Kebolehtelapan membran

The Kebolehtelapan membran mencirikan kebolehtelapan molekul melalui membran sel. Semua sel dipisahkan dari ruang antar sel oleh biomembran dan pada masa yang sama mengandungi organel sel, yang seterusnya dikelilingi oleh membran. Kebolehtelapan membran diperlukan untuk kelancaran tindak balas biokimia.

Apakah kebolehtelapan membran?

Kebolehtelapan membran ditakrifkan sebagai kebolehtelapan biomembran untuk cecair dan bahan terlarut. Membran sel, bagaimanapun, tidak telap ke semua zat. Oleh itu, mereka juga dikenali sebagai membran semipermeable (membran separa telap).

Biomembran terdiri daripada dua lapisan fosfolipid yang telap terhadap gas seperti oksigen atau karbon dioksida dan juga bahan larut lipid, bukan polar. Bahan ini boleh melalui membran melalui penyebaran normal. Molekul polar dan hidrofilik tidak dibenarkan masuk. Mereka hanya dapat diangkut melalui membran melalui proses pengangkutan pasif atau aktif.

Membran melindungi ruang sel dalam dan ruang di dalam organel sel. Mereka memastikan pemeliharaan keadaan kimia dan fizikal khas untuk tindak balas biokimia penting tanpa gangguan luaran.

Kebolehtelapan membran memastikan pengangkutan terpilih bahan penting dari ruang ekstraselular ke dalam sel dan penyingkiran produk metabolik dari sel. Perkara yang sama berlaku untuk organel sel individu.

Fungsi & tugas

Membran sangat diperlukan untuk proses tindak balas biokimia penting yang tidak terganggu di dalam sel dan organel sel. Kebolehtelapan membran sama pentingnya untuk dapat membekalkan sel dengan nutrien penting seperti protein, karbohidrat atau lemak. Mineral, vitamin dan bahan aktif lain juga mesti dapat melalui membran. Pada masa yang sama, produk metabolik dicipta yang harus dibuang dari sel.

Walau bagaimanapun, membran hanya boleh telap terhadap molekul lipofilik dan molekul gas kecil seperti oksigen atau karbon dioksida. Molekul hidrofilik atau molekul besar hanya dapat diangkut melalui membran melalui proses pengangkutan. Terdapat pilihan pasif dan aktif untuk pengangkutan membran untuk ini.

Pengangkutan pasif berfungsi tanpa membekalkan tenaga ke arah kecerunan potensi atau kepekatan. Molekul lipofilik atau molekul gas yang lebih kecil dikenakan penyebaran normal. Penyebaran normal tidak lagi mungkin dilakukan dengan molekul yang lebih besar. Protein pengangkutan atau protein saluran tertentu dapat memudahkan pengangkutan di sini. Protein pengangkutan merangkumi membran seperti terowong. Molekul polar yang lebih kecil dapat dilalui melalui terowong ini melalui tindakan asid amino polar. Ini juga membolehkan pengangkutan ion bermuatan kecil melalui terowong.

Pilihan pengangkutan pasif lain terhasil daripada tindakan protein pembawa yang mengkhususkan diri dalam molekul tertentu. Apabila molekul berlabuh, mereka mengubah konformasi mereka dan mengangkutnya melalui membran.

Sekiranya pengangkutan membran aktif, bekalan tenaga diperlukan. Molekul yang sesuai diangkut terhadap kecerunan kepekatan atau kecerunan elektrik. Proses pembekalan tenaga terhasil dari hidrolisis ATP, penumpukan kecerunan cas dalam bentuk medan elektrik atau peningkatan entropi dengan membina kecerunan konsentrasi.

Endositosis atau eksositosis tersedia untuk bahan yang sama sekali tidak dapat menembusi membran. Dalam endositosis, invaginasi biomembran menyerap setetes cecair dan mengangkutnya ke dalam sel. Ini mewujudkan apa yang disebut endosom, yang mengangkut bahan penting ke sitoplasma. Semasa eksositosis, produk sisa di sitoplasma diangkut ke luar oleh vesikel pengangkutan yang dilapisi membran.

Penyakit & penyakit

Gangguan dalam kebolehtelapan membran boleh menyebabkan pelbagai keadaan penyakit. Perubahan tersebut mempengaruhi kebolehtelapan pelbagai ion. Gangguan kebolehtelapan membran sering terjadi akibat penyakit kardiovaskular. Ini boleh mempengaruhi keseimbangan elektrolit badan.

Walau bagaimanapun, banyak penyebab keturunan juga menyebabkan gangguan kebolehtelapan membran. Pelbagai protein terlibat dalam struktur membran dan bertanggungjawab untuk fungsi lipid bilayer yang betul. Perubahan genetik protein tertentu bertanggungjawab, antara lain, untuk perubahan kebolehtelapan membran.

Salah satu contohnya ialah penyakit Myotonia congenita Thomsen. Penyakit ini adalah gangguan genetik fungsi otot. Gen yang memberi kod saluran klorida membran serat otot dimutasi. Kebolehtelapan ion klorida dikurangkan. Ini menyebabkan depolarisasi serat otot lebih mudah daripada pada orang yang sihat. Kecenderungan pengecutan otot meningkat, yang dirasakan sebagai kekakuan. Contohnya, penumbuk tertutup hanya dapat dibuka dengan kelewatan tertentu. Mata hanya dapat dibuka setelah 30 saat setelah ditutup, yang dikenal sebagai lid-lag.

Terdapat juga penyakit autoimun yang secara khusus mensasarkan biomembran. Dalam konteks ini dikenali sindrom antiphospholipid (APS). Dalam penyakit ini, sistem kekebalan tubuh diarahkan terhadap protein yang terikat pada fosfolipid membran. Hasilnya adalah peningkatan kebekuan darah. Kemungkinan serangan jantung, strok dan emboli paru meningkat.

Gangguan dalam kebolehtelapan membran juga dapat dijumpai dalam apa yang disebut penyakit mitokondria. Di mitokondria, tenaga diperoleh daripada pembakaran karbohidrat, lemak dan protein. Mitokondria adalah organel sel yang juga dikelilingi oleh membran. Radikal bebas dihasilkan secara besar-besaran di dalam loji tenaga tenaga ini. Sekiranya ini tidak ditangkap, selaput akan rosak. Ini sangat mengehadkan fungsi mitokondria. Walau bagaimanapun, penyebab berkurangnya keberkesanan pemulih radikal adalah pelbagai.