Selektivt permeabelt betyder att ett membran tillåter passage av vissa molekyler eller joner och hämmar andras passage. Kapaciteten att filtrera molekyltransport på detta sätt kallas selektiv permeabilitet.
Selektiv permeabilitet kontra Semipermeability
Både semipermeabla membran och selektivt permeabla membran reglerar transport av material så att vissa partiklar passerar genom medan andra inte kan korsa. Vissa texter använder tärnor "selektivt permeabla" och "semipermeabla" omväxlande, men de betyder inte exakt samma sak. Ett semipermeabelt membran är som ett filter som gör att partiklar kan passera eller inte beroende på storlek, löslighet, elektrisk laddning eller annan kemisk eller fysisk egenskap. De passiva transportprocesserna av osmos och diffusion tillåter transport över semipermeabla membran. Ett selektivt permeabelt membran väljer vilka molekyler som får passera baserat på specifika kriterier (t.ex. molekylär geometri). Detta underlättad eller aktiv transport kan kräva energi.
Semipermeability kan gälla både naturliga och syntetiska material. Förutom membran kan fibrer också vara semipermeabla. Medan selektiv permeabilitet generellt avser polymerer, kan andra material anses vara semipermeabla. Exempelvis är en fönsterskärm en semipermeabel barriär som tillåter luftflödet men begränsar insektens transitering.
Exempel på ett selektivt permeabelt membran
De lipid tvåskikt av cellmembranet är ett utmärkt exempel på ett membran som är både semipermeabel och selektivt permeabelt.
Fosfolipider i tvåskiktet är anordnade så att de hydrofila fosfathuvuden för varje molekyl är på ytan, exponerade för den vattenhaltiga eller vattniga miljön i och utanför cellerna. De hydrofob fettsyrahalar är gömda inuti membranet. Fosfolipidarrangemanget gör det tvåskikts semipermeabla. Det tillåter passage av små, oladdade lösta ämnen. Små lipidlösliga molekyler kan passera genom den hydrofila kärnan i skiktet, sådana hormoner och fettlösliga vitaminer. Vatten passerar genom det semipermeabla membranet via osmos. Molekyler av syre och koldioxid passerar genom membranet via diffusion.
Polära molekyler kan emellertid inte lätt passera genom lipid-tvåskiktet. De kan nå den hydrofoba ytan, men kan inte passera genom lipidskiktet till den andra sidan av membranet. Små joner står inför ett liknande problem på grund av deras elektriska laddning. Det är här selektiv permeabilitet spelar in. Transmembranproteiner bildar kanaler som tillåter passage av natrium-, kalcium-, kalium- och kloridjoner. Polära molekyler kan binda till ytproteiner, vilket kan förändra ytans konfiguration och få dem att passera. Transportproteiner flyttar molekyler och joner via underlättad diffusion, som inte kräver energi.
Stora molekyler korsar i allmänhet inte lipiden i två skikt. Det finns speciella undantag. I vissa fall tillåter integrerade membranproteiner passage. I andra fall krävs aktiv transport. Här tillförs energi i form av adenosintrifosfat (ATP) för vesikulär transport. En lipid-tvåskiktsvesikel bildas runt den stora partikeln och smälter samman med plasmamembranet för att antingen tillåta molekylen in i eller ut ur en cell. I exocytos, innehållet i vesikeln öppen på utsidan av cellmembranet. Vid endocytos tas en stor partikel in i cellen.
Förutom det cellulära membranet är ett annat exempel på ett selektivt permeabelt membran det inre membranet av ett ägg.