Yarı-geçirgen

Yarı-geçirgen Belirli maddelere seçici olarak geçirgen olan ve diğer maddelerden geçemeyen biyomembranı ifade eder. Yarı geçirgenlik, ozmozun temelidir ve tüm canlıların hücrelerini karakterize eder. Yarı geçirgenlikteki bozulmalar, hücre bölmelerindeki elektrolit ve su dengesi için yıkıcı sonuçlara sahiptir.

Yarı geçirgenlik nedir?

Yarı geçirgenlik, kelimenin tam anlamıyla "yarı geçirgenlik" anlamına gelir. Terim, fiziksel veya önemli arayüzlerin bir özelliğini ifade eder. Yarı geçirgen yüzeyler, bazı parçacıkların geçmesine izin verirken diğerlerinin geçmesini engeller.

Tıp teknolojisi ve biyolojide, yarı geçirgenlik özellikle membranlar bağlamında rol oynar. Yarı geçirgen zarlar, seçici geçirgenliğe sahiptir ve belirli parçacıkların zardan belirli bir yönde geçmesine izin verir. Karşılık gelen zarlar, belirli maddelerin özel taşıma sistemleri olmadan zarın diğer tarafına geçmesine izin veren bir ayırma sistemini temsil eder.

Zarlar, hayatta kalmak için belirli bir ortamın sürdürülmesi gereken hücreleri çevreler. Zarların yarı geçirgenliği olmadan, spesifik hücre ortamını muhafaza etmek düşünülemezdi. Biyolojide, yarı geçirgenlik aynı zamanda ozmoz, osmoregülasyon ve turgor gibi süreçlerin temelidir.

İşlev ve görev

Membran aktarımı terimi, biyomembran boyunca tüm materyal penetrasyonlarını özetler. Membran taşınması, temelde iki farklı mekanizma ile karakterize edilir: difüzyon anlamında serbest geçişe ek olarak, ayrıca özel taşıma da vardır.

Membran, kendi içinde hücrenin sulu bölümleri arasında bir bariyeri temsil eden bir lipit çift tabakasından oluşur. Ekstraplazmik ve sitoplazmik boşluk bu şekilde birbirinden ayrılır. Bölmelerde farklı çevreler hakim olabilir. Bazı biyolojik sistemlerde, hücre zarı akışkanlığı sayesinde daha küçük molekülleri geçirgendir. Bu geçirgenlik, biyolojik sistemde, örneğin, daha yüksek konsantrasyon yönünde mevcut konsantrasyon gradyanına uygun olarak zar boyunca hareket eden su için mevcuttur.

Bu ilke, birçok organizmanın temel bir yapı taşıdır ve dolayısıyla insan organizmasının da temelidir. Yarı geçirgen zarlar öncelikle çözücülere karşı geçirgendir. Çözünmüş maddeler, ayırma tabakasının arkasındaki hücre ortamını muhafaza edebilmek için genellikle zar tarafından tutulur. Bu, yarı geçirgen zarların belirli bir molar kütleye veya boyuta kadar moleküllerin geçmesine izin verirken, verilen molar kütle veya boyutun üzerindeki moleküllerin geçmesinin önlendiği anlamına gelir.

Bilim artık zarların lipit çift tabakalarındaki geçici düzensizlikleri yarı geçirgenliğin birincil nedeni olarak görüyor. Ozmozun temeli olan yarı geçirgenlik, tüm canlı organizmaların önemli bir bileşenidir. Osmoz terimi, moleküler partiküllerin seçici olarak geçirgen veya yarı geçirgen membranlar boyunca yönlendirilmiş akışını tanımlar. Düzenlenmiş bir su dengesi sağlamak için, tüm canlıların hücreleri ozmoza ve dolayısıyla yarı geçirgenliğe bağımlıdır.

Yarı geçirgenlik, osmoregülasyon için de çok önemlidir. Bu, metabolizmadaki ozmotik olarak aktif maddelerin konsantrasyonlarını düzenleme yeteneği anlamına gelir. Bu yetenek, ozmotik stresi önlemeye hizmet eder ve aynı zamanda canlıların ozmotik potansiyellerinden yararlanmalarına yardımcı olur.

Ek olarak, yarı geçirgenlik bitkilerin turgor basıncının temelini oluşturur. Bu basınç, hücrelerdeki hidrostatik basınca karşılık gelir ve bu, gaz değişimi veya farklı taşıma süreçleri gibi fizyolojik süreçleri mümkün kılar.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Sepsis gibi sistemik enflamatuar yanıtlar geçirgenliği etkileyebilir. Bu bağlamda aracı madde histamin salınır. Serbest bırakıldıktan sonra, diğer şeylerin yanı sıra, damarların geçirgenliği artar.

Farklı dokuların zar geçirgenliğini etkileyen birçok başka iltihaplanma tepkisi mevcuttur. Bunlardan biri, pankreatik kanal sisteminin yarı geçirgenliğinin bozukluklardan etkilendiği pankreatittir. Bu durumda hücrelerin zar geçirgenliği azalır. Bu fenomen, örneğin, tanısal görüntüleme sırasında X-ışını kontrast ortamının nüfuz etmesiyle tanınabilir.

Kardiyovasküler hastalıklar bağlamında başka membran geçirgenliği bozuklukları ortaya çıkar. Çoğu durumda, tüm membran geçirgenlik bozuklukları, elektrolit dengesinde bir dengesizlikle sonuçlanır.

Tarif edilen bağlamların dışında, zar geçirgenliği bozuklukları da kalıtsal bir temele sahip olabilir. Membran proteinlerinin kalıtsal bir mutasyonu, örneğin, bir hücre membranının geçirgenliğini önemli ölçüde değiştirebilir, örneğin Myotonia congenita Thomsen gibi hastalıklarda.

Bu hastalıkta, genetik mutasyonla değiştirilen kasların içindeki klorür kanalları, klorür iyonlarının zar geçişini bozar. Bu iyonların geçişi olmadan kaslar tam potansiyelleriyle çalışamazlar.

Sonuçta, tüm membran geçirgenlik bozuklukları, tüm organizma üzerinde önemli etkiler gösterir. Örneğin, yarı geçirgen bir zar birdenbire artık çözücülere karşı geçirgen değilse, hücrenin bölmelerindeki su dengesi dengesizdir. Yarı geçirgen bir zar yine çok geçirgen ise, bu durumda da hücre bölmelerinin özel ortamı değişir. Her iki durumda da etkilenen hücre, bölmelerinin amaçlanan çalışma ortamı dengesiz olduğu için ölmeye mahkum olabilir.

Otoimmün hastalıklar ayrıca zar geçirgenliğini de bozabilir. Örneğin antifosfolipid sendromu, spesifik olarak biyomembrana yöneliktir ve bunların fizyolojik geçirgenliğini değiştirir.

Bitkilerde, parazitik organizmalarla bağlantılı zar geçirgenliğinde veya zarların yarı geçirgenliğinde bazı bozukluklar da gözlenir. Bazı parazitler, marazminler gibi solgunluk toksinleri salgılar. Bu maddeler, konakçı hücrenin plazmasında geçirgenlikte bir artışa neden olmak ve böylece engelsiz erişim elde etmek için yarı geçirgenlik bozukluklarına neden olur.