Definiție și exemple de permisivitate selectivă

Permisibil selectiv înseamnă o membrană care permite trecerea unor molecule sau ioni și inhibă trecerea altora. Capacitatea de a filtra transportul molecular în acest mod se numește permeabilitate selectivă.

Permeabilitate selectivă versus semipermeabilitate

Atât membrane semipermeabile, cât și membrane permeabile selectiv reglează transportul materialelor astfel încât unele particule să treacă în timp ce altele nu se pot încrucișa. Unele texte folosesc ternuri „permeabil selectiv” și „semipermeabile” în mod interschimbabil, dar nu înseamnă exact același lucru. O membrană semipermeabilă este ca un filtru care permite trecerea particulelor sau nu în funcție de dimensiune, solubilitate, sarcină electrică sau alte proprietăți chimice sau fizice. Procesele de transport pasiv de osmoză și difuzie permit transportul pe membrane semipermeabile. O membrană permeabilă selectiv alege ce molecule li se permite să treacă pe baza unor criterii specifice (de exemplu, geometrie moleculară). Acest transport activ sau facilitat poate necesita energie.

Semipermeabilitatea se poate aplica atât materialelor naturale, cât și sintetice. Pe lângă membrane, fibrele pot fi semipermeabile. În timp ce permeabilitatea selectivă se referă în general la polimeri, alte materiale pot fi considerate a fi semipermeabile. De exemplu, un ecran de fereastră este o barieră semipermeabilă care permite fluxul de aer, dar limitează tranzitul insectelor.

Exemplu de membrană selectivă

Stratul lipidic al membranei celulare este un exemplu excelent de membrană care este atât semipermeabilă cât și selectiv permeabilă.

Fosfolipidele din bicapa sunt dispuse astfel încât capetele de fosfat hidrofil din fiecare moleculă să fie la suprafață, expuse mediului apos sau apos din interiorul și din exteriorul celulelor. Cozile de acid gras hidrofobe sunt ascunse în interiorul membranei. Aranjamentul fosfolipid face ca stratul să fie semipermeabil. Permite trecerea de solute mici, neîncărcate. Multe molecule solubile în lipide pot trece prin miezul hidrofil al stratului, astfel de hormoni și vitaminele solubile în grăsimi. Apa trece prin membrana semipermeabilă prin osmoză. Moleculele de oxigen și dioxidul de carbon trec prin membrană prin difuzie.

Cu toate acestea, moleculele polare nu pot trece cu ușurință prin stratul lipidic. Ele pot ajunge pe suprafața hidrofobă, dar nu pot trece prin stratul lipidic în cealaltă parte a membranei. Ionii mici se confruntă cu o problemă similară din cauza încărcării electrice. Aici intră în joc permeabilitatea selectivă. Proteinele transmembrane formează canale care permit trecerea ionilor de sodiu, calciu, potasiu și clorură. Moleculele polare se pot lega la proteinele de suprafață, provocând o modificare a configurației suprafeței și obținând trecerea acestora. Proteinele de transport mută moleculele și ionii printr-o difuzie facilitată, care nu necesită energie.

Moleculele mari, în general, nu traversează stratul lipidic. Există excepții speciale. În unele cazuri, proteinele integrale ale membranei permit trecerea. În alte cazuri, este necesar un transport activ. Aici, energia este furnizată sub formă de adenozin trifosfat (ATP) pentru transport vezicular. O veziculă lipidică bicapa se formează în jurul particulei mari și se fuzionează cu membrana plasmatică fie pentru a permite moleculei să intre sau în afara unei celule. În exocitoză, conținutul veziculei se deschide spre exteriorul membranei celulare. În endocitoză, o particulă mare este introdusă în celulă.

Pe lângă membrana celulară, un alt exemplu de membrană permeabilă selectiv este membrana interioară a unui ou.