SEMI-PERMEABLE LAMAD: MGA KATANGIAN, TRANSPORTASYON, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2026

Ang mga semipermeable lamad , na tinatawag ding "selectively permeable" ay mga lamad na pinapayagan ang pagpasa ng ilang mga sangkap, ngunit pinipigilan ang pagpasa ng iba pang mga therethrough. Ang mga lamad na ito ay maaaring natural o gawa ng tao.

Ang mga likas na lamad ay mga lamad ng lahat ng mga buhay na selula, habang ang mga sintetikong lamad, na maaaring likas na pinagmulan (selulusa) o hindi, ay ang mga synthesized para sa iba't ibang paggamit.

Ang representasyon ng eskematiko ng isang semipermeable lamad (Pinagmulan: Adam Rędzikowski sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang isang halimbawa ng utility ng artipisyal o synthetic semi-permeable lamad ay ang mga ginagamit para sa mga dialysis machine, o ang mga ginamit upang i-filter ang mga mixtures sa industriya o sa iba't ibang mga proseso ng kemikal.

Ang pagpasa ng mga sangkap sa pamamagitan ng isang semipermeable lamad ay nangyayari sa pamamagitan ng iba't ibang mga mekanismo. Sa cell at synthetic membranes ito ay maaaring mangyari sa pamamagitan ng pagsasabog sa pamamagitan ng mga pores ng iba't ibang mga diameters, na "piliin" ayon sa laki ng mga sangkap na tumatawid sa lamad. Maaari rin itong mangyari na ang mga sangkap ay pumapasok sa pamamagitan ng pagbubuwag sa lamad.

Sa mga buhay na cell, ang pagpasa ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga lamad ay maaaring mangyari sa pamamagitan ng mga transporter na kumikilos o laban sa mga gradients ng konsentrasyon ng mga sangkap. Ang isang gradient, sa kasong ito, ay ang pagkakaiba sa konsentrasyon para sa isang sangkap sa magkabilang panig ng isang lamad.

Ang lahat ng mga cell sa mundo ay may mga lamad, pinoprotektahan at pinaghiwalay ang kanilang mga panloob na sangkap mula sa panlabas na kapaligiran. Kung walang mga lamad walang mga cell at walang mga cell walang buhay.

Dahil ang mga lamad na ito ay ang pinaka-karaniwang halimbawa ng mga semi-permeable lamad, ang espesyal na diin ay ilalagay sa mga ito pagkatapos.

katangian

Ang mga unang pag-aaral upang mapalabas ang mga sangkap ng biological membran ay ginawa gamit ang mga pulang selula ng dugo. Sa mga pag-aaral na ito, ang pagkakaroon ng isang dobleng layer na bumubuo ng mga lamad ay ipinakita at pagkatapos ay natuklasan na ang mga sangkap ng mga patong na ito ay mga lipid at protina.

Ang lahat ng mga biological membranes ay binubuo ng isang dobleng lipid matrix na may iba't ibang uri ng mga protina na "naka-embed".

Ang lipid matrix ng mga lamad ng cell ay binubuo ng saturated at unsaturated fat fatty; ang huli ay nagbibigay sa lamad ng isang tiyak na pagkatubig.

Ang mga lipid ay isinaayos sa isang paraan na bumubuo sila ng isang bilayer kung saan ang bawat lipid, na mayroong isang hydrophilic head (na mayroong isang pagkakaugnay para sa tubig) at isa o dalawang hydrophobic tails (tubig phobia, repels water), ay may hydrocarbon tails. nakaharap sa bawat isa sa gitna ng istraktura.

Ang Phospholipids ay ang pinaka-masaganang lipid na bumubuo ng biological membranes. Kabilang dito ang phosphatidylcholine, phosphatidylinositol, phosphatidylethanolamine, at phosphatidylserine.

Halimbawa ng semi-permeable biological membrane (Pinagmulan: LadyofHats sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Kabilang sa mga lamad ng lamad mayroon ding kolesterol at glycolipids, lahat ng mga ito ay may mga katangian ng amphipathic.

Ang mga protina ng semipermeable lamad ay may ilang mga uri (ang ilan sa mga ito ay maaaring magkaroon ng aktibidad na enzymatic):

(1) ang mga bumubuo ng mga channel ng ion o mga pores

(2) transporter protina

(3) mga protina na nagbubuklod sa isang rehiyon ng cell sa isa pa at pinapayagan ang mga tisyu na mabuo

(4) mga protina ng receptor na nagbubuklod sa mga intracellular cascades at

Transport

Sa isang semipermeable biological membrane, ang transportasyon ay maaaring sa pamamagitan ng simpleng pagsasabog, pinadali na pagsasabog, cotransport, aktibong transportasyon at pangalawang aktibong transportasyon.

Simpleng transportasyon ng pagsasabog

Sa ganitong uri ng transportasyon, ang enerhiya na gumagalaw ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad ay ang pagkakaiba sa konsentrasyon na umiiral para sa mga sangkap na iyon sa magkabilang panig ng lamad.

Kaya, ang mga sangkap ay pumasa sa mas → hindi gaanong kamalayan, iyon ay, mula sa lugar kung saan sila ay mas puro sa lugar kung saan sila ay hindi mas puro.

