A féligáteresztő képesség olyan biomembránokra vonatkozik, amelyek szelektíven áteresztenek bizonyos anyagokat, és más anyagok nem képesek átjutni. A féláteresztő képesség az ozmózis alapja, és minden élőlény sejtjét jellemzi. A féligáteresztő képesség zavarai pusztító következményekkel járnak az elektrolit és víz egyensúly sejtrekeszekben.
Mi a féligáteresztő képesség?
A féligáteresztő képesség olyan biomembránokra vonatkozik, amelyek szelektíven áteresztenek bizonyos anyagokat, és más anyagok nem képesek átjutni. A féligáteresztő képesség szó szerint „féligáteresztő képességet” jelent. A kifejezés fizikai vagy lényeges interfészek tulajdonságát jelenti. A féligáteresztő felületek lehetővé teszik bizonyos részecskék áthaladását, miközben megakadályozzák mások áthaladását. Az orvostechnikában és a biológiában a féligáteresztő képesség elsősorban a membránok összefüggésében játszik szerepet. A féligáteresztő membránok szelektív permeabilitással rendelkeznek, és lehetővé teszik, hogy bizonyos részecskék meghatározott irányban haladjanak át a membránon. A megfelelő membránok egy elválasztó rendszert képviselnek, amely lehetővé teszi bizonyos anyagok átjutását a membrán másik oldalára specifikus transzportrendszerek nélkül. A membránok olyan sejteket vesznek körül, amelyekben a túlélés érdekében egy adott miliőt kell fenntartani. A membránok féligáteresztő képessége nélkül elképzelhetetlen lenne a specifikus sejt miliő fenntartása. Ezenkívül a biológiában a féligáteresztő képesség az olyan folyamatok alapja, mint az ozmózis, az ozmoreguláció és a turgor.
Funkció és feladat
A membrántranszport kifejezés az összes biomembránon átjutó anyag összefoglalására szolgál. Két alapvetően különböző mechanizmus jellemzi a membrán transzportját: a diffúzió értelmében vett szabad áteresztés mellett specifikus transzport is létezik. A membránok egy lipid kettős rétegből állnak, amely önmagában gátat jelent a sejt vizes rekeszei között. Az extraplazmatikus és a citoplazmatikus terek ily módon vannak elválasztva. Különböző környezetek érvényesülhetnek a rekeszekben. Bizonyos biológiai rendszerekben a sejt membrán kisebbeknek átjárható molekulák folyékonyságának köszönhetően. Ez a permeabilitás például a biológiai rendszerben létezik víz, amely a membrán mentén halad a magasabb irányába koncentráció a meglévő koncentrációs gradiens szerint. Ez az elv számos szervezet alapvető építőköve, és ezáltal az emberi szervezet alapja is. A féligáteresztő membránok áteresztőek, különösen az oldószerek számára. Az oldott anyagokat a membrán gyakran visszatartja annak érdekében, hogy fenntartsa a sejtes környezetet az elválasztó réteg mögött. Így a féligáteresztő membránok lehetővé teszik molekulák egy adott molekuláig tömeg vagy átmérője, míg az adott molekulatömeg vagy méret felettiek átjutását megakadályozzák. Eközben a tudósok a membrán lipid kettős rétegeiben lévő átmeneti szabálytalanságokat tartják a féligáteresztő képesség elsődleges okának. Az ozmózis alapjaként a féligáteresztő képesség minden élő szervezet fontos építőköve. Az ozmózis kifejezést a molekuláris részecskék szelektíven áteresztő vagy félig áteresztő membránokon keresztüli irányított áramlásának leírására használják. A szabályozott elérése érdekében víz egyensúly, minden élő szervezet sejtje az ozmózistól és így a féligáteresztő képességtől függ. A féláteresztő képesség szintén kritikus az ozmoreguláció szempontjából. Ez az ozmotikusan aktív anyagok anyagcserében történő koncentrációjának szabályozására utal. Ez a képesség az ozmózis megelőzésére szolgál feszültség és segíti az élő szervezeteket abban is, hogy ozmotikus potenciáljukból bizonyos előnyöket nyerjenek. Ezenkívül a féligáteresztő képesség képezi a növények turgornyomásának alapját. Ez a nyomás megfelel a sejtekben lévő hidrosztatikus nyomásnak, amely lehetővé teszi fiziológiai folyamatokat, például gázcserét vagy különféle szállítási folyamatokat.
Betegségek és betegségek
Szisztémás gyulladásos reakciók, mint pl vérmérgezés hatással lehet a permeabilitásra. Ebben az összefüggésben a közvetítő anyag hisztamin felszabadul. A felszabadulás után az érrendszeri permeabilitás megnő, többek között. Sok más gyulladásos reakció áll fenn, amelyek hatással vannak a különböző szövetek membránáteresztő képességére. Az egyik az hasnyálmirigy-gyulladás, amelyben a hasnyálmirigy-csatorna rendszer féligáteresztő képességét zavarják. A sejtek membránáteresztő képessége ebben az esetben csökken. Ez a jelenség felismerhető például a Röntgen kontrasztanyag a diagnosztikus képalkotás összefüggésében. A membrán permeabilitásának egyéb rendellenességei a szív- és érrendszeri betegségek összefüggésében fordulnak elő. A membrán permeabilitásának minden rendellenessége a legtöbb esetben az elektrolit egyensúlyhiányával jár egyensúly. A leírt összefüggéseken kívül a membrán permeabilitási rendellenességeinek örökletes alapja is lehet. Például a membrán örökletes mutációja fehérjék jelentősen megváltoztathatja az a permeabilitását sejt membrán, ideértve az olyan betegségeket is, mint a myotonia congenita Thomsen. Ebben a betegségben klorid a genetikai mutáció által megváltozott izomcsatornák károsítják a membrán átjárását a kloridionok számára. Ezen ionok áthaladása nélkül az izmok nem tudnak teljes mértékben működni. Végül minden membrán permeabilitási rendellenesség jelentős hatást gyakorol az egész szervezetre. Például, ha egy féligáteresztő membrán hirtelen már nem engedi át az oldószereket, a sejt rekeszeiben a víz egyensúlya kiegyensúlyozatlan lesz. Ha egy féligáteresztő membrán viszont túlságosan áteresztő, ebben az esetben a sejtrekeszek sajátos környezete is megváltozik. Mindkét esetben az érintett sejt halálra lehet ítélve, mivel rekeszei tervezett munkakörnyezete kiegyensúlyozatlanná válik. Autoimmun betegségek szintén befolyásolhatja a membrán permeabilitását. Az antifoszfolipid szindróma például kifejezetten a biomembránokat célozza meg, és megváltoztatja azok fiziológiai permeabilitását. A növényekben a parazita organizmusokhoz kapcsolódó membránáteresztési vagy féligáteresztő képességi rendellenességek is megfigyelhetők. Bizonyos paraziták hervadt toxinokat választanak ki a marazminok értelmében. Ezek az anyagok feltétel szemipermeabilitási rendellenességek növelik a permeabilitást a gazdasejt plazmájában, hogy akadálytalan hozzáférést kapjanak.
