膜透過性はの透過性を特徴づける 細胞膜を通して。 すべての細胞は、生体膜によって細胞間空間から区切られ、同時に、それ自体が膜に囲まれている細胞小器官を含んでいます。 膜の透過性は、生化学反応のスムーズな流れに必要です。
膜透過性とは何ですか？
膜透過性はの透過性を特徴づける 細胞膜を通して。 膜透過性は、流体および溶質に対する生体膜の透過性として定義されます。 ただし、細胞膜はすべての物質に対して透過性があるわけではありません。 したがって、それらは半透膜（半透膜）とも呼ばれます。 生体膜は、次のようなガスを透過するXNUMXつのリン脂質層で構成されています。 酸素 or カーボン 二酸化炭素、および脂溶性の非極性物質。 これらの物質は、通常の拡散によって膜を通過することができます。 極性と親水性 通過は許可されていません。 それらは、受動輸送または能動輸送プロセスによってのみ膜を介して輸送することができます。 膜は細胞内空間と細胞小器官内の空間を保護します。 それらは、外部からの干渉なしに、重要な生化学反応のための特定の化学的および物理的条件の維持を保証します。 膜の透過性は、細胞外空間から細胞への重要な物質の選択的な輸送と細胞からの代謝産物の排出を確実にします。 同じことが個々の細胞小器官にも当てはまります。
機能とタスク
膜は、細胞および細胞小器官内の重要な生化学反応の妨げられない進行のために不可欠です。 膜透過性は、細胞に次のような重要な栄養素を供給するためにも同様に重要です。 タンパク質, 炭水化物 または脂肪。 鉱物, ビタミン そして他の活性物質も膜を通過できなければなりません。 同時に、細胞から処分しなければならない代謝産物が生成されます。 ただし、膜は親油性分子と次のような小さなガス分子に対してのみ透過性があります。 酸素 or カーボン 二酸化炭素。 極性の親水性または大きな分子でさえ、輸送プロセスを介してのみ膜を通過することができます。 この目的のための膜輸送には受動的および能動的な方法があります。 受動輸送は、潜在的な方向にエネルギーを供給せずに機能します。 濃度 勾配。 より小さな親油性分子またはガス分子は、通常の拡散を受けます。 より大きな分子の場合、通常の拡散は不可能になります。 ここでは、特定の輸送 タンパク質 またはチャネルタンパク質は輸送を促進することができます。 輸送 タンパク質 トンネルのように膜にまたがる。 より小さな極性分子は、極性の作用を介してこのトンネルを通過することができます アミノ酸。 これにより、トンネルを介した小さな荷電イオンの輸送も可能になります。 別の受動輸送の可能性は、特定の分子に特化したキャリアタンパク質の作用から生じます。 したがって、分子がドッキングすると、それらはそれらのコンフォメーションを変化させ、したがってそれを膜を横切って輸送します。 能動膜輸送にはエネルギーの供給が必要です。 対応する分子はに対して輸送されます 濃度 勾配または電気勾配。 エネルギー供給プロセスは、ATPの加水分解、電界の形での電荷勾配の蓄積、または蓄積によるエントロピーの増加から生じます。 濃度 勾配。 膜に全く浸透できない物質については、エンドサイトーシスまたはエキソサイトーシスが利用可能です。 エンドサイトーシスでは、液体の液滴が 陥入 生体膜のそして細胞に運ばれる。 これは、重要な物質を細胞質に輸送する、いわゆるエンドソームを作成します。 エキソサイトーシスの間、細胞質内の老廃物は、膜で覆われた輸送小胞によって外側に運ばれます。
疾患および障害
膜透過性の障害は つながる さまざまな病状に。 この変化は、さまざまなイオンの透過性に影響を与えます。 膜透過性障害はまた、しばしば心血管疾患の結果です。 この場合、電解質 体の影響を受ける可能性があります。 しかし、多くの遺伝的原因も膜透過性障害を引き起こします。さまざまなタンパク質が膜の組み立てに関与し、二重脂質層の正しい機能に関与しています。 特定のタンパク質の遺伝的変化は、とりわけ、膜透過性の変化の原因です。 一例は、先天性ミオトニアトムセン病です。 この病気は、遺伝的に決定された筋肉機能の障害です。 この場合、 遺伝子 のコードが変異している 塩化 のチャネル 筋線維 膜。 の透磁率 塩化 イオンが還元されます。 これにより、より簡単になります 筋線維 健康な人よりも脱分極。 筋肉が収縮する傾向が高まり、これはこわばりとして認識されます。 たとえば、閉じた拳は特定の遅延でのみ開くことができます。 また、目を開けることができるのは、閉じてから30秒後です。 まぶた-遅れ。 さらに、 自己免疫疾患 特に生体膜を対象としています。 これに関連して、いわゆる抗リン脂質抗体症候群（APS）が知られています。 この病気では、体の 免疫システム に結合しているタンパク質に対して向けられています リン脂質 膜の。 その結果、 血 より凝固しやすくなります。 の確率 ハート 発作、脳卒中、肺塞栓症が増加します。 膜透過性障害は、いわゆるミトコンドリア病にも見られます。 の中に ミトコンドリア、エネルギーはの燃焼から得られます 炭水化物、脂肪およびタンパク質。 ミトコンドリア 細胞小器官も膜に囲まれています。 これらのエネルギー発電所内では、フリーラジカルが高度に生成されます。 これらが捕捉されない場合、膜への損傷が発生します。 これにより、機能が大幅に制限されます。 ミトコンドリア。 ただし、ラジカルスカベンジャーの有効性が低下する理由はたくさんあります。
