. Če na primer polprepustna membrana nenadoma ni več prepustna za topila, postane vodno ravnovesje v predelih celice neuravnoteženo. Če je polprepustna membrana preveč prepustna, se v tem primeru spremeni tudi specifični milje celičnih predelkov. V obeh primerih je prizadeta celica lahko obsojena na smrt, saj je predvideno delovno okolje njenih predelkov neuravnoteženo. Avtoimunske bolezni lahko vpliva tudi na prepustnost membrane. Na primer, antifosfolipidni sindrom posebej cilja biomembrane in spremeni njihovo fiziološko prepustnost. Pri rastlinah opazimo tudi nekatere motnje prepustnosti ali polprepustnosti membran, povezane s parazitskimi organizmi. Nekateri paraziti izločajo toksine vene v smislu marazminov. Te snovi stanje motnje polprepustnosti, ki povzročajo povečanje prepustnosti v plazmi gostiteljske celice za neoviran dostop.