Valikuliselt läbilaskev määratlus ja näited

Valikuliselt läbilaskev vahend võimaldab membraanil mõnda neist läbida molekulid või ioonid ja pärsib teiste läbimist. Võimet filtreerida molekulaarset transporti sel viisil nimetatakse selektiivseks läbilaskvuseks.

Valikuline läbilaskvus versus poolläbilaskvus

Nii poolläbilaskvad membraanid kui ka valikuliselt läbilaskvad membraanid reguleerivad materjalide transporti nii, et mõned osakesed läbivad, teised aga ei pääse. Mõnedes tekstides kasutatakse tiirleid "valikuliselt läbilaskvaid" ja "poolläbilaskvaid", kuid need ei tähenda täpselt sama asja. Poolläbilaskev membraan on nagu filter, mis laseb osakestest suuruse, lahustuvuse, elektrilaengu või muude keemiliste või füüsikaliste omaduste järgi edasi või mitte. Passiivsed transpordiprotsessid osmoos ja difusioon võimaldada transporti läbi poolläbilaskva membraani. Valikuliselt läbilaskev membraan valib kindlate kriteeriumide (nt molekulaarse geomeetria) alusel, millistel molekulidel lastakse läbi minna. See hõlbustatud või aktiivne transport võib vajada energiat.

instagram viewer

Poolläbilaskvus võib kehtida nii looduslike kui ka sünteetiliste materjalide kohta. Lisaks membraanidele võivad kiud olla ka poolläbilaskvad. Kuigi selektiivne läbilaskvus viitab üldiselt polümeeridele, võib muid materjale pidada poolläbilaskvaks. Näiteks aknaekraan on poolläbilaskev tõke, mis võimaldab õhuvoolu, kuid piirab putukate teekonda.

Valikuliselt läbilaskva membraani näide

lipiid kahekihiline rakumembraan on suurepärane näide membraanist, mis on nii poolläbilaskev kui ka selektiivselt läbilaskev.

Kahekihilised fosfolipiidid on paigutatud nii, et iga molekuli hüdrofiilsed fosfaatpead asuvad pinnal, puutudes kokku vesi- või vesikeskkonnaga rakkudes ja väljaspool. hüdrofoobne rasvhapete sabad on membraani sisse peidetud. Fosfolipiidide paigutus muudab kaksikkihi poolläbilaskvaks. See võimaldab väikeste, laadimata lahustite läbimist. Väikesed lipiidides lahustuvad molekulid võivad läbida kihi hüdrofiilset südamikku, näiteks hormoone ja rasvlahustuvaid vitamiine. Vesi läbib osmoosi kaudu poolläbilaskva membraani. Hapniku ja süsinikdioksiidi molekulid läbivad membraani difusiooni teel.

Polaarsed molekulid ei pääse lipiidide kaksikkihist siiski kergesti läbi. Need võivad küll jõuda hüdrofoobsele pinnale, kuid ei pääse lipiidikihist läbi membraani teisele poole. Väikesed ioonid seisavad elektrilaengu tõttu silmitsi sarnase probleemiga. Siin tuleb mängu selektiivne läbilaskvus. Transmembraansed valgud moodustavad kanaleid, mis võimaldavad naatriumi-, kaltsiumi-, kaaliumi- ja kloriidioonide läbimist. Polaarsed molekulid võivad seonduda pinnavalkudega, põhjustades muutusi pinna konfiguratsioonis ja saavutades nende läbipääsu. Transpordivalgud liiguvad molekulid ja ioonid hõlbustatud difusiooni teel, mis ei vaja energiat.

Suured molekulid ei läbi lipiidide kaksikkihti. On olemas erierandid. Mõnel juhul võimaldavad integreeritud membraanivalgud läbida. Muudel juhtudel on vajalik aktiivne transport. Siin tarnitakse energiat kujul adenosiintrifosfaat (ATP) vesikulaarse transpordi jaoks. Suure osakese ümber moodustub lipiidne kahekihiline vesiikul, mis sulandub plasmamembraaniga, et võimaldada molekulil raku sisse või välja. Sisse eksotsütoos, siis on vesiikuli sisu rakumembraani välisküljele avatud. Endotsütoosi korral võetakse rakku suur osake.

Lisaks rakumembraanile on veel üks selektiivselt läbilaskva membraani näide muna sisemine membraan.