Tính thấm của màng đặc trưng cho tính thấm của phân tử qua màng tế bào. Tất cả các tế bào được phân cách với không gian gian bào bởi màng sinh chất và đồng thời chứa các bào quan tế bào được bao bọc bởi màng. Tính thấm của màng là cần thiết cho sự trôi chảy của các phản ứng sinh hóa.
Tính thấm của màng là gì?
Tính thấm của màng đặc trưng cho tính thấm của phân tử qua màng tế bào. Tính thấm của màng được định nghĩa là tính thấm của màng sinh học đối với chất lỏng và chất hòa tan. Tuy nhiên, màng tế bào không thấm được tất cả các chất. Vì vậy, chúng còn được gọi là màng bán thấm (màng bán thấm). Các màng sinh chất bao gồm hai lớp phospholipid, có thể thấm qua các chất khí như ôxy or carbon đioxit, cũng như các chất không phân cực hòa tan trong lipid. Các chất này có thể đi qua màng thông qua sự khuếch tán bình thường. Phân cực và ưa nước phân tử không được phép đi qua. Chúng chỉ có thể được vận chuyển qua màng bằng các quá trình vận chuyển thụ động hoặc chủ động. Màng bảo vệ không gian nội bào và không gian bên trong các bào quan của tế bào. Chúng đảm bảo duy trì các điều kiện hóa học và vật lý cụ thể cho các phản ứng sinh hóa quan trọng mà không có sự can thiệp từ bên ngoài. Tính thấm của màng đảm bảo sự vận chuyển có chọn lọc các chất quan trọng từ ngoại bào vào trong tế bào và tống các sản phẩm trao đổi chất ra khỏi tế bào. Điều này cũng đúng đối với các bào quan riêng lẻ của tế bào.
Chức năng và nhiệm vụ
Màng có vai trò quan trọng đối với sự tiến triển không bị xáo trộn của các phản ứng sinh hóa quan trọng trong tế bào và các bào quan của tế bào. Tính thấm của màng cũng quan trọng không kém để cung cấp cho tế bào các chất dinh dưỡng quan trọng như protein, carbohydrates hoặc chất béo. Khoáng sản, vitamin và các chất hoạt động khác cũng phải có khả năng đi qua màng. Đồng thời, các sản phẩm trao đổi chất được tạo ra phải được thải bỏ khỏi tế bào. Tuy nhiên, màng chỉ thấm được các phân tử ưa béo và các phân tử khí nhỏ như ôxy or carbon đioxit. Phân cực ưa nước hoặc thậm chí các phân tử lớn chỉ có thể đi qua màng thông qua các quá trình vận chuyển. Có nhiều cách vận chuyển thụ động và chủ động qua màng cho mục đích này. Vận chuyển thụ động hoạt động mà không cung cấp năng lượng theo hướng tiềm năng hoặc tập trung dốc. Các phân tử ưa béo nhỏ hơn hoặc các phân tử khí có thể khuếch tán bình thường. Đối với các phân tử lớn hơn, sự khuếch tán bình thường không còn nữa. Đây, phương tiện giao thông nhất định protein hoặc các protein kênh có thể tạo điều kiện vận chuyển. Phương tiện giao thông protein kéo dài qua màng như một đường hầm. Các phân tử phân cực nhỏ hơn có thể đi qua đường hầm này thông qua hoạt động của phân cực amino axit. Điều này cũng cho phép vận chuyển các ion tích điện nhỏ qua đường hầm. Một khả năng vận chuyển thụ động khác là kết quả của hoạt động của các protein mang chuyên biệt cho các phân tử nhất định. Do đó, khi phân tử cập bến, chúng thay đổi cấu trúc và do đó vận chuyển nó qua màng. Sự vận chuyển tích cực của màng cần cung cấp năng lượng. Phân tử tương ứng được vận chuyển chống lại một tập trung gradient hoặc gradient điện. Các quá trình cung cấp năng lượng là kết quả của sự thủy phân ATP, sự hình thành của một gradien điện tích dưới dạng điện trường hoặc sự gia tăng entropi bằng cách hình thành tập trung dốc. Đối với các chất hoàn toàn không thể xuyên qua màng, hiện tượng endocytosis hoặc exocytosis. Trong quá trình nội bào, một giọt chất lỏng được kết hợp thông qua sự xâm nhập của màng sinh chất và được vận chuyển vào trong tế bào. Điều này tạo ra một cái gọi là endosome, vận chuyển các chất quan trọng vào tế bào chất. Trong quá trình xuất bào, các chất thải trong tế bào chất được đưa ra ngoài bằng các túi vận chuyển có màng bao bọc.
Bệnh tật và rối loạn
Rối loạn tính thấm của màng có thể dẫn đến các trạng thái bệnh khác nhau. Những thay đổi ảnh hưởng đến tính thẩm thấu của các ion khác nhau. Rối loạn tính thấm của màng cũng thường là hậu quả của bệnh tim mạch. Trong trường hợp này, chất điện cân bằng của cơ thể có thể bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, nhiều nguyên nhân di truyền cũng gây ra rối loạn tính thấm của màng. Nhiều protein khác nhau tham gia vào quá trình lắp ráp màng và chịu trách nhiệm về chức năng chính xác của lớp lipid kép. Những thay đổi di truyền của một số protein nhất định là nguyên nhân gây ra những thay đổi về tính thấm của màng. Một ví dụ là bệnh myotonia bẩm sinh Thomsen. Căn bệnh này là một chứng rối loạn chức năng cơ được xác định do di truyền. Trong trường hợp này, một gen bị biến đổi mã cho clorua kênh của sợi cơ màng. Tính thấm của clorua các ion bị khử. Điều này dẫn đến dễ dàng hơn sợi cơ khử cực hơn ở những người khỏe mạnh. Xu hướng co cơ tăng lên, được coi là độ cứng. Ví dụ, một nắm đấm đã đóng chỉ có thể được mở ra với một độ trễ nhất định. Ngoài ra, mắt chỉ có thể mở sau 30 giây sau khi nhắm, được gọi là mí mắt-lỗi. Hơn nữa, có bệnh tự miễn dịch được hướng dẫn cụ thể chống lại các màng sinh học. Trong bối cảnh này, cái gọi là hội chứng kháng phospholipid (APS) được biết đến. Trong bệnh này, cơ thể hệ thống miễn dịch chống lại các protein liên kết với Phospholipid của màng. Kết quả là, máu trở nên đông tụ hơn. Xác suất của tim các cuộc tấn công, đột quỵ và thuyên tắc phổi tăng lên. Rối loạn tính thấm của màng cũng được tìm thấy trong cái gọi là ty thể. bên trong mitochondria, năng lượng thu được từ quá trình đốt cháy carbohydrates, chất béo và protein. Ti thể là các bào quan của tế bào cũng được bao bọc bởi một lớp màng. Trong các nhà máy điện năng lượng này, các gốc tự do được tạo ra ở mức độ cao. Nếu chúng không được nắm bắt, sẽ xảy ra hư hại cho màng. Điều này hạn chế nghiêm trọng chức năng của mitochondria. Tuy nhiên, có nhiều nguyên nhân làm giảm hiệu quả của các chất diệt rác triệt để.
