Puspalaidumas reiškia biomembranas, kurios yra selektyviai laidžios tam tikroms medžiagoms ir kurių negali praleisti kitos medžiagos. Pusiau laidus yra osmoso pagrindas ir apibūdina visų gyvų daiktų ląsteles. Pusiau laidumo sutrikimai turi pražūtingas pasekmes elektrolitui ir vanduo subalansuoti korinio skyriaus.
Kas yra pusiau pralaidumas?
Puspalaidumas reiškia biomembranas, kurios yra selektyviai laidžios tam tikroms medžiagoms ir kurių negali praleisti kitos medžiagos. Pusiau pralaidumas pažodžiui reiškia „pusiau laidus“. Šis terminas reiškia fizinių ar esminių sąsajų savybę. Pusiau laidūs paviršiai leidžia praeiti tam tikroms dalelėms, tuo pačiu trukdant kitiems praeiti. Medicinos technologijose ir biologijoje pusiau pralaidumas vaidina svarbų vaidmenį membranų kontekste. Pusiau laidžios membranos turi selektyvų pralaidumą ir leidžia tam tikroms dalelėms praeiti pro membraną tam tikra kryptimi. Atitinkamos membranos yra atskyrimo sistema, leidžianti tam tikroms medžiagoms be specialių transporto sistemų pereiti į kitą membranos pusę. Membranos supa ląsteles, kuriose norint išgyventi reikia išlaikyti tam tikrą aplinką. Be membranų puslaidumo, neįmanoma išlaikyti specifinės ląstelių aplinkos. Be to, biologijoje puslaidumas yra tokių procesų kaip osmosas, osmoreguliacija ir turgoras pagrindas.
Funkcija ir užduotis
Sąvoka „membranos transportas“ naudojama apibendrinti visą medžiagos patekimą per biomembranas. Membranos transportą apibūdina du iš esmės skirtingi mechanizmai: be laisvo skverbimosi difuzijos prasme egzistuoja ir specifinis transportas. Membranos susideda iš dvigubo lipidinio sluoksnio, kuris pats savaime yra barjeras tarp vandeninių ląstelės skyrių. Tokiu būdu atskiriamos ekstraplazminės ir citoplazminės erdvės. Skyriuose gali vyrauti skirtinga aplinka. Tam tikrose biologinėse sistemose a ląstelės membrana yra pralaidi mažesnėms molekulės dėka jo takumo. Šis pralaidumas egzistuoja, pavyzdžiui, biologinėje sistemoje vanduo, kuri juda palei membraną aukštesniojo kryptimi koncentracija pagal esamą koncentracijos gradientą. Šis principas yra pagrindinis daugelio organizmų pagrindas, taigi ir žmogaus organizmo pagrindas. Pusiau laidžios membranos yra laidžios, ypač tirpikliams. Tirpius medžiagas dažnai sulaiko membrana, kad būtų palaikoma ląstelių aplinka už skiriamojo sluoksnio. Taigi, pusiau laidžios membranos leidžia molekulės iki tam tikros molekulės masė ar dydį praeiti, o tiems, kurie viršija nurodytą molekulinę masę ar dydį, neleidžiama praeiti. Tuo tarpu mokslininkai laiko trumpalaikius membranų lipidų dvigubų sluoksnių nelygumus pagrindine pusiau laidumo priežastimi. Kaip osmoso pagrindas, puslaidumas yra svarbus visų gyvų organizmų pagrindas. Osmoso terminas vartojamas apibūdinti nukreiptą molekulinių dalelių srautą per selektyviai pralaidžias arba pusiau laidžias membranas. Norint pasiekti reguliuojamą vanduo subalansuoti, visų gyvų organizmų ląstelės priklauso nuo osmoso, taigi ir pusiau laidumo. Pusiau pralaidumas taip pat yra labai svarbus osmoreguliacijai. Tai reiškia gebėjimą reguliuoti osmosiškai aktyvių medžiagų koncentraciją medžiagų apykaitoje. Šis gebėjimas padeda išvengti osmoso stresas taip pat padeda gyviems organizmams gauti tam tikrą naudą iš savo osmosinio potencialo. Be to, puslaidumas yra augalų turgoro slėgio pagrindas. Šis slėgis atitinka hidrostatinį slėgį ląstelėse, kuris įgalina fiziologinius procesus, tokius kaip dujų mainai ar įvairūs transportavimo procesai.
Ligos ir negalavimai
Sisteminės uždegiminės reakcijos, tokios kaip sepsis gali parodyti poveikį pralaidumui. Šiame kontekste tarpininko medžiaga histamino paleistas. Išleidus kraujagyslių pralaidumą, be kitų poveikių, padidėja. Yra daugybė kitų uždegiminių reakcijų, turinčių įtakos įvairių audinių membranų pralaidumui. Vienas jų yra pankreatitas, kai kasos latakų sistemos pusiau laidumą veikia trikdžiai. Šiuo atveju sumažėja ląstelių membranos pralaidumas. Šį reiškinį galima atpažinti, pavyzdžiui, perėjus Rentgeno kontrastinė medžiaga diagnostinio vaizdo kontekste. Kiti membranos pralaidumo sutrikimai atsiranda širdies ir kraujagyslių ligų kontekste. Visi membranos pralaidumo sutrikimai daugeliu atvejų sukelia elektrolito disbalansą subalansuoti. Be aprašytų koreliacijų, membranos pralaidumo sutrikimai taip pat gali turėti paveldimą pagrindą. Pavyzdžiui, paveldima membranos mutacija baltymai gali žymiai pakeisti a pralaidumą ląstelės membrana, įskaitant tokias ligas kaip myotonia congenita Thomsen. Sergant šia liga chloridas kanalai raumenyse, pakitę genetinės mutacijos, sutrikdo chlorido jonų membranos prasiskverbimą. Be šių jonų prasiskverbimo, raumenys negali veikti visu pajėgumu. Galiausiai visi membranos pralaidumo sutrikimai rodo reikšmingą poveikį visam organizmui. Pvz., Jei pusiau pralaidi membrana netikėtai nebėra laidi tirpikliams, vandens balansas ląstelės skyriuose išsibalansuoja. Jei pusiau pralaidi membrana savo ruožtu yra per daug pralaidi, šiuo atveju pasikeičia ir specifinė ląstelių skyrių aplinka. Abiem atvejais paveikta ląstelė gali būti pasmerkta mirti, nes numatoma jos skyrių darbo aplinka išbalansuoja. Autoimuninės ligos taip pat gali paveikti membranos pralaidumą. Pavyzdžiui, antifosfolipidinis sindromas nukreiptas būtent į biomembranas ir keičia jų fiziologinį pralaidumą. Augaluose taip pat pastebimi tam tikri membranos pralaidumo ar pusiau laidumo sutrikimai, susiję su parazitiniais organizmais. Tam tikri parazitai išskiria vytintus toksinus marazminų prasme. Šios medžiagos būklė pusiau laidumo sutrikimai, sukeliantys ląstelės-šeimininkės plazmos pralaidumo padidėjimą, kad būtų galima netrukdomai patekti.
