Selektiv permeabel definisjon og eksempler

Selektivt permeabel betyr at en membran tillater passering av noen molekyler eller ioner og hemmer andres passering. Kapasiteten til å filtrere molekyltransport på denne måten kalles selektiv permeabilitet.

Både semipermeable membraner og selektivt permeable membraner regulerer transporten av materialer slik at noen partikler passerer gjennom mens andre ikke kan krysse. Noen tekster bruker terner "selektivt permeabel" og "semipermeabel" om hverandre, men de betyr ikke nøyaktig det samme. En semipermeabel membran er som et filter som lar partikler passere eller ikke i henhold til størrelse, løselighet, elektrisk ladning eller annen kjemisk eller fysisk egenskap. De passive transportprosessene til osmose og spredning tillater transport over semipermeable membraner. En selektiv permeabel membran velger hvilke molekyler som får passere basert på spesifikke kriterier (f.eks. Molekylær geometri). Dette tilrettelagt eller aktiv transport kan kreve energi.

Semipermeabilitet kan gjelde både naturlige og syntetiske materialer. I tillegg til membraner, kan fibre også være semipermeable. Selv om selektiv permeabilitet generelt refererer til polymerer, kan andre materialer anses som semipermeable. For eksempel er en vinduskjerm en semipermeabel barriere som tillater luftstrøm, men begrenser transitt av insekter.

De lipid dobbeltlag av cellemembranen er et utmerket eksempel på en membran som er både semipermeabel og selektiv permeabel.

Fosfolipider i dobbeltlaget er anordnet slik at de hydrofile fosfathodene til hvert molekyl er på overflaten, utsatt for det vandige eller vannholdige miljøet i og utenfor celler. De hydrofobe fettsyr haler er skjult inne i membranen. Fosfolipidarrangementet gjør dobbeltlaget semipermeabelt. Det tillater passering av små, uladede løsemidler. Små lipidoppløselige molekyler kan passere gjennom den hydrofile kjernen i laget, slike hormoner og fettløselige vitaminer. Vann passerer gjennom den semipermeable membranen via osmose. Molekyler med oksygen og karbondioksid passerer gjennom membranen via diffusjon.

Polare molekyler kan imidlertid ikke lett passere gjennom lipid-dobbeltlaget. De kan nå den hydrofobe overflaten, men kan ikke passere gjennom lipidlaget til den andre siden av membranen. Små ioner har et lignende problem på grunn av elektrisk ladning. Det er her selektiv permeabilitet spiller inn. Transmembranproteiner danner kanaler som tillater passering av natrium-, kalsium-, kalium- og kloridioner. Polare molekyler kan binde seg til overflateproteiner, forårsake en endring i konfigurasjonen av overflaten og få dem til å passere. Transportproteiner beveger molekyler og ioner via forenklet diffusjon, som ikke krever energi.

Store molekyler krysser vanligvis ikke lipid-dobbeltlaget. Det er spesielle unntak. I noen tilfeller tillater integrerte membranproteiner passering. I andre tilfeller er aktiv transport nødvendig. Her tilføres energi i form av adenosintrifosfat (ATP) for vesikulær transport. En lipid-dobbeltlags vesikkel dannes rundt den store partikkelen og smelter sammen med plasmamembranen for å enten la molekylet komme inn eller ut av en celle. I eksocytose, innholdet i vesikelen åpen til utsiden av cellemembranen. Ved endocytose tas en stor partikkel inn i cellen.

I tillegg til den cellulære membranen, er et annet eksempel på en selektiv permeabel membran den indre membranen til et egg.