La perméabilité de la membrane caractérise la perméabilité de molécules à travers les membranes cellulaires. Toutes les cellules sont délimitées de l'espace intercellulaire par des biomembranes et contiennent simultanément des organites cellulaires qui sont elles-mêmes entourées de membranes. La perméabilité des membranes est nécessaire au bon déroulement des réactions biochimiques.
Qu'est-ce que la perméabilité de la membrane?
La perméabilité de la membrane caractérise la perméabilité de molécules à travers les membranes cellulaires. La perméabilité de la membrane est définie comme la perméabilité des biomembranes aux fluides et aux solutés. Cependant, les membranes cellulaires ne sont pas perméables à toutes les substances. Par conséquent, ils sont également appelés membranes semi-perméables (membranes semi-perméables). Les biomembranes se composent de deux couches de phospholipides, qui sont perméables aux gaz tels que oxygène or carbone le dioxyde, ainsi que les substances apolaires liposolubles. Ces substances peuvent traverser les membranes par diffusion normale. Polaire et hydrophile molécules ne sont pas autorisés à passer. Ils ne peuvent être transportés à travers la membrane que par des processus de transport passifs ou actifs. Les membranes protègent l'espace intracellulaire et l'espace dans les organites cellulaires. Ils assurent le maintien de conditions chimiques et physiques spécifiques pour des réactions biochimiques importantes sans interférence de l'extérieur. La perméabilité des membranes assure le transport sélectif des substances vitales de l'espace extracellulaire vers la cellule et l'expulsion des produits métaboliques de la cellule. Il en va de même pour les organites cellulaires individuelles.
Fonction et tâche
Les membranes sont impératives pour la progression non perturbée des réactions biochimiques vitales dans les cellules et les organites cellulaires. La perméabilité de la membrane est également vitale pour fournir aux cellules des nutriments importants tels que protéines, glucides ou des graisses. Minéraux, vitamines et d'autres substances actives doivent également pouvoir passer à travers la membrane. Dans le même temps, des produits métaboliques sont produits qui doivent être éliminés de la cellule. Cependant, les membranes ne sont perméables qu'aux molécules lipophiles et aux petites molécules de gaz telles que oxygène or carbone dioxyde. Les molécules polaires hydrophiles ou même de grande taille ne peuvent traverser la membrane que par des processus de transport. Il existe des moyens passifs et actifs de transport membranaire à cet effet. Le transport passif fonctionne sans fournir d'énergie en direction d'un potentiel ou concentration pente. Les molécules lipophiles plus petites ou les molécules de gaz sont soumises à une diffusion normale. Pour les molécules plus grosses, la diffusion normale n'est plus possible. Ici, certains transports protéines ou les protéines de canal peuvent faciliter le transport. Le transport protéines enjamber la membrane comme un tunnel. Des molécules polaires plus petites peuvent être passées à travers ce tunnel via l'action de acides aminés. Cela permet également le transport de petits ions chargés à travers le tunnel. Une autre possibilité de transport passif résulte de l'action de protéines porteuses spécialisées pour certaines molécules. Ainsi, lorsque la molécule s'arrête, elle change de conformation et la transporte ainsi à travers la membrane. Le transport actif de la membrane nécessite un apport d'énergie. La molécule correspondante est transportée contre un concentration gradient ou gradient électrique. Les processus d'alimentation en énergie résultent de l'hydrolyse de l'ATP, de la formation d'un gradient de charge sous la forme d'un champ électrique ou de l'augmentation de l'entropie par la constitution d'un concentration pente. Pour les substances qui ne peuvent pas du tout pénétrer dans la membrane, une endocytose ou une exocytose est disponible. Dans l'endocytose, une gouttelette de liquide est incorporée à travers le invagination de la biomembrane et transporté dans la cellule. Cela crée un soi-disant endosome, qui transporte des substances importantes dans le cytoplasme. Au cours de l'exocytose, les déchets du cytoplasme sont transportés vers l'extérieur par des vésicules de transport enveloppées dans la membrane.
Maladies et troubles
Les troubles de la perméabilité de la membrane peuvent conduire à divers états pathologiques. Les changements affectent la perméabilité de divers ions. Les troubles de la perméabilité membranaire sont également souvent le résultat de maladies cardiovasculaires. Dans ce cas, l'électrolyte équilibre du corps peut être affecté. Cependant, de nombreuses causes héréditaires provoquent également des troubles de la perméabilité membranaire. Différentes protéines sont impliquées dans l'assemblage de la membrane et sont responsables du bon fonctionnement de la double couche lipidique. Les altérations génétiques de certaines protéines sont responsables, entre autres, de modifications de la perméabilité membranaire. Un exemple est la maladie myotonia congenita Thomsen. Cette maladie est un trouble génétiquement déterminé de la fonction musculaire. Dans ce cas, un gène est muté qui code pour le chlorure canaux de fibre musculaire membranes. La perméabilité du chlorure les ions sont réduits. Cela facilite fibre musculaire dépolarisation que chez les individus sains. La tendance à la contraction musculaire est augmentée, ce qui est perçu comme une raideur. Par exemple, un poing fermé ne peut être ouvert qu'avec un certain délai. De plus, les yeux ne peuvent être ouverts qu'après 30 secondes après la fermeture, ce qui s'appelle paupière-décalage. De plus, il y a maladies auto-immunes qui sont spécifiquement dirigés contre les biomembranes. Dans ce contexte, le syndrome dit des antiphospholipides (APS) est connu. Dans cette maladie, le corps système immunitaire est dirigé contre les protéines liées au Phospholipides de la membrane. En conséquence, le sang devient plus coagulable. La probabilité de Cœur les crises, les accidents vasculaires cérébraux et les embolies pulmonaires sont augmentés. Des troubles de la perméabilité membranaire se retrouvent également dans les soi-disant mitochondriopathies. Dans le mitochondries, l'énergie est obtenue à partir de la combustion de glucides, graisses et protéines. Les mitochondries sont des organites cellulaires qui sont également entourés d'une membrane. Au sein de ces centrales énergétiques, les radicaux libres sont produits à un degré élevé. Si ceux-ci ne sont pas capturés, des dommages aux membranes se produisent. Cela limite considérablement la fonction de la mitochondries. Cependant, il existe de nombreuses raisons à l'efficacité réduite des piégeurs de radicaux.
