membranpermeabilitet

Membranpermeabilitet avser en biologisk membranes förmåga att låta ämnen passera över membranet. Den bestäms av plasmamembranets egna lipider samt av membranets proteiner, som bildar kanaler, transportörer och pumpar. Resultatet är en selektiv permeabilitet där små opolära molekyler passerar lättare än större eller polära joner. Membranet reglerar således näring, restprodukter och signalmolekyler tillåts passera.

Det finns två huvudgrenar av transport över membranet: passiv transport och aktiv transport. Passiv transport sker utan energitillförsel och innefattar enkel diffusion av små icke-pola molekyler samt faciliterad diffusion genom jon- och vattenkanaler samt bärarproteiner. Aktiv transport kräver energi, ofta i form av ATP, och möjliggör passage mot elektrokemisk gradient via pumpar som Na+/K+-ATPas eller genom färdvägar som sekundär aktiv transport. Vesikulär transport, inklusive endocytos och exocytos, används för större partiklar eller makromolekyler.

Faktorer som påverkar membranpermeabilitet inkluderar lipidkompositionen och kolesterolinnehållet i membranet, temperaturen, och närvaro av särskilda proteiner som aquaporiner och jonkanaler. Permeabilitet kan vara riktad och förändras av glykoproteiner, membranpotential och cellens fysiologiska tillstånd.

Betydelsen av membranpermeabilitet är stor för näringsupptag, avfallsutsöndring, cellkommunikation och homeostas. Avvikelser kan bidra till sjukdomar och påverka läkemedelsverkan. Exempelvis reglerar jonkanaler och glukostransporter viktiga processer i nervsystemet och metabola vägar, medan blod-hjärnbarriären har särskild permeabilitetsegenskaper.