Membrane Permeability: Pag-andar, Papel at Sakit

Nailalarawan ng pagkamatagusin ng lamad ang pagkamatagusin ng molecule sa pamamagitan ng mga lamad ng cell. Ang lahat ng mga cell ay na-demarcate mula sa intercellular space ng mga biomembranes at sabay na naglalaman ng mga cell organelles na napapaligiran ng mga lamad. Ang pagkamatagusin ng mga lamad ay kinakailangan para sa makinis na daloy ng mga reaksyon ng biochemical.

Ano ang pagkamatagusin ng lamad?

Nailalarawan ng pagkamatagusin ng lamad ang pagkamatagusin ng molecule sa pamamagitan ng mga lamad ng cell. Ang pagkamatagusin ng lamad ay tinukoy bilang ang pagkamatagusin ng biomembranes sa mga likido at solute. Gayunpaman, ang mga lamad ng cell ay hindi natatagusan sa lahat ng mga sangkap. Samakatuwid, tinatawag din silang mga semipermeable membrane (semipermeable membrane). Ang mga biomembranes ay binubuo ng dalawang mga layer ng phospholipid, na natatanggap sa mga gas tulad ng oksiheno or karbon dioxide, pati na rin ang natutunaw na lipid na mga nonpolar na sangkap. Ang mga sangkap na ito ay maaaring dumaan sa mga lamad sa pamamagitan ng normal na pagsasabog. Polar at hydrophilic molecule bawal dumaan. Maaari lamang silang madala sa pamamagitan ng lamad sa pamamagitan ng passive o aktibong mga proseso ng transportasyon. Pinoprotektahan ng Membranes ang espasyo ng intracellular at ang puwang sa loob ng mga cell organelles. Tinitiyak nila ang pagpapanatili ng mga tiyak na kondisyon ng kemikal at pisikal para sa mahahalagang reaksyon ng biochemical nang walang panghihimasok mula sa labas. Ang pagkamatagusin ng mga lamad ay tinitiyak ang pumipili na pagdadala ng mga mahahalagang sangkap mula sa extracellular space papunta sa cell at ang pagpapaalis ng mga produktong metabolic mula sa cell. Totoo rin ito para sa mga indibidwal na cell organelles.

Pag-andar at gawain

Ang mga membranes ay kinakailangan para sa hindi nababagabag na pag-unlad ng mga mahahalagang reaksyon ng biochemical sa loob ng mga cell at cell organelles. Ang pagkamatagusin ng lamad ay pantay na mahalaga para sa pagbibigay ng mga cell na may mahahalagang nutrisyon tulad ng proteins, carbohydrates o fats. Mineral, bitamina at iba pang mga aktibong sangkap ay dapat ding makapasa sa lamad. Sa parehong oras, ang mga produktong metabolic ay ginawa na dapat itapon mula sa selyula. Gayunpaman, ang mga lamad ay natatagusan lamang sa mga lipopilop na molekula at maliit na mga molekulang gas tulad ng oksiheno or karbon dioxide. Ang polar hydrophilic o kahit na malalaking mga molekula ay maaari lamang dumaan sa lamad sa pamamagitan ng mga proseso ng transportasyon. Mayroong mga passive at aktibong paraan ng transportasyon ng lamad para sa hangaring ito. Gumagana ang passive transport nang hindi nagbibigay ng enerhiya sa direksyon ng isang potensyal o walang halo gradient Ang mas maliliit na mga molekulang lipophilic o molekulang gas ay napapailalim sa normal na pagsasabog. Para sa mas malalaking mga molekula, ang normal na pagsasabog ay hindi na posible. Dito, tiyak na transportasyon proteins o ang mga protina ng channel ay maaaring mapabilis ang transportasyon. Ang transportasyon proteins saklawin ang lamad tulad ng isang lagusan. Ang mas maliit na mga molekulang polar ay maaaring maipasa sa tunnel na ito sa pamamagitan ng pagkilos ng polar amino acids. Pinapayagan din nito ang pagdala ng mga maliliit na sisingilin na ions sa pamamagitan ng lagusan. Ang isa pang passive posibilidad ng transportasyon na mga resulta mula sa pagkilos ng mga protina ng carrier na dalubhasa para sa ilang mga molekula. Sa gayon, kapag ang mga molekula ay dumidikit, binabago nila ang kanilang pagsunod at sa gayon ay hinahatid ito sa lamad. Ang aktibong transportasyon ng lamad ay nangangailangan ng supply ng enerhiya. Ang kaukulang Molekyul ay dinala laban sa a walang halo gradient o elektrikal na gradient. Ang mga proseso ng pagbibigay ng enerhiya ay nagreresulta mula sa hydrolysis ng ATP, ang pagbuo ng isang gradient ng singil sa anyo ng isang electric field o ang pagtaas ng entropy sa pamamagitan ng pagbuo ng isang walang halo gradient Para sa mga sangkap na hindi tumagos sa lamad sa lahat, magagamit ang endocytosis o exositosis. Sa endositosis, isang patak ng likido ang isinasama sa pamamagitan ng pagpapalaglag ng biomembrane at dinala sa cell. Lumilikha ito ng tinatawag na endosome, na nagdadala ng mahahalagang sangkap sa cytoplasm. Sa panahon ng exocytosis, ang mga produktong basura sa cytoplasm ay isinasagawa sa labas ng mga vesicle ng transportasyon na sakop ng lamad.

Mga karamdaman at karamdaman

Ang mga karamdaman ng pagkamatagusin ng lamad ay maaari mamuno sa iba`t ibang mga estado ng sakit. Ang mga pagbabago ay nakakaapekto sa pagkamatagusin ng iba't ibang mga ions. Ang mga karamdaman sa pagkamatagusin ng lamad ay madalas ding resulta ng sakit na cardiovascular. Sa kasong ito, ang electrolyte balanse ng katawan ay maaaring maapektuhan. Gayunpaman, maraming mga namamana na sanhi ay nagdudulot din ng mga karamdaman sa pagkamatagusin ng lamad. Ang iba't ibang mga protina ay kasangkot sa pagpupulong ng lamad at responsable para sa tamang pag-andar ng dobleng lipid layer. Ang mga genetikong pagbabago ng ilang mga protina ay responsable, bukod sa iba pang mga bagay, para sa mga pagbabago sa pagkamatagusin ng lamad. Ang isang halimbawa ay ang sakit na myotonia congenita Thomsen. Ang sakit na ito ay isang genetically determinadong karamdaman ng pagpapaandar ng kalamnan. Sa kasong ito, a gene ay na-mutate na ang mga code para sa klorido mga channel ng kalamnan hibla lamad. Ang pagkamatagusin ng klorido ions ay nabawasan. Mas madaling magreresulta ito kalamnan hibla depolarization kaysa sa malusog na indibidwal. Ang pagkahilig para sa pag-urong ng kalamnan ay nadagdagan, na pinaghihinalaang pagiging tigas. Halimbawa, ang isang saradong kamao ay mabubuksan lamang sa isang tiyak na pagkaantala. Gayundin ang mga mata ay mabubuksan pagkatapos ng 30 segundo pagkatapos ng pagsara, na kung tawagin takip ng mata-laglag. Bukod dito, may mga autoimmune sakit partikular na nakadirekta laban sa biomembranes. Sa kontekstong ito, kilala ang tinatawag na antiphospholipid syndrome (APS). Sa sakit na ito, ang katawan immune system ay nakadirekta laban sa mga protina na nakasalalay sa Phospholipids ng lamad. Bilang isang resulta, ang dugo ay nagiging mas coagulable. Ang posibilidad ng puso ang mga atake, stroke at baga embolism ay nadagdagan. Ang mga karamdaman sa pagkamatagusin ng lamad ay matatagpuan din sa tinaguriang mitochondriopathies. Nasa mitochondria, enerhiya ay nakuha mula sa pagkasunog ng carbohydrates, taba at protina. mitochondria ay mga cell organelles na napapaligiran din ng isang lamad. Sa loob ng mga planta ng lakas na ito ng enerhiya, ang mga libreng radical ay ginawa sa isang mataas na antas. Kung ang mga ito ay hindi nakunan, nangyayari ang pinsala sa mga lamad. Malubhang nililimitahan nito ang pagpapaandar ng mitochondria. Gayunpaman, maraming mga kadahilanan para sa nabawasan na pagiging epektibo ng mga radikal na scavenger.