Kaj je selektivna prepustnost?

V celični biologiji je selektivna prepustnost lastnost žive celične membrane, ki omogoča celici, da nadzoruje, katere molekule lahko prehajajo skozi membrano, se premikajo v celico ali iz nje. Da bi razumeli to lastnost, se je treba zavedati, da obstajajo tri različne metode, s katerimi se lahko molekule premikajo v celice ali iz nje: pasivni transport, aktivni transport in transport z uporabo veziklov.

Pri pasivnem transportu čez selektivno prepustno membrano se molekule premikajo po membrani, ne da bi celici bilo treba porabiti dodatno energijo. Ko se na primer molekule vode pasivno premikajo v celico ali iz nje, se to imenuje osmoza. Druge majhne molekule se lahko premikajo po membrani s postopkom difuzije. To pomeni, da se premikajo čez celično membrano iz območja visoke koncentracije v območje nizke koncentracije. Molekule kisika lahko difundirajo iz pljučne votline s pasivnim transportom v krvne celice v pljučih.

Aktivni transport je pomemben mehanizem, ki ga žive celice uporabljajo za selektivno prepustnost. Ta metoda je potrebna, da se majhne molekule premikajo čez celično membrano v situacijah, ko se morajo molekule premikati proti koncentracijskemu gradientu. Za razliko od pasivnega transporta, aktivni transport daje celici sposobnost premikanja molekul iz območja nizke koncentracije v območje visoke koncentracije. To deluje s pomočjo posebnih kanalov, imenovanih črpalke, ki so prisotne v celični plazemski membrani in porabljajo energijo, ko premikajo molekule po membrani. Aktivni transport pogosto uporabljajo celice, ki obdajajo želodec, da absorbirajo glukozo, aminokisline in druga hranila.

Vezikli so drobni žepki, ki se lahko tvorijo v celični membrani in pomagajo pri transportu večjih molekul. Mehurčki omogočajo celici, da te molekule sprejme ali izstreli čez celično membrano. Ta proces se imenuje endocitoza, ko se molekule premaknejo v celico, in eksocitoza, ko se molekule premaknejo iz celice.

Selektivna prepustnost membran je na splošno odvisna od velikosti molekul, pozitivnega ali negativnega naboja molekul in njihove topnosti v vodi ali olju. V membranah plazemskih celic je odvisen tudi od številnih bioloških funkcij in biokemičnih reakcij tako znotraj kot zunaj vsake celice. Je ena najpomembnejših biokemičnih lastnosti žive celice in je temeljni del večine vitalnih procesov, potrebnih za vzdrževanje življenja.