Semi-permeabilidade

Semi-permeabilidade refere-se a biomembrana que é seletivamente permeável a certas substâncias e não pode ser passada por outras substâncias. A semipermeabilidade é a base da osmose e caracteriza as células de todos os seres vivos. As interrupções na semipermeabilidade têm consequências devastadoras para o equilíbrio de eletrólitos e água nos compartimentos celulares.

Qual é a semipermeabilidade?

Semipermeabilidade significa literalmente "semipermeabilidade". O termo significa uma propriedade de interfaces físicas ou substanciais. As superfícies semipermeáveis ​​permitem que certas partículas passem enquanto evitam que outras passem.

Na tecnologia médica e na biologia, a semipermeabilidade desempenha um papel especialmente no contexto das membranas. As membranas semipermeáveis ​​têm permeabilidade seletiva e permitem que certas partículas passem através da membrana em uma determinada direção. As membranas correspondentes representam um sistema de separação que permite que certas substâncias passem para o outro lado da membrana sem sistemas de transporte específicos.

As membranas circundam as células nas quais um meio específico deve ser mantido para o bem da sobrevivência. Sem a semipermeabilidade das membranas, manter o ambiente específico da célula seria inconcebível. Em biologia, a semipermeabilidade também é a base para processos como osmose, osmorregulação e turgor.

Função e tarefa

O termo transporte por membrana resume todas as penetrações de materiais através da biomembrana. O transporte por membrana é caracterizado por dois mecanismos fundamentalmente distintos: além da permeação livre no sentido de difusão, existe também o transporte específico.

A membrana consiste em uma bicamada lipídica, que por si só representa uma barreira entre os compartimentos aquosos da célula. O espaço extraplásmico e o espaço citoplasmático são separados um do outro dessa forma. Diferentes ambientes podem prevalecer nos compartimentos. Em certos sistemas biológicos, uma membrana celular é permeável a moléculas menores graças à sua fluidez. Essa permeabilidade existe no sistema biológico, por exemplo, para a água, que se move ao longo da membrana de acordo com o gradiente de concentração existente na direção da maior concentração.

Este princípio é o bloco básico de construção de muitos organismos e, portanto, também a base do organismo humano. As membranas semipermeáveis ​​são principalmente permeáveis ​​a solventes. As substâncias dissolvidas são freqüentemente retidas pela membrana para poder manter o ambiente celular atrás da camada de separação. Isso significa que as membranas semipermeáveis ​​permitem a passagem de moléculas de até uma determinada massa molar ou tamanho, enquanto as que estão acima da massa ou tamanho molar são impedidos de passar.

A ciência agora considera as irregularidades temporárias nas bicamadas lipídicas das membranas a principal causa da semipermeabilidade. Como base da osmose, a semipermeabilidade é um componente importante de todos os organismos vivos. O termo osmose descreve o fluxo direcionado de partículas moleculares através de membranas seletivamente permeáveis ​​ou semipermeáveis. Para atingir um equilíbrio de água regulado, as células de todos os seres vivos dependem da osmose e, portanto, da semipermeabilidade.

A semipermeabilidade também é crucial para a osmorregulação. Isso significa a capacidade de regular as concentrações de substâncias osmoticamente ativas no metabolismo. Essa capacidade serve para evitar o estresse osmótico e também ajuda os seres vivos a aproveitarem seu potencial osmótico.

Além disso, a semipermeabilidade forma a base da pressão de turgescência das plantas. Essa pressão corresponde a uma pressão hidrostática nas células, que possibilita processos fisiológicos como trocas gasosas ou diferentes processos de transporte.

Doenças e enfermidades

As respostas inflamatórias sistêmicas, como a sepse, podem afetar a permeabilidade. Nesse contexto, a substância mediadora histamina é liberada. Após a liberação, a permeabilidade dos vasos aumenta, entre outras coisas.

Existem muitas outras respostas inflamatórias que afetam a permeabilidade da membrana de diferentes tecidos. Uma delas é a pancreatite, na qual a semipermeabilidade do sistema ductal pancreático é afetada por distúrbios. A permeabilidade da membrana das células diminui neste caso. Esse fenômeno pode ser reconhecido, por exemplo, pela penetração de meios de contraste de raios X durante o diagnóstico por imagem.

Outros distúrbios de permeabilidade da membrana ocorrem no contexto de doenças cardiovasculares. Na maioria dos casos, todos os distúrbios da permeabilidade da membrana resultam em um desequilíbrio no equilíbrio eletrolítico.

Além dos contextos descritos, os distúrbios da permeabilidade da membrana também podem ter uma base hereditária. Uma mutação hereditária de proteínas de membrana pode, por exemplo, alterar significativamente a permeabilidade de uma membrana celular, por exemplo em doenças como Myotonia congenita Thomsen.

Nesta doença, os canais de cloreto nos músculos que foram alterados por mutação genética prejudicam a passagem da membrana para os íons cloreto. Sem a passagem desses íons, os músculos não podem trabalhar em todo o seu potencial.

Em última análise, todos os distúrbios da permeabilidade da membrana mostram efeitos significativos em todo o organismo. Se, por exemplo, uma membrana semipermeável de repente não é mais permeável aos solventes, o equilíbrio da água nos compartimentos da célula é desequilibrado. Se uma membrana semipermeável for novamente muito permeável, o meio específico dos compartimentos celulares também muda neste caso. Em ambos os casos, a célula afetada pode estar condenada a morrer porque o ambiente de trabalho pretendido de seus compartimentos está desequilibrado.

As doenças autoimunes também podem prejudicar a permeabilidade da membrana. A síndrome antifosfolipídica, por exemplo, é dirigida especificamente contra a biomembrana e altera sua permeabilidade fisiológica.

Em plantas, alguns distúrbios na permeabilidade da membrana ou semipermeabilidade das membranas associadas com organismos parasitas também são observados. Certos parasitas excretam toxinas murchas no sentido de marasmin. Essas substâncias causam distúrbios de semipermeabilidade a fim de causar um aumento na permeabilidade no plasma da célula hospedeira e, assim, obter acesso livre.