MEMBRAN SEPARA TELAP: CIRI, PENGANGKUTAN, FUNGSI - BIOLOGI - 2026

The membran separa telap , juga dikenali sebagai "terpilih telap" adalah membran yang membolehkan peredaran beberapa bahan-bahan, tetapi menghalang peredaran therethrough lain. Membran ini boleh menjadi semula jadi atau sintetik.

Membran semula jadi adalah membran dari semua sel hidup, sementara membran sintetik, yang boleh berasal dari semula jadi (selulosa) atau tidak, adalah sel yang disintesis untuk kegunaan yang berbeza.

Perwakilan skematik membran semipermeabel (Sumber: Adam Rędzikowski melalui Wikimedia Commons)

Contoh penggunaan membran separa telap buatan atau sintetik adalah yang digunakan untuk mesin dialisis buah pinggang, atau yang digunakan untuk menyaring campuran di industri atau dalam proses kimia yang berbeza.

Laluan zat melalui membran semipermeable berlaku oleh pelbagai mekanisme. Pada sel dan membran sintetik ini dapat terjadi melalui penyebaran melalui liang-liang dengan diameter yang berbeza, yang "memilih" mengikut ukuran zat-zat yang melintasi membran. Ia juga boleh berlaku apabila bahan masuk dengan penyebaran larut dalam membran.

Dalam sel hidup, penyebaran zat melalui membran dapat terjadi dengan cara pengangkut yang bertindak untuk atau melawan kecerunan kepekatan bahan. Kecerunan, dalam kes ini, adalah perbezaan kepekatan bahan pada kedua-dua sisi membran.

Semua sel di bumi mempunyai membran, ini melindungi dan memisahkan komponen dalamannya dari persekitaran luaran. Tanpa membran tidak ada sel dan tanpa sel tidak ada kehidupan.

Oleh kerana membran ini adalah contoh yang paling biasa dari membran separa telap, penekanan khas akan diberikan pada akhirat ini.

ciri

Kajian pertama untuk menjelaskan komponen membran biologi dilakukan dengan menggunakan sel darah merah. Dalam kajian ini, kehadiran lapisan ganda yang membentuk membran ditunjukkan dan kemudian didapati bahawa komponen lapisan ini adalah lipid dan protein.

Semua membran biologi terdiri daripada matriks lipid ganda yang mempunyai pelbagai jenis protein "tertanam".

Matriks lipid membran sel terdiri daripada asid lemak tepu dan tak jenuh; yang terakhir memberikan membran kelenturan tertentu.

Lipid disusun sedemikian rupa sehingga membentuk lapisan dua di mana setiap lipid, yang mempunyai kepala hidrofilik (yang mempunyai kaitan dengan air) dan satu atau dua ekor hidrofobik (fobia air, menolak air), mempunyai ekor hidrokarbon. saling berhadapan di tengah struktur.

Fosfolipid adalah lipid paling banyak yang membentuk membran biologi. Ini termasuk phosphatidylcholine, phosphatidylinositol, phosphatidylethanolamine, dan phosphatidylserine.

Contoh membran biologi separa telap (Sumber: LadyofHats via Wikimedia Commons)

Di antara lipid membran terdapat juga kolesterol dan glikolipid, semuanya mempunyai sifat amphipathic.

Protein membran semipermeabel terdiri daripada beberapa jenis (beberapa di antaranya mungkin mempunyai aktiviti enzimatik):

(1) saluran yang membentuk saluran ion atau liang

(2) protein pengangkut

(3) protein yang mengikat satu kawasan sel dengan yang lain dan membolehkan tisu terbentuk

(4) protein reseptor yang mengikat cascades intraselular dan

Pengangkutan

Dalam membran biologi semipermeabel, pengangkutan boleh dilakukan dengan penyebaran sederhana, penyebaran yang difasilitasi, cotransport, pengangkutan aktif dan pengangkutan aktif sekunder.

Pengangkutan resapan sederhana

Dalam jenis pengangkutan ini, tenaga yang menggerakkan zat melalui membran adalah perbezaan kepekatan yang ada untuk bahan-bahan di kedua sisi membran.

Oleh itu, zat-zat itu masuk ke dalam arti yang lebih → kurang, iaitu dari tempat mereka lebih pekat ke tempat di mana mereka kurang pekat.

Difusi boleh berlaku kerana bahan tersebut dicairkan pada membran atau melalui liang atau saluran. Pori-pori atau saluran mempunyai dua jenis: saluran yang sentiasa terbuka dan saluran yang terbuka dan ditutup, iaitu, ia terbuka sementara.

Pori-pori yang terbuka secara bergiliran boleh (1) bergantung pada voltan, iaitu, ia terbuka sebagai tindak balas terhadap voltan tertentu dan (2) ligan bergantung, yang mesti mengikat beberapa bahan kimia tertentu untuk dibuka.

Pengangkutan dengan penyebaran yang difasilitasi

Dalam kes ini, pengangkut menggerakkan bahan yang akan diangkut dari satu sisi membran ke sisi lain. Pengangkut ini adalah protein membran yang boleh kekal pada membran atau vesikel yang menyatu padanya apabila diperlukan.

Pengangkut ini juga memihak kepada kecerunan kepekatan bahan yang mereka bawa.

Jenis pengangkutan ini tidak memerlukan penggunaan tenaga dan oleh itu disebut pengangkutan pasif, kerana ia berlaku untuk kecenderungan konsentrasi.

Pengangkutan bersama

Jenis pengangkutan pasif lain melalui membran separa telap disebut cotransport. Dalam kes ini, kecerunan kepekatan satu bahan digunakan untuk pengangkutan bersamaan yang lain terhadap kecerunannya.

Jenis pengangkutan ini dapat dalam dua bentuk: symport, di mana kedua-dua bahan tersebut diangkut dalam arah yang sama, dan antisport, di mana satu bahan diangkut dalam satu arah dan yang lain ke arah yang berlawanan.

Pengangkutan membran aktif

Ini memerlukan tenaga dan yang diketahui menggunakan ATP, sebab itulah mereka dipanggil ATPases. Pengangkut ini dengan aktiviti enzimatik menghidrolisis ATP untuk mendapatkan tenaga yang diperlukan untuk pergerakan bahan melawan kecerunan kepekatannya.

Tiga jenis ATPases diketahui:

Pam Na + / K + dan pam kalsium (ATPases kalsium). Ini mempunyai struktur yang dibentuk oleh subunit α dan ß yang tertanam di dalam membran.

ATPases V dan ATPases F, yang mempunyai bentuk batang khas yang terdiri dari beberapa subunit dan kepala yang berputar di sekitar subunit batang.

ATPases V berfungsi untuk mengepam ion hidrogen terhadap kecerunan kepekatan, misalnya di perut dan lisosom. Dalam beberapa vesikel, seperti dopaminergik, terdapat bom hidrogen jenis ini yang mengepam H + ke dalam vesikel.

F ATPases memanfaatkan kecerunan H + sehingga mereka melalui strukturnya dan mengambil ADP dan P dan membentuk ATP, iaitu, bukannya menghidrolisis ATP, mereka mensintesisnya. Ini terdapat di membran mitokondria.

Pengangkutan aktif sekunder

Pengangkutan inilah yang menggunakan kecerunan elektrokimia yang dihasilkan oleh ATPase, menyeret bahan lain ke arah kecerunan. Maksudnya, pengangkutan bahan kedua terhadap kecerunan kepekatannya tidak secara langsung digabungkan dengan penggunaan ATP oleh molekul transporter.

ciri-ciri

Dalam sel hidup, kehadiran membran semipermeable memungkinkan untuk mengekalkan di dalamnya kepekatan bahan yang sama sekali berbeza dari kepekatan bahan yang sama di persekitaran ekstraselular.

Walau bagaimanapun, walaupun terdapat perbezaan kepekatan dan saluran terbuka atau liang untuk bahan tertentu, molekul ini tidak akan keluar atau masuk, kecuali keadaan tertentu diperlukan atau diubah.

Sebab fenomena ini adalah kerana terdapat keseimbangan elektrokimia yang menjadikan perbezaan kepekatan merentasi membran dapat mengatasi kecerunan elektrik yang dihasilkan oleh ion yang dapat difusi dan ini berlaku kerana sebilangan bahan tidak dapat keluar di dalam sel. .

Rujukan

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Biologi Sel Penting. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Biologi Molekul Sel (edisi ke-5). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
3. Berne, R., & Levy, M. (1990). Fisiologi. Mosby; Edisi Edisi Antarabangsa.
4. Fox, SI (2006). Fisiologi Manusia (edisi ke-9). New York, Amerika Syarikat: McGraw-Hill Press.
5. Luckey, M. (2008). Biologi struktur membran: dengan asas biokimia dan biofizik. Akhbar Universiti Cambridge.