Membrana semipermeable es un tipo de biológico o sintético , polimérico membrana que permitirá que ciertas moléculas o iones pasen a través de ella por ósmosis -o de vez en cuando por procesos más especializados de la difusión facilitada , transporte pasivo o transporte activo . [ dudoso ] La velocidad de paso depende de la presión , concentración y temperatura de las moléculas o solutosa cada lado, así como la permeabilidad de la membrana a cada soluto. Dependiendo de la membrana y el soluto, la permeabilidad puede depender del tamaño, solubilidad , propiedades o química del soluto . La forma en que se construye la membrana para que sea selectiva en su permeabilidad determinará la velocidad y la permeabilidad. Muchos materiales naturales y sintéticos que son bastante gruesos también son semipermeables. Un ejemplo de esto es la fina película en el interior del huevo. Tenga en cuenta que una membrana semipermeable no es lo mismo que una membrana selectivamente permeable. La membrana semipermeable describe una membrana que permite que algunas partículas pasen (por tamaño), mientras que la membrana selectivamente permeable elegirá lo que pasa (el tamaño no es un factor).
Membranas biologicas
Un ejemplo de membrana biológica semipermeable es la bicapa lipídica , sobre la que se basa la membrana plasmática que rodea a todas las células biológicas . Un grupo de fosfolípidos (que consta de una cabeza de fosfato y dos colas de ácidos grasos ) dispuestos en una doble capa, la bicapa de fosfolípidos es una membrana semipermeable que es muy específica en su permeabilidad. Las cabezas de fosfato hidrófilo se encuentran en la capa exterior y están expuestas al contenido de agua dentro y fuera de la celda. Las colas hidrofóbicas son la capa oculta en el interior de la membrana. La bicapa de fosfolípidos es más permeable a los solutos pequeños sin carga. Los canales de proteínas flotan a través de los fosfolípidos y, en conjunto, este modelo se conoce como modelo de mosaico fluido . Las acuaporinas son canal proteína poros permeables a H 2 O agua.
Osmosis inversa
La difusión de agua a través de una membrana selectivamente permeable se llama ósmosis . Esto permite que solo ciertas partículas pasen, incluida el agua, y dejen los solutos, incluida la sal y otros contaminantes. En el proceso de ósmosis inversa , se utilizan membranas compuestas de película delgada (TFC o TFM). Se trata de membranas semipermeables fabricadas principalmente para su uso en sistemas de purificación o desalinización de agua . También se utilizan en aplicaciones químicas como baterías y pilas de combustible. En esencia, un material TFC es un tamiz molecular construido en forma de película a partir de dos o más materiales en capas. Sidney Loeb y Srinivasa Sourirajan inventaron la primera membrana sintética semipermeable práctica. [1] Las membranas utilizadas en ósmosis inversa están, en general, hechas de poliamida , elegida principalmente por su permeabilidad al agua y relativa impermeabilidad a diversas impurezas disueltas, incluidos iones de sal y otras moléculas pequeñas que no se pueden filtrar. Otro ejemplo de membrana semipermeable es el tubo de diálisis .
Papel en la comunicación celular
La membrana semipermeable es pertinente para la comunicación celular. Una membrana celular consta de proteínas y fosfolípidos. [2] Las moléculas de señalización envían mensajes químicos a las proteínas de la membrana celular. Las moléculas de señalización se unen a proteínas, lo que altera la estructura de la proteína. [3] Un cambio en la estructura de la proteína inicia una cascada de señalización. [3] Un ejemplo de una técnica que aprovecha las tecnologías basadas en membranas son las tecnologías de preservación celular y de tejidos que muestran que las células adherentes como las células madre [4] y los mioblastos [5] tienen mejores resultados que las células no adherentes debido a la señalización persistente antes y después de la conservación. [6]
Otros tipos
Otros tipos de membranas semipermeables son la membrana de intercambio catiónico (CEM), la membrana de mosaico de carga (CMM), la membrana bipolar (BPM), la membrana de intercambio aniónico (AEM), la membrana de intercambio aniónico alcalino (AAEM) y la membrana de intercambio de protones (PEM). [ cita requerida ]
Referencias
- ^ [1] , Sidney, Loeb & Sourirajan Srinivasa, "Membranas porosas de alto flujo para separar agua de soluciones salinas"
- ^ Friedl, Sarah. "Papel de las membranas semipermeables en la comunicación celular - Video y transcripción de la lección" . Study.com . Consultado el 6 de abril de 2017 .
- ^ a b Madera, David. "Membrana semipermeable: definición y descripción general - transcripción de video y lección" . Study.com . Consultado el 6 de abril de 2017 .
- ^ Sambu, S .; Xu, X .; Schiffter, HA; Cui, ZF; Ye, H. (2011). "Los alginatos funcionalizados con RGDS mejoran la tasa de supervivencia de las células madre embrionarias encapsuladas durante la criopreservación" . Crioletters .
- ^ Ahmad, Hajira F .; Sambanis, Athanassios (2013). "Efectos de la criopreservación en mioblastos recombinantes encapsulados en hidrogeles adhesivos de alginato" . Acta Biomaterialