Puolivälissä olevat kalvojen ominaisuudet, kuljetus, toiminnot

Se Puoliläpäisevät kalvot, Kutsutaan myös "selektiivisesti läpäiseväksi", ne ovat kalvoja, jotka sallivat joidenkin aineiden läpäisemisen, mutta estävät toisten kulkua niiden läpi. Nämä kalvot voivat olla luonnollisia tai synteettisiä.

Luonnolliset kalvot ovat kaikkien elävien solujen kalvoja, kun taas synteettiset, jotka voivat olla luonnollisia (selluloosa) tai eivät, ovat syntetisoituja erilaisiin käyttötarkoituksiin.

Kaavamainen esitys puoliläpäisevästä kalvosta (lähde: Adam Rędzikowski [CC0] Wikimedia Commonsin kautta)

Esimerkki keinotekoisten tai synteettisten puolivälissä olevien kalvojen hyödyllisyydestä ovat munuaisdialyysilaitteiden tai niiden seoksien suodattamiseen käytettyjen seosten tai erilaisten kemiallisten prosessien suodattamista käytettäviä.

Aineiden läpäisy puolipistettävän kalvon läpi tapahtuu erilaisilla mekanismeilla. Solukalvoissa ja synteettisissä. Voi myös tapahtua, että aineet tulevat diffuusioon liukeneen kalvoon.

Elävissä soluissa aineiden kulku kalvojen läpi voi tapahtua kuljettajien kautta, jotka toimivat tai vasten aineita koskevia pitoisuuksia. Gradientti, tässä tapauksessa, on eroa nykyisen aineen pitoisuudessa kalvon molemmilla puolilla.

Kaikissa maapallon soluissa on kalvoja, ne suojaavat ja erottavat sisäiset komponentit ulkoisesta ympäristöstä. Ilman kalvoja ei ole soluja ilman soluja, elämää ei ole.

Koska nämä kalvot ovat yleisin esimerkki puolipistettävistä kalvoista, tästä lähtien näihin kiinnitetään erityistä huomiota.

[TOC]

Ominaisuudet

Ensimmäiset tutkimukset biologisten kalvojen komponenttien selvittämiseksi tehtiin käyttämällä punasoluja. Näissä tutkimuksissa kaksoiskerroksen läsnäolo osoitettiin membraanien muodostavan ja sitten havaittiin, että näiden kerrosten komponentit olivat lipidejä ja proteiineja.

Kaikki biologiset kalvot muodostuvat kaksinkertaisella lipidimatriisilla, joka on "upotettu" erityyppisiä proteiineja.

Se voi palvella sinua: solujen jako: tyypit, prosessit ja merkitys

Solukalvojen lipidimatriisi muodostuu tyydyttyneillä ja tyydyttymättömillä rasvahapoilla; Jälkimmäinen antaa jonkin verran sujuvuutta kalvolle.

Lipidit ovat halukkaita siten, että ne muodostavat kaksikarjan toistensa kanssa rakenteen keskellä.

Fosfolipidit ovat kaikkein runsas lipidit niiden joukossa, jotka muodostavat biologiset kalvot. Näiden joukossa ovat fosfatidyylikoliini, fosfatidyylinositoli, fosfatidyletanoliamiini ja fosfatidyyliseriini.

Esimerkki puolipistorasioista biologisesta kalvosta (lähde: Ladyofhats [julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Lipidikalvojen joukossa on myös kolesterolia ja glukolipidejä, joilla on amfipaattiset ominaisuudet.

Puoliläpäisevät membraaniproteiinit ovat erityyppisiä (joillakin näistä voi olla entsymaattista aktiivisuutta):

(1) ne, jotka muodostavat ioni- tai huokoskanavia

(2) kuljetinproteiinit

(3) proteiinit, jotka yhdistävät solun alueen toisen ja sallivat kudoksen muodostumisen

(4) vastaanottavat proteiinit, jotka on kytketty solunsisäisiin vesiputouksiin ja

Kuljetus

Puoliverpattavassa biologisessa kalvossa kuljetus voi tapahtua yksinkertaisella diffuusiolla, helpottamalla diffuusiota, kotransporttia, aktiivista kuljetusta ja toissijaista aktiivista kuljetusta.

Yksinkertainen diffuusiokuljetus

Tämän tyyppisissä kuljetuksissa energia, joka liikuttaa aineita kalvon läpi.

Siten aineet kulkevat enemmän → vähemmän, ts. Sivustosta, jossa ne ovat keskittyneet enemmän paikkaan, jossa ne ovat vähemmän keskittyneitä.

Diffuusio voi tapahtua, koska aine laimennetaan kalvossa tai kulkee huokosten tai kanavien läpi. Huokoset tai kanavat ovat kahta tyyppiä: ne, jotka ovat aina avoimia ja ne, jotka avautuvat ja lähellä, eli ne ovat väliaikaisesti auki.

