Kebolehtelapan membran mencirikan kebolehtelapan molekul melalui membran sel. Semua sel dibezakan dari ruang antar sel oleh biomembran dan secara serentak mengandungi organel sel yang dikelilingi oleh membran. Kebolehtelapan membran diperlukan untuk kelancaran tindak balas biokimia.
Apakah kebolehtelapan membran?
Kebolehtelapan membran mencirikan kebolehtelapan molekul melalui membran sel. Kebolehtelapan membran ditakrifkan sebagai kebolehtelapan biomembran terhadap cecair dan zat terlarut. Walau bagaimanapun, membran sel tidak telap terhadap semua bahan. Oleh itu, mereka juga dipanggil membran semipermeable (membran semipermeable). Biomembran terdiri daripada dua lapisan fosfolipid, yang telap ke gas seperti oksigen or karbon dioksida, serta bahan bukan polar yang larut dalam lipid. Bahan ini boleh melalui membran melalui penyebaran normal. Kutub dan hidrofilik molekul tidak dibenarkan melalui. Mereka hanya dapat diangkut melalui membran melalui proses pengangkutan pasif atau aktif. Membran melindungi ruang intrasel dan ruang dalam organel sel. Mereka memastikan pemeliharaan keadaan kimia dan fizikal tertentu untuk tindak balas biokimia penting tanpa gangguan dari luar. Kebolehtelapan membran memastikan pengangkutan sel-sel penting bahan dari ruang ekstraselular ke dalam sel dan pengusiran produk metabolik dari sel. Perkara yang sama berlaku untuk organel sel individu.
Fungsi dan tugas
Membran sangat penting untuk perkembangan reaksi biokimia penting dalam sel dan organel sel yang tidak terganggu. Kebolehtelapan membran sama pentingnya untuk membekalkan sel dengan nutrien penting seperti protein, karbohidrat atau lemak. Mineral, vitamin dan bahan aktif lain juga mesti dapat melalui membran. Pada masa yang sama, produk metabolik dihasilkan yang mesti dibuang dari sel. Walau bagaimanapun, membran hanya boleh telap terhadap molekul lipofilik dan molekul gas kecil seperti oksigen or karbon dioksida. Molekul hidrofilik atau bahkan molekul besar hanya dapat melalui membran melalui proses pengangkutan. Terdapat kaedah pasif dan aktif membran membran untuk tujuan ini. Pengangkutan pasif berfungsi tanpa membekalkan tenaga ke arah potensi atau kepekatan kecerunan. Molekul lipofilik atau molekul gas yang lebih kecil dikenakan penyebaran normal. Untuk molekul yang lebih besar, penyebaran normal tidak lagi mungkin. Di sini, pengangkutan tertentu protein atau protein saluran dapat memudahkan pengangkutan. Pengangkutan protein menjarakkan selaput seperti terowong. Molekul polar yang lebih kecil dapat dilalui melalui terowong ini melalui tindakan polar asid amino. Ini juga membolehkan pengangkutan ion bermuatan kecil melalui terowong. Kemungkinan pengangkutan pasif lain adalah hasil tindakan protein pembawa yang khusus untuk molekul tertentu. Oleh itu, apabila molekul itu berlabuh, mereka mengubah konformasi mereka dan dengan demikian mengangkutnya ke membran. Pengangkutan membran aktif memerlukan bekalan tenaga. Molekul yang sesuai diangkut melawan a kepekatan kecerunan atau kecerunan elektrik. Proses pembekalan tenaga terhasil dari hidrolisis ATP, penumpukan kecerunan cas dalam bentuk medan elektrik atau peningkatan entropi dengan membina kepekatan kecerunan. Untuk bahan yang sama sekali tidak dapat menembusi membran, tersedia endositosis atau eksositosis. Dalam endositosis, titisan cecair digabungkan melalui pencerobohan biomembran dan diangkut ke dalam sel. Ini menghasilkan endosom yang dipanggil, yang mengangkut bahan penting ke sitoplasma. Semasa eksositosis, produk buangan dalam sitoplasma dibawa keluar oleh vesikel pengangkutan yang membungkus selaput.
Penyakit dan gangguan
Gangguan kebolehtelapan membran boleh membawa ke pelbagai keadaan penyakit. Perubahan tersebut mempengaruhi kebolehtelapan pelbagai ion. Gangguan kebolehtelapan membran juga sering terjadi akibat penyakit kardiovaskular. Dalam kes ini, elektrolit seimbang badan boleh terjejas. Walau bagaimanapun, banyak penyebab keturunan juga menyebabkan gangguan kebolehtelapan membran. Berbagai protein terlibat dalam pemasangan membran dan bertanggungjawab untuk fungsi lapisan lipid ganda yang betul. Perubahan genetik protein tertentu bertanggungjawab, antara lain, untuk perubahan kebolehtelapan membran. Salah satu contohnya ialah penyakit myotonia congenita Thomsen. Penyakit ini adalah gangguan fungsi otot yang ditentukan secara genetik. Dalam kes ini, a gen dimutasi yang memberi kod untuk klorida saluran dari serat otot membran. Kebolehtelapan dari klorida ion dikurangkan. Ini menghasilkan lebih mudah serat otot depolarisasi daripada pada individu yang sihat. Kecenderungan untuk pengecutan otot meningkat, yang dianggap sebagai kekakuan. Contohnya, penumbuk tertutup hanya dapat dibuka dengan kelewatan tertentu. Juga mata hanya dapat dibuka setelah 30 saat setelah ditutup, yang disebut kelopak mata-lag. Selanjutnya, terdapat penyakit autoimun yang ditujukan secara khusus terhadap biomembran. Dalam konteks ini, sindrom antiphospholipid (APS) disebut. Dalam penyakit ini, badan sistem imun diarahkan terhadap protein yang terikat pada Phospholipid membran. Akibatnya, darah menjadi lebih mudah dibekukan. Kebarangkalian untuk jantung serangan, strok dan emboli paru meningkat. Gangguan kebolehtelapan membran juga dijumpai dalam apa yang disebut mitokondriopati. Di dalam mitokondria, tenaga diperoleh daripada pembakaran karbohidrat, lemak dan protein. Mitokondria adalah organel sel yang juga dikelilingi oleh membran. Di dalam loji tenaga tenaga ini, radikal bebas dihasilkan pada tahap yang tinggi. Sekiranya ini tidak ditangkap, kerosakan pada membran berlaku. Ini sangat mengehadkan fungsi mitokondria. Walau bagaimanapun, terdapat banyak sebab untuk mengurangkan keberkesanan pemulih radikal.