半透性

半透性 特定の物質に対して選択的に透過性があり、他の物質が通過できない生体膜を指します。半透過性は浸透の基礎であり、すべての生物の細胞を特徴付けます。半透性の混乱は、セルコンパートメント内の電解質と水のバランスに壊滅的な結果をもたらします。

半透過性とは何ですか？

半透性とは文字通り「半透性」を意味します。この用語は、物理的または実質的なインターフェースの特性を表します。半透過性の表面は、特定の粒子を通過させ、他の粒子は通過させません。

医療技術と生物学では、半透性は特に膜の状況で役割を果たします。半透膜は選択的な透過性があり、特定の粒子が特定の方向に膜を通過することを可能にします。対応する膜は、特定の物質が特定の輸送システムなしで膜の反対側に通過することを可能にする分離システムを表しています。

膜は、生存のために特定の環境が維持されなければならない細胞を取り囲んでいます。膜の半透過性なしでは、特定の細胞環境を維持することは考えられないでしょう。生物学では、半透過性は浸透、浸透圧調節、膨圧などのプロセスの基礎でもあります。

機能とタスク

膜輸送という用語は、生体膜を通過するすべての物質の浸透をまとめたものです。膜輸送は2つの根本的に異なるメカニズムによって特徴付けられます。拡散の意味での自由浸透に加えて、特定の輸送もあります。

膜は脂質二重層で構成されており、それ自体が細胞の水分を含む区画間のバリアを表しています。このようにして、細胞外空間と細胞質空間が互いに分離されます。別の環境がコンパートメントで勝つことができます。特定の生物学的システムでは、細胞膜はその流動性のおかげで、より小さな分子を透過します。この透過性は、生物系、例えば、水に対して存在し、存在する濃度勾配に従って、より高い濃度の方向に膜に沿って移動します。

この原理は、多くの生物の基本的な構成要素であり、したがって人間の生物の基礎でもあります。半透膜は主に溶媒を透過します。溶解した物質は、分離層の背後の細胞環境を維持できるようにするために、膜によって保持されることがよくあります。半透膜では、特定の分子量またはサイズまでの分子を通過させることができますが、所定の分子量またはサイズを超えるものは通過できません。

科学は現在、膜の脂質二重層内の一時的な不規則性を半透性の主な原因であると考えています。浸透の基礎として、半透性はすべての生物の重要な要素です。浸透という用語は、選択的に透過性または半透過性の膜を通過する分子粒子の方向付けられた流れを表します。調整された水のバランスを達成するために、すべての生物の細胞は浸透、したがって半透過性に依存しています。

半透過性も浸透圧調節にとって重要です。これは、代謝における浸透圧活性物質の濃度を調節する能力を意味します。この能力は浸透圧ストレスを回避するのに役立ち、生物が浸透圧ポテンシャルを利用するのにも役立ちます。

さらに、半透性は植物の膨圧の基礎を形成します。この圧力は細胞内の静水圧に対応し、ガス交換やさまざまな輸送プロセスなどの生理学的プロセスを可能にします。

病気と病気

敗血症などの全身性炎症反応は透過性に影響を与える可能性があります。これに関連して、メディエーター物質であるヒスタミンが放出されます。解放後、血管の透過性はとりわけ増加します。

さまざまな組織の膜透過性に影響を与える他の多くの炎症反応が存在します。それらの1つは膵炎であり、膵管系の半透性が障害によって影響を受ける。この場合、細胞の膜透過性は低下します。この現象は、たとえば、画像診断中にX線造影剤が浸透することによって認識できます。

膜透過性のさらなる障害は、心血管疾患の状況で発生します。ほとんどの場合、すべての膜透過性障害により、電解質バランスが不均衡になります。

記載された文脈とは別に、膜透過性の障害も遺伝的根拠を持ち得る。膜タンパク質の遺伝的変異は、例えば、ミオトニア・コンジェニータ・トムセンなどの疾患において、例えば、細胞膜の透過性を著しく変化させる可能性があります。

この疾患では、遺伝子変異によって変化した筋肉内の塩素イオンチャネルが、塩素イオンの膜通過を阻害します。これらのイオンが通過しないと、筋肉は完全に機能することができません。

最終的に、すべての膜透過性障害は、生物全体に重大な影響を及ぼします。例えば、半透膜が突然溶媒を透過しなくなった場合、セルのコンパートメント内の水バランスが不均衡になります。半透膜が再び透過性が高すぎる場合、この場合も細胞区画の特定の環境が変化します。どちらの場合も、そのコンパートメントの意図された作業環境のバランスが崩れているため、影響を受けた細胞は死ぬ運命にあります。

自己免疫疾患も膜透過性を損なう可能性があります。たとえば、抗リン脂質症候群は特に生体膜に向けられており、その生理的透過性を変化させます。

植物では、寄生生物に関連する膜の膜透過性または半透過性のいくつかの障害も観察されます。特定の寄生虫は、マラスミンの意味で青枯れ毒素を排泄します。これらの物質は、宿主細胞の血漿中の透過性の増加を引き起こし、それにより妨げられないアクセスを得るために、半透過性障害を引き起こす。