Pusiau pralaidumas reiškia biomembraną, kuri yra selektyviai pralaidi tam tikroms medžiagoms ir kurios negali praeiti kitos medžiagos. Pusiau pralaidumas yra osmoso pagrindas ir apibūdina visų gyvų daiktų ląsteles. Pusiau pralaidumo sutrikimai turi pražūtingą poveikį elektrolitų ir vandens balansui ląstelių skyriuose.
Koks yra pusiau pralaidumas?
Pusiau pralaidumas pažodžiui reiškia „pusiau pralaidumas“. Šis terminas reiškia fizinių ar esminių sąsajų savybes. Pusiau pralaidūs paviršiai leidžia tam tikroms dalelėms praeiti, tuo tarpu neleidžia praeiti kitoms.
Medicinos technologijose ir biologijoje pusiau pralaidumas vaidina svarbų vaidmenį, ypač esant membranoms. Pusiau pralaidžios membranos turi selektyvų pralaidumą ir leidžia tam tikroms dalelėms praeiti pro membraną tam tikra kryptimi. Atitinkamos membranos reiškia atskyrimo sistemą, leidžiančią tam tikroms medžiagoms pereiti į kitą membranos pusę be specifinių transportavimo sistemų.
Membranos supa ląsteles, kuriose, siekiant išlikti, reikia išlaikyti specifinę aplinką. Be membranų pusiau pralaidumo, neįmanoma išlaikyti specifinės ląstelių aplinkos. Biologijoje pusiau pralaidumas taip pat yra tokių procesų, kaip osmozė, osmoregulacija ir turgoras, pagrindas.
Funkcija ir užduotis
Terminas membranos pernaša apibendrina visas medžiagų skvarbas per biomembraną. Membranos transportavimui būdingi du iš esmės skirtingi mechanizmai: be laisvo skverbimosi difuzijos prasme, yra ir specifinis transportavimas.
Membraną sudaro lipidinis dvisluoksnis sluoksnis, kuris pats savaime reiškia barjerą tarp vandeningų ląstelės skyrių. Tokiu būdu ekstraplazminė ir citoplazminė erdvės yra atskirtos viena nuo kitos. Skyriuose gali vyrauti skirtinga aplinka. Tam tikrose biologinėse sistemose ląstelės membrana yra pralaidi mažesnėms molekulėms dėl savo sklandumo. Šis pralaidumas egzistuoja biologinėje sistemoje, pavyzdžiui, vandeniui, kuris juda išilgai membranos pagal esamą koncentracijos gradientą didesnės koncentracijos kryptimi.
Šis principas yra pagrindinis daugelio organizmų elementas, taigi ir žmogaus organizmo pagrindas. Pusiau pralaidžios membranos pirmiausia yra pralaidžios tirpikliams. Ištirpusios medžiagos dažnai sulaiko membraną, kad galėtų išlaikyti ląstelių aplinką už skiriamojo sluoksnio. Tai reiškia, kad pusiau pralaidžios membranos leidžia praeiti molekulėms iki tam tikros molinės masės ar dydžio, tuo tarpu didesnėms nei nurodytos molinės masės ar dydžio molekulėms neleidžiama praeiti.
Dabar mokslas mano, kad laikini pažeidimai membranų lipidiniuose sluoksniuose yra pagrindinė pusiau pralaidumo priežastis. Kaip osmoso pagrindas, pusiau pralaidumas yra svarbus visų gyvų organizmų komponentas. Sąvoka osmosis apibūdina nukreiptą molekulinių dalelių srautą per selektyviai pralaidžias ar pusiau pralaidžias membranas. Norint pasiekti reguliuojamą vandens balansą, visų gyvų būtybių ląstelės yra priklausomos nuo osmoso ir tokiu būdu pusiau pralaidumo.
Puslaidumas yra labai svarbus osmoregulacijai. Tai reiškia gebėjimą reguliuoti osmosiškai aktyvių medžiagų koncentraciją metabolizme. Šis gebėjimas padeda išvengti osmosinio streso ir padeda gyviesiems dalykams išnaudoti jų osmosinį potencialą.
Be to, pusiau pralaidumas sudaro augalų turgorinio slėgio pagrindą. Šis slėgis atitinka hidrostatinį slėgį ląstelėse, kuris įgalina fiziologinius procesus, tokius kaip dujų mainai ar skirtingi transportavimo procesai.
Ligos ir negalavimai
Sisteminės uždegiminės reakcijos, tokios kaip sepsis, gali turėti įtakos pralaidumui. Atsižvelgiant į tai, išsiskiria tarpinė medžiaga histaminas. Po išleidimo kraujagyslių pralaidumas, be kita ko, padidėja.
Egzistuoja daugybė kitų uždegiminių reakcijų, turinčių įtakos skirtingų audinių membranos pralaidumui. Vienas iš jų yra pankreatitas, kai kasos latakų sistemos pusiau pralaidumas yra paveiktas sutrikimų. Tokiu atveju sumažėja ląstelių membranų pralaidumas. Šį reiškinį galima atpažinti, pavyzdžiui, rentgeno kontrastinės medžiagos prasiskverbimu atliekant diagnostinius vaizdus.
Tolesni membranos pralaidumo sutrikimai atsiranda sergant širdies ir kraujagyslių ligomis. Daugeliu atvejų dėl visų membranos pralaidumo sutrikimų atsiranda elektrolitų pusiausvyros sutrikimas.
Be aprašytų aplinkybių, membranų pralaidumo sutrikimai taip pat gali turėti paveldimą pagrindą.Paveldima membranos baltymų mutacija, pavyzdžiui, gali žymiai pakeisti ląstelės membranos pralaidumą, pavyzdžiui, esant tokioms ligoms kaip Myotonia congenita Thomsen.
Sergant šia liga, dėl genetinės mutacijos pakitusių chlorido kanalų raumenyse pablogėja chlorido jonų praėjimas membranoje. Be šių jonų praleidimo raumenys negali dirbti visu pajėgumu.
Galų gale visi membranų pralaidumo sutrikimai daro didelį poveikį visam organizmui. Jei, pavyzdžiui, pusiau pralaidi membrana staiga nebėra pralaidi tirpikliams, vandens balansas kameros skyriuose yra išbalansuotas. Jei pusiau pralaidi membrana vėl yra per daug pralaidi, tokiu atveju keičiasi ir ląstelių skyrių specifinė aplinka. Abiem atvejais paveikta ląstelė gali būti pasmerkta mirti, nes numatoma jos skyrių darbo aplinka nėra pusiausvyra.
Autoimuninės ligos taip pat gali pakenkti membranos pralaidumui. Pavyzdžiui, antifosfolipidinis sindromas yra nukreiptas specialiai prieš biomembraną ir keičia jo fiziologinį pralaidumą.
Augaluose taip pat pastebimi tam tikri membranų, susijusių su parazitiniais organizmais, pralaidumas ar pusiau pralaidumas. Kai kurie parazitai išskiria vytusius toksinus marasmino prasme. Šios medžiagos sukelia pusiau pralaidumo sutrikimus, kad padidėtų priimančiosios ląstelės pralaidumas ir tokiu būdu būtų sudarytos sąlygos netrukdomai patekti.