Vuoroun väliaikaisesti avoinna olevat huokoset voivat olla (1) riippuvaista jännitettä, ts. Ne ovat avoinna vasteena tiettyyn jännitteeseen ja (2) ligandista riippuvaisia, joiden on liityttävä tiettyyn kemikaaliin avataksesi.

Se voi palvella sinua: Autolyysi: käsite, syyt, vaiheet ja seuraukset

Helpotettu diffuusiokuljetus

Tässä tapauksessa kuljetin siirtää aineen, joka kuljetetaan kalvon toiselta puolelta. Nämä kuljettajat ovat kalvoproteiineja, jotka voivat olla pysyvästi kalvossa tai vesikkeleissä, jotka sulavat tarvittaessa.

Nämä kuljettajat toimivat myös kuljettavien aineiden pitoisuusgradienttien hyväksi.

Tämäntyyppiset kuljetukset eivät vaadi energiankulutusta, ja siksi niitä kutsutaan passiiviseksi kuljetukseksi, koska ne tapahtuvat pitoisuusgradientin hyväksi.

Cotransporte

Toinen tyyppi passiivinen kuljetus puolipistettävien kalvojen läpi on niin kutsuttu cotransporte. Tässä tapauksessa käytetään aineen konsentraatiogradienttia toisen samanaikaisesti sen gradienttia vastaan.

Tämäntyyppinen kuljetus voi olla kahdella tavalla: simport, jossa kaksi ainetta kuljetetaan samaan suuntaan, ja antiporte, jossa aine kuljetetaan yhdessä mielessä ja toinen vastakkaiseen suuntaan.

Aktiivinen kalvokuljetus

Nämä vaativat energiaa ja niitä tunnettuja ATP: tä, joten niitä kutsutaan Atasasiksi. Nämä kuljettajat, joilla ei ole entsymaattista aktiivisuutta hydrolysi ATP.

Kolme tyyppiä Atasas on tiedossa:

Na+/K+ -pommit ja kalsiumpumput (Atasas -kalsium). Näillä on a -alayksikkö muodostettu rakenne ja toinen ß, joka on upotettu kalvon sisään.

Atasas V ja Atasas F, joilla on ominainen varren muoto, joka koostuu useista alayksiköistä ja pää, joka pyörii STEM -alayksiköiden ympärillä.

Atasas V palvelee hydrogenioita esimerkiksi pitoisuusgradientin, vatsan ja lysosomien kanssa. Joissakin vesikkeleissä, kuten dopaminergisissä, on tämän tyyppisiä vetypumppuja, jotka pumppaavat H+: n vesikkeleihin.

Se voi palvella sinua: solutyypit ja niiden ominaisuudet (eukaryootit ja prokaryootit)

ATPASSES F hyödyntää H+ -gradienttia niin, että ne peittävät rakenteensa ja käyttävät ADP: tä ja P: n ja muodon ATP: tä, toisin sanoen hydrolysoivan ATP. Näitä löytyy mitokondrioiden kalvoista.

Toissijainen aktiivinen kuljetus

Se on se, että ATASA: n tuottaman sähkökemiallisen gradientin hyödyntäminen vetää toista ainetta vasten. Toisin sanoen toisen aineen kuljetus sen pitoisuusgradienttia vastaan ​​ei ole suoraan kytketty ATP: n käyttöön kuljetusmolekyylissä.

Funktiot

Elävissä soluissa puolipistettävien kalvojen läsnäolo mahdollistaa täysin erilaisten aineiden sisäpitoisuuksien ylläpitämisen samojen aineiden pitoisuuksiin solunulkoisessa ympäristössä.

Näistä pitoisuuseroista huolimatta ja tietyissä aineissa on kuitenkin avoimia kanavia tai huokosia, nämä molekyylit eivät pakene tai tule, ellei tiettyjä olosuhteita tarvita tai muutetaan.

Syynä tähän ilmiöön on, että on olemassa sähkökemiallinen tasapaino, joka tekee pitoisuuseroista kalvojen läpi kompensoimaan diffundoivien ionien tuottaman sähkögradientin kanssa, ja tämä tapahtuu, koska soluissa jotkut aineet eivät voi jättää.

Viitteet

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Välttämätön solubiologia. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k., & Walter, P. (2008). Solumolekyylin biologia (5. ed.-A. New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
3. Berne, r., & Levy, M. (1990). Fysiologia. Mosby; Kansainvälinen ED -painos.
4. Kettu, s. Yllyttää. (2006). Ihmisen fysiologia (9. painos.-A. New York, USA: McGraw-Hill Press.
5. Luckey, m. (2008). Biologian rakennekalvo: biokemiallisilla ja biofysikaalisilla perusteilla. Cambridge University Press.