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Definición de permeabilidad selectiva y ejemplos

Definición de permeabilidad selectiva y ejemplos

Permeable selectivamente significa que una membrana permite el paso de algunas moléculas o iones e inhibe el paso de otras. La capacidad de filtrar el transporte molecular de esta manera se llama permeabilidad selectiva.

Permeabilidad selectiva versus semipermeabilidad

Tanto las membranas semipermeables como las membranas selectivamente permeables regulan el transporte de materiales para que algunas partículas pasen mientras otras no pueden cruzarse. Algunos textos usan charranes "selectivamente permeables" y "semipermeables" indistintamente, pero no significan exactamente lo mismo. Una membrana semipermeable es como un filtro que permite que las partículas pasen o no según el tamaño, la solubilidad, la carga eléctrica u otras propiedades químicas o físicas. Los procesos de transporte pasivo de ósmosis y difusión permiten el transporte a través de membranas semipermeables. Una membrana selectivamente permeable elige qué moléculas se dejan pasar según criterios específicos (por ejemplo, geometría molecular). Este transporte facilitado o activo puede requerir energía.

La semipermeabilidad puede aplicarse tanto a materiales naturales como sintéticos. Además de las membranas, las fibras también pueden ser semipermeables. Si bien la permeabilidad selectiva generalmente se refiere a polímeros, otros materiales pueden considerarse semipermeables. Por ejemplo, una pantalla de ventana es una barrera semipermeable que permite el flujo de aire pero limita el tránsito de insectos.

Ejemplo de una membrana selectivamente permeable

La bicapa lipídica de la membrana celular es un excelente ejemplo de una membrana que es a la vez semipermeable y selectivamente permeable.

Los fosfolípidos en la bicapa están dispuestos de tal manera que las cabezas de fosfato hidrófilo de cada molécula están en la superficie, expuestas al ambiente acuoso o acuoso dentro y fuera de las células. Las colas de ácido graso hidrofóbico están ocultas dentro de la membrana. La disposición de fosfolípidos hace que la bicapa sea semipermeable. Permite el paso de pequeños solutos sin carga. Pequeñas moléculas solubles en lípidos pueden pasar a través del núcleo hidrofílico de la capa, tales hormonas y vitaminas liposolubles. El agua pasa a través de la membrana semipermeable a través de la ósmosis. Las moléculas de oxígeno y dióxido de carbono pasan a través de la membrana por difusión.

Sin embargo, las moléculas polares no pueden pasar fácilmente a través de la bicapa lipídica. Pueden alcanzar la superficie hidrofóbica, pero no pueden pasar a través de la capa de lípidos al otro lado de la membrana. Los iones pequeños enfrentan un problema similar debido a su carga eléctrica. Aquí es donde entra en juego la permeabilidad selectiva. Las proteínas transmembrana forman canales que permiten el paso de iones de sodio, calcio, potasio y cloruro. Las moléculas polares pueden unirse a las proteínas de la superficie, causando un cambio en la configuración de la superficie y haciéndolas pasar. Las proteínas de transporte mueven moléculas e iones a través de difusión facilitada, que no requiere energía.

Las moléculas grandes generalmente no cruzan la bicapa lipídica. Hay excepciones especiales. En algunos casos, las proteínas integrales de membrana permiten el paso. En otros casos, se requiere transporte activo. Aquí, la energía se suministra en forma de adenosina trifosfato (ATP) para el transporte vesicular. Se forma una vesícula de bicapa lipídica alrededor de la partícula grande y se fusiona con la membrana plasmática para permitir que la molécula entre o salga de una célula. En la exocitosis, el contenido de la vesícula se abre al exterior de la membrana celular. En la endocitosis, una gran partícula se lleva a la célula.

Además de la membrana celular, otro ejemplo de una membrana selectivamente permeable es la membrana interna de un huevo.