Maaaring mangyari ang pagsabog dahil ang sangkap ay natunaw sa lamad o dumadaan sa mga pores o mga kanal. Ang mga pores o channel ay may dalawang uri: ang mga iyon ay palaging bukas at ang mga nakabukas at malapit, iyon ay, pansamantalang nakabukas sila.

Ang mga poso na bukas na bukas ay maaaring (1) boltahe na nakasalalay, iyon ay, bubuksan nila bilang tugon sa isang tiyak na boltahe, at (2) ligand na umaasa, na dapat magbigkis sa ilang tiyak na kemikal upang buksan.

Ang sasakyan sa pamamagitan ng pinadali na pagsasabog

Sa kasong ito, ang isang transporter ay gumagalaw ng sangkap na mai-transport mula sa isang bahagi ng lamad patungo sa isa pa. Ang mga transporters na ito ay mga protina ng lamad na maaaring permanenteng nasa lamad o sa mga vesicle na sumasama dito kung kinakailangan.

Ang mga transporters na ito ay nagtatrabaho din sa pabor ng mga gradients ng konsentrasyon ng mga sangkap na kanilang dinadala.

Ang mga ganitong uri ng transportasyon ay hindi nangangailangan ng pagkonsumo ng enerhiya at samakatuwid ay tinatawag na mga passive transports, dahil nangyayari ito sa pabor ng isang gradient na konsentrasyon.

Co-transportasyon

Ang isa pang uri ng passive transport sa pamamagitan ng semi-permeable membranes ay tinatawag na cotransport. Sa kasong ito, ang gradient ng konsentrasyon ng isang sangkap ay ginagamit para sa concomitant na transportasyon ng isa pa laban sa gradient nito.

Ang ganitong uri ng transportasyon ay maaaring nasa dalawang anyo: symport, kung saan ang dalawang sangkap ay dinadala sa magkatulad na direksyon, at antisport, kung saan ang isang sangkap ay dinadala sa isang direksyon at ang iba pa sa kabaligtaran.

Aktibong transportasyon ng lamad

Ang mga ito ay nangangailangan ng enerhiya at yaong mga kilalang gumagamit ng ATP, na ang dahilan kung bakit tinawag silang ATPases. Ang mga transporters na may aktibidad na enzymatic ay nag-hydrolyze ng ATP upang makuha ang enerhiya na kinakailangan para sa paggalaw ng mga sangkap laban sa kanilang gradient concentrator.

Ang tatlong uri ng ATPases ay kilala:

Ang Na + / K + na mga bomba at ang mga bomba ng calcium (calcium ATPases). Ang mga ito ay may isang istraktura na nabuo ng isang α at isang ß subunit na naka-embed sa loob ng lamad.

Ang ATPases V at ATPases F, na mayroong isang katangian na hugis ng stem na binubuo ng ilang mga subunits at isang ulo na umiikot sa mga subunits ng stem.

Ang ATPases V ay nagsisilbi upang magpahitit ng mga ion ng hydrogen laban sa isang gradient na konsentrasyon, sa tiyan at sa mga lysosome, halimbawa. Sa ilang mga vesicle, tulad ng mga dopaminergic, may mga bomba ng hydrogen ng ganitong uri na humahagupit sa H + sa mga vesicle.

Sinasamantala ng ATPases F ang H + gradient upang maglakbay sila sa istruktura nito at kunin ang ADP at P at mabuo ang ATP, iyon ay, sa halip na hydrolyzing ATP, synthesize nila ito. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga lamad ng mitochondria.

Pangalawang aktibong transportasyon

Ito ay ang transportasyon na, gamit ang electrochemical gradient na nabuo ng isang ATPase, nag-drag ng isa pang sangkap laban sa gradient. Iyon ay, ang transportasyon ng pangalawang sangkap laban sa gradient ng konsentrasyon nito ay hindi direktang kaisa sa paggamit ng ATP ng molekula ng transporter.

Mga Tampok

Sa mga buhay na selula, ang pagkakaroon ng semipermeable lamad ay ginagawang posible upang mapanatili sa loob ng mga ito ang mga konsentrasyon ng mga sangkap na ganap na naiiba mula sa mga konsentrasyon ng parehong mga sangkap sa extracellular environment.

Gayunpaman, sa kabila ng mga pagkakaiba-iba ng konsentrasyon na ito at ang mga bukas na channel o pores para sa ilang mga sangkap, ang mga molekulang ito ay hindi makatakas o pumapasok, maliban kung ang ilang mga kundisyon ay kinakailangan o nagbago.

Ang dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay mayroong isang electrochemical equilibrium na nagdudulot ng mga pagkakaiba-iba sa konsentrasyon sa mga lamad na mabayaran sa pamamagitan ng elektrikal na gradient na nabuo ng mga nagaganap na mga ion at nangyayari ito dahil ang ilang mga sangkap ay hindi makakalabas sa loob ng mga selula. .

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Mahalagang Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Molekular na Biology ng The Cell (5th ed.). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
3. Berne, R., & Levy, M. (1990). Physiology. Mosby; Edisyon ng International Ed.
4. Fox, SI (2006). Human Physiology (ika-9 ed.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
5. Luckey, M. (2008). Ang biology na istruktura ng lamad: na may mga pundasyong biochemical at biophysical. Pressridge University Press.