semipermeabiliteetti

Semipermeabiliteetti on kalvon ominaisuus, jossa se on läpäisevä joillekin aineille mutta estää tai rajoittaa joidenkin muiden kulkeutumista. Tämä piirre esiintyy luonnollisesti biologisissa solukalvoissa ja sitä hyödynnetään myös keinotekoisissa kalvoissa. Semipermeabiliteetti mahdollistaa solujen sisäisen koostumuksen ylläpitämisen ja nestetasapainon säilyttämisen.

Kalvon läpäisevyyteen vaikuttavat sekä molekyylin ominaisuudet että kalvon rakenne. Rasvaliukoiset aineet kulkeutuvat helpommin lipidikerroksen läpi, kun taas suuret tai varautuneet molekyylit tarvitsevat proteiineihin perustuvia kuljetusreittejä. Kalvon proteiinit voivat toimia kanavina tai kuljettajina (kuljetusproteiinit ja ionipumput), mikä antaa kalvolle korkean selektiivisyyden.

Osmose on veden liikkumista semipermeabiliteettisen kalvon läpi pitoisuuserojen vuoksi; vesi siirtyy kohti aluetta, jossa suoloja ja muita osmoottisesti aktiivisia aineita on suurempi pitoisuus. Diffuusio puolestaan tarkoittaa pienempien molekyylien luonnollista siirtymää kalvon läpi, kun taas aktiivinen kuljetus käyttää energiaa siirtääkseen aineita vastapäin pitoisuusgradientin. Näiden prosessien yhteisvaikutus mahdollistaa solujen sisäisen tilan ja ulkoisen ympäristön säilymisen.

Sovelluksia ovat sekä biologiset prosessit että tekniset sovellukset: solukalvon ionien ja veden säätely, dialyysi, vedenpuhdistus ja suolanpoisto sekä lääketieteelliset laitteet. Semipermeabiliteetin ymmärtäminen auttaa selittämään solujen toimintaa sekä edistämään kalvotekniikkaa.