กึ่งซึมผ่าน

กึ่งซึมผ่าน หมายถึงไบโอเมมเบรนที่เลือกซึมผ่านไปยังสสารบางชนิดและไม่สามารถผ่านโดยสารอื่นได้ ความสามารถในการซึมผ่านกึ่งเป็นพื้นฐานของการออสโมซิสและกำหนดลักษณะของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด การหยุดชะงักของความสามารถในการสังเคราะห์มีผลร้ายแรงต่ออิเล็กโทรไลต์และสมดุลของน้ำในช่องเซลล์

ความสามารถในการซึมผ่านคืออะไร?

Semipermeability หมายถึง "ความสามารถในการซึมผ่าน" คำนี้ย่อมาจากคุณสมบัติของอินเทอร์เฟซทางกายภาพหรือที่สำคัญ พื้นผิวกึ่งสังเคราะห์อนุญาตให้อนุภาคบางชนิดผ่านได้ในขณะที่ป้องกันไม่ให้คนอื่นผ่านไป

ในเทคโนโลยีทางการแพทย์และชีววิทยาความสามารถในการสังเคราะห์กลับมีบทบาทโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มกึ่งสังเคราะห์มีความสามารถในการซึมผ่านแบบเลือกได้และอนุญาตให้อนุภาคบางชนิดผ่านเมมเบรนไปในทิศทางที่แน่นอน เมมเบรนที่สอดคล้องกันแสดงถึงระบบการแยกที่อนุญาตให้สารบางชนิดผ่านไปยังอีกด้านหนึ่งของเมมเบรนโดยไม่มีระบบขนส่งเฉพาะ

เมมเบรนล้อมรอบเซลล์ซึ่งต้องรักษาสภาพแวดล้อมเฉพาะเพื่อความอยู่รอด หากไม่มีความสามารถในการสังเคราะห์ได้ของเมมเบรนการรักษาสภาพแวดล้อมของเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงจะเป็นไปไม่ได้ ในทางชีววิทยาความสามารถในการกึ่งสังเคราะห์ยังเป็นพื้นฐานสำหรับกระบวนการต่างๆเช่นออสโมซิสการดูดซึมและเทอร์โกล

ฟังก์ชันและงาน

คำว่าการขนส่งเมมเบรนสรุปการแทรกซึมของวัสดุทั้งหมดผ่านไบโอเมมเบรน การขนส่งเมมเบรนมีลักษณะโดยกลไกที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานสองประการ: นอกเหนือจากการซึมผ่านฟรีในแง่ของการแพร่กระจายแล้วยังมีการขนส่งเฉพาะอีกด้วย

เมมเบรนประกอบด้วย lipid bilayer ซึ่งในตัวเองแสดงถึงสิ่งกีดขวางระหว่างช่องที่มีน้ำของเซลล์ พื้นที่ภายนอกและไซโทพลาสซึมแยกออกจากกันด้วยวิธีนี้ milieus ที่แตกต่างกันสามารถมีชัยในช่องได้ ในระบบทางชีววิทยาบางระบบเยื่อหุ้มเซลล์สามารถซึมผ่านไปยังโมเลกุลขนาดเล็กได้เนื่องจากความลื่นไหล ความสามารถในการซึมผ่านนี้มีอยู่ในระบบชีวภาพตัวอย่างเช่นสำหรับน้ำซึ่งเคลื่อนที่ไปตามเมมเบรนตามการไล่ระดับความเข้มข้นที่มีอยู่ในทิศทางของความเข้มข้นที่สูงขึ้น

หลักการนี้เป็นโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตจำนวนมากและเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตของมนุษย์ด้วย เมมเบรนกึ่งสังเคราะห์สามารถซึมผ่านตัวทำละลายได้เป็นหลัก สารที่ละลายได้มักถูกกักไว้โดยเมมเบรนเพื่อให้สามารถรักษาสภาพแวดล้อมของเซลล์ที่อยู่เบื้องหลังชั้นแยก ซึ่งหมายความว่าเมมเบรนแบบกึ่งสังเคราะห์อนุญาตให้โมเลกุลที่มีมวลหรือขนาดโมลาร์ผ่านได้ในขณะที่ส่วนที่อยู่เหนือมวลโมลาร์หรือขนาดที่กำหนดจะถูกป้องกันไม่ให้ผ่าน

ปัจจุบันวิทยาศาสตร์พิจารณาถึงความผิดปกติชั่วคราวภายในไขมันในช่องท้องของเมมเบรนเป็นสาเหตุหลักของการซึมผ่านแบบกึ่งซึม ในฐานะที่เป็นพื้นฐานของการออสโมซิสความสามารถในการสังเคราะห์กลับเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด คำว่าออสโมซิสอธิบายการไหลโดยตรงของอนุภาคโมเลกุลผ่านเยื่อบางชนิดที่ซึมผ่านได้หรือกึ่งซึมผ่านได้ เพื่อให้เกิดความสมดุลของน้ำที่มีการควบคุมเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับการดูดซึมและความสามารถในการซึมผ่านแบบกึ่ง

Semipermeability ยังมีความสำคัญต่อการดูดซึม ซึ่งหมายถึงความสามารถในการควบคุมความเข้มข้นของสารที่ออกฤทธิ์ทางออสโมโตนิกในเมตาบอลิซึม ความสามารถนี้ทำหน้าที่หลีกเลี่ยงความเครียดจากออสโมติกและยังช่วยให้สิ่งมีชีวิตใช้ประโยชน์จากศักยภาพในการออสโมติก

นอกจากนี้ความสามารถในการซึมผ่านยังเป็นพื้นฐานของความดันเทอร์กอร์ของพืช ความดันนี้สอดคล้องกับความดันไฮโดรสแตติกในเซลล์ซึ่งทำให้เกิดกระบวนการทางสรีรวิทยาเช่นการแลกเปลี่ยนก๊าซหรือกระบวนการขนส่งที่แตกต่างกัน

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

การตอบสนองต่อการอักเสบของระบบเช่นภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดอาจส่งผลต่อการซึมผ่าน ในบริบทนี้ฮีสตามีนสารสื่อกลางจะถูกปล่อยออกมา หลังจากการปลดปล่อยความสามารถในการซึมผ่านของเรือจะเพิ่มขึ้นเหนือสิ่งอื่นใด

มีการตอบสนองต่อการอักเสบอื่น ๆ อีกมากมายที่ส่งผลต่อการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเนื้อเยื่อต่างๆ หนึ่งในนั้นคือตับอ่อนอักเสบซึ่งความสามารถในการซึมผ่านของระบบท่อตับอ่อนได้รับผลกระทบจากความผิดปกติ การซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ลดลงในกรณีนี้ ตัวอย่างเช่นปรากฏการณ์นี้สามารถรับรู้ได้โดยการทะลุผ่านสื่อความเปรียบต่างของรังสีเอ็กซ์ในระหว่างการถ่ายภาพเพื่อการวินิจฉัย

ความผิดปกติเพิ่มเติมของการซึมผ่านของเมมเบรนเกิดขึ้นในบริบทของโรคหัวใจและหลอดเลือด ในกรณีส่วนใหญ่ความผิดปกติของการซึมผ่านของเมมเบรนทั้งหมดส่งผลให้สมดุลของอิเล็กโทรไลต์ไม่สมดุล

นอกเหนือจากบริบทที่อธิบายแล้วความผิดปกติของการซึมผ่านของเมมเบรนยังอาจมีพื้นฐานทางพันธุกรรมตัวอย่างเช่นการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมของโปรตีนเมมเบรนสามารถเปลี่ยนการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ได้อย่างมีนัยสำคัญตัวอย่างเช่นในโรคเช่น Myotonia congenita Thomsen

ในโรคนี้ช่องคลอไรด์ภายในกล้ามเนื้อที่ได้รับการเปลี่ยนแปลงโดยการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ของคลอไรด์อิออนลดลง หากไม่มีทางผ่านของไอออนเหล่านี้กล้ามเนื้อจะไม่สามารถทำงานได้เต็มศักยภาพ

ในที่สุดความผิดปกติของการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมดแสดงผลอย่างมีนัยสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ตัวอย่างเช่นถ้าเมมเบรนแบบกึ่งสังเคราะห์ไม่สามารถซึมผ่านตัวทำละลายได้อีกต่อไปความสมดุลของน้ำในช่องของเซลล์จะไม่สมดุล ถ้าเมมเบรนที่สามารถซึมผ่านได้อีกครั้งสามารถซึมผ่านได้มากเกินไปสภาพแวดล้อมเฉพาะของช่องเซลล์ก็จะเปลี่ยนไปในกรณีนี้เช่นกัน ในทั้งสองกรณีเซลล์ที่ได้รับผลกระทบอาจถึงวาระที่จะตายได้เนื่องจากสภาพแวดล้อมการทำงานที่ตั้งใจไว้ของช่องนั้นไม่สมดุล

โรคแพ้ภูมิตัวเองอาจทำให้ความสามารถในการซึมผ่านของพังผืดลดลง ตัวอย่างเช่น antiphospholipid syndrome ถูกกำหนดโดยเฉพาะกับ biomembrane และเปลี่ยนความสามารถในการซึมผ่านทางสรีรวิทยา

ในพืชยังสังเกตเห็นการรบกวนบางอย่างในการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์หรือการซึมผ่านของเยื่อที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตที่เป็นปรสิต ปรสิตบางชนิดขับสารพิษเหี่ยวออกมาในแง่ของมาราสมีน สารเหล่านี้ก่อให้เกิดการรบกวนการซึมผ่านกึ่งเพื่อทำให้การซึมผ่านในพลาสมาของเซลล์เจ้าบ้านเพิ่มขึ้นและทำให้สามารถเข้าถึงได้โดยไม่ จำกัด