Полупроницаемая мембрана - Semipermeable membrane

Схема полупроницаемой мембраны при гемодиализ, где кровь красного цвета, диализирующая жидкость синего цвета, а мембрана желтого цвета.

Полупроницаемая мембрана это тип биологический или же синтетический, полимерный мембрана, которая позволит молекулы или же ионы пройти через это осмос - или иногда более специализированными процессами облегченное распространение, пассивный транспорт или же активный транспорт.[сомнительный – обсуждать] Скорость прохождения зависит от давление, концентрация, и температура молекул или растворенные вещества с обеих сторон, а также проницаемость мембраны для каждого растворенного вещества. В зависимости от мембраны и растворенного вещества проницаемость может зависеть от размера растворенного вещества, растворимость, свойства или химия. Как мембрана сконструирован так, чтобы быть избирательным по своей проницаемости, будет определять скорость и проницаемость. Многие натуральные и синтетические материалы толще мембраны также являются полупроницаемыми. Один из примеров - тонкая пленка на внутренней стороне яйца. Обратите внимание, что полупроницаемая мембрана - это не то же самое, что избирательно проницаемая мембрана. Полупроницаемая мембрана описывает мембрану, которая позволяет некоторым частицам проходить через нее (по размеру), тогда как избирательно проницаемая мембрана «выбирает», что проходит через нее (размер не имеет значения).

Биологические мембраны

Примером биологической полупроницаемой мембраны является липидный бислой, на основе которого плазматическая мембрана что окружает все биологические клетки. Группа фосфолипиды (состоит из фосфатной головки и двух жирная кислота хвосты), сложенные в двойной слой, фосфолипидный бислой представляет собой полупроницаемую мембрану, очень специфичную по своей проницаемости. В гидрофильный фосфатные головки находятся во внешнем слое и подвергаются воздействию воды снаружи и внутри клетки. В гидрофобный хвосты - это слой, спрятанный внутри мембраны. Двухслойный фосфолипид наиболее проницаем для небольших незаряженных растворенных веществ. Белковые каналы проходят через фосфолипиды, и в совокупности эта модель известна как модель жидкой мозаики. Аквапорины проницаемы ли поры белкового канала для H2О вода.

Обратный осмос

Диффузия воды через селективно проницаемую мембрану называется осмос. Это позволяет проходить только определенным частицам, включая воду, и оставлять после себя растворенные вещества, включая соль и другие загрязнители. В процессе обратный осмос, тонкопленочные композитные мембраны (TFC или TFM). Это полупроницаемые мембраны, изготавливаемые в основном для использования в очистка воды или же опреснение системы. Они также используются в химической промышленности, такой как батареи и топливные элементы. По сути, материал TFC представляет собой молекулярное сито, построенное в виде пленки из двух или более слоистых материалов. Проф. Сидни Лоеб и Шриниваса Сурираджан изобрели первую практическую синтетическую полупроницаемую мембрану.[1] Мембраны, используемые в обратном осмосе, как правило, сделаны из полиамид, выбранный в первую очередь из-за его проницаемости для воды и относительной непроницаемости для различных растворенных примесей, включая ионы солей и другие небольшие молекулы, которые нельзя фильтровать. Другой пример полупроницаемой мембраны: диализная трубка.

Роль в сотовой связи

Полупроницаемая мембрана важна для клеточной коммуникации. Клеточная мембрана состоит из белков и фосфолипидов.[2] Сигнальные молекулы отправляют химические сообщения белкам в клеточной мембране. Сигнальные молекулы связываются с белками, что изменяет структуру белка.[3] Изменение структуры белка запускает сигнальный каскад.[3] Примером техники, использующей мембранную основу, являются технологии сохранения тканей и клеток, которые показывают, что прилипшие клетки, такие как стволовые клетки[4] и миобласты[5] имеют лучшие результаты, чем неприлипающие клетки, благодаря постоянной передаче сигналов до и после сохранения.[6]

Другие типы

Другие типы полупроницаемых мембран: катионообменная мембрана (CEM), зарядная мозаичная мембрана (CMM), биполярная мембрана (BPM), анионообменная мембрана (AEM) щелочно-анионообменная мембрана (AAEM) и протонообменная мембрана (PEM).[нужна цитата ]

Рекомендации

  1. ^ [1], Сидней, Лоеб и Сурираджан Сриниваса, «Пористые мембраны с высокой пропускной способностью для отделения воды от солевых растворов» 
  2. ^ Фридл, Сара. «Роль полупроницаемых мембран в сотовой коммуникации - видео и стенограмма урока». Study.com. Получено 6 апреля 2017.
  3. ^ а б Вуд, Дэвид. «Полупроницаемая мембрана: определение и обзор - видео и стенограмма урока». Study.com. Получено 6 апреля 2017.
  4. ^ Самбу, С .; Сюй, X .; Schiffter, H.A .; Cui, Z. F .; Е, Х. (2011). «Альгинаты, содержащие RGDS, повышают выживаемость инкапсулированных эмбриональных стволовых клеток во время криоконсервации». Криолеттеры.
  5. ^ Ахмад, Хаджира Ф .; Самбанис, Афанасий (2013). «Эффекты криоконсервации рекомбинантных миобластов, инкапсулированных в адгезивные альгинатные гидрогели». Acta Biomaterialia. 9 (6): 6814–6822. Дои:10.1016 / j.actbio.2013.03.002. ЧВК  3664510. PMID  23499987.
  6. ^ Хашеми, Марьям; Калалиния, Фатема (15 декабря 2015 г.). «Применение технологии инкапсуляции в терапии стволовыми клетками». Науки о жизни. 143: 139–146. Дои:10.1016 / j.lfs.2015.11.007. PMID  26556151.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка