Bán thấm

Bán thấm dùng để chỉ màng sinh học có khả năng thẩm thấu chọn lọc đối với các chất nhất định và không thể bị các chất khác đi qua. Tính bán thấm là cơ sở của sự thẩm thấu và đặc trưng cho tế bào của mọi sinh vật. Sự gián đoạn trong tính bán phân giải có hậu quả nghiêm trọng đối với sự cân bằng điện giải và nước trong các ngăn tế bào.

Tính bán thấm là gì?

Semipermeability nghĩa đen là "bán thấm". Thuật ngữ này là viết tắt của một thuộc tính của các giao diện vật lý hoặc quan trọng. Bề mặt bán thấm cho phép các hạt nhất định đi qua trong khi ngăn những hạt khác đi qua.

Trong công nghệ y tế và sinh học, tính bán thấm đóng một vai trò đặc biệt trong bối cảnh của màng. Màng bán thấm có tính thấm chọn lọc và cho phép các phần tử nhất định đi qua màng theo một hướng nhất định. Các màng tương ứng đại diện cho một hệ thống phân tách cho phép các chất nhất định đi qua phía bên kia của màng mà không cần các hệ thống vận chuyển cụ thể.

Các màng bao quanh các tế bào, trong đó một mô cụ thể phải được duy trì để tồn tại. Nếu không có tính bán thấm của màng, việc duy trì môi trường tế bào cụ thể sẽ là không thể tưởng tượng được. Trong sinh học, tính bán thấm cũng là cơ sở cho các quá trình như thẩm thấu, điều hòa thẩm thấu và turgor.

Chức năng & nhiệm vụ

Thuật ngữ vận chuyển màng tóm tắt tất cả sự xâm nhập của vật chất qua màng sinh học. Sự vận chuyển qua màng được đặc trưng bởi hai cơ chế khác nhau về cơ bản: ngoài sự thẩm thấu tự do theo nghĩa khuếch tán, còn có sự vận chuyển đặc hiệu.

Màng bao gồm một lớp kép lipid, bản thân nó thể hiện một rào cản giữa các ngăn chứa nước của tế bào. Không gian ngoại chất và tế bào chất được ngăn cách với nhau theo cách này. Các milieus khác nhau có thể chiếm ưu thế trong các ngăn. Trong một số hệ thống sinh học nhất định, màng tế bào có thể thấm qua các phân tử nhỏ hơn nhờ tính lưu động của nó. Tính thấm này tồn tại trong hệ sinh học, ví dụ, đối với nước, nó di chuyển dọc theo màng phù hợp với gradien nồng độ hiện có theo hướng của nồng độ cao hơn.

Nguyên tắc này là cơ sở xây dựng cơ bản của nhiều sinh vật và do đó cũng là cơ sở của cơ thể người. Màng bán thấm chủ yếu có tính thấm dung môi. Các chất hòa tan thường được màng giữ lại để có thể duy trì môi trường tế bào sau lớp ngăn cách. Điều này có nghĩa là màng bán thấm cho phép các phân tử có kích thước hoặc khối lượng mol nhất định đi qua, trong khi những phân tử trên khối lượng hoặc kích thước mol nhất định bị ngăn cản đi qua.

Khoa học hiện nay coi những bất thường tạm thời trong lớp lipid kép của màng là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng bán thấm. Là cơ sở của thẩm thấu, tính bán thấm là một thành phần quan trọng của tất cả các cơ thể sống. Thuật ngữ thẩm thấu mô tả dòng chảy có hướng của các hạt phân tử qua màng thấm hoặc bán thấm có chọn lọc. Để đạt được sự cân bằng nước được điều hòa, các tế bào của tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào sự thẩm thấu và do đó tính bán thấm.

Tính bán thấm cũng rất quan trọng đối với quá trình điều hòa thẩm thấu. Điều này có nghĩa là khả năng điều chỉnh nồng độ của các chất hoạt động thẩm thấu trong quá trình trao đổi chất. Khả năng này giúp tránh căng thẳng thẩm thấu và cũng giúp các sinh vật tận dụng được tiềm năng thẩm thấu của chúng.

Ngoài ra, tính bán thấm tạo thành cơ sở của áp suất turgor của thực vật. Áp suất này tương ứng với áp suất thủy tĩnh trong tế bào, cho phép các quá trình sinh lý như trao đổi khí hoặc các quá trình vận chuyển khác nhau.

Bệnh tật & ốm đau

Các phản ứng viêm toàn thân như nhiễm trùng huyết có thể ảnh hưởng đến tính thấm. Trong bối cảnh này, chất trung gian histamine được giải phóng. Sau khi phát hành, tính thấm của các mạch tăng lên, trong số những thứ khác.

Nhiều phản ứng viêm khác tồn tại ảnh hưởng đến tính thấm màng của các mô khác nhau. Một trong số đó là viêm tụy, trong đó khả năng bán hoạt động của hệ thống ống tụy bị ảnh hưởng bởi các rối loạn. Tính thấm màng của tế bào giảm trong trường hợp này. Hiện tượng này có thể được nhận ra, ví dụ, bằng sự thâm nhập của phương tiện tương phản tia X trong quá trình chẩn đoán hình ảnh.

Các rối loạn khác của tính thấm màng xảy ra trong bối cảnh của các bệnh tim mạch. Trong hầu hết các trường hợp, tất cả các rối loạn tính thấm màng đều dẫn đến mất cân bằng điện giải.

Ngoài các bối cảnh được mô tả, rối loạn tính thấm màng cũng có thể có cơ sở di truyền. Ví dụ, một đột biến di truyền của protein màng có thể thay đổi đáng kể tính thấm của màng tế bào, ví dụ như trong các bệnh như Myotonia bẩm sinh Thomsen.

Trong bệnh này, các kênh clorua trong cơ đã bị thay đổi do đột biến gen làm suy giảm khả năng di chuyển của màng đối với các ion clorua. Nếu không có sự di chuyển của các ion này, các cơ không thể hoạt động hết khả năng của chúng.

Cuối cùng, tất cả các rối loạn tính thấm của màng đều cho thấy những ảnh hưởng đáng kể đến toàn bộ sinh vật. Ví dụ, nếu một màng bán thấm đột nhiên không còn thấm dung môi, thì cân bằng nước trong các ngăn của tế bào bị mất cân bằng. Nếu một màng bán thấm lại quá thấm, thì trong trường hợp này, biểu đồ cụ thể của các ngăn tế bào cũng thay đổi. Trong cả hai trường hợp, tế bào bị ảnh hưởng có thể bị chết vì môi trường làm việc dự kiến ​​của các ngăn của nó bị mất cân bằng.

Các bệnh tự miễn cũng có thể làm suy giảm tính thấm của màng. Ví dụ, hội chứng kháng phospholipid đặc biệt chống lại màng sinh học và thay đổi tính thấm sinh lý của chúng.

Ở thực vật, một số rối loạn về tính thấm của màng hoặc tính bán thấm của màng liên quan đến các sinh vật ký sinh cũng được quan sát thấy. Một số ký sinh trùng bài tiết độc tố héo theo cảm giác marasmines. Những chất này gây ra rối loạn bán thấm để làm tăng tính thấm trong huyết tương của tế bào chủ và do đó có thể tiếp cận không bị cản trở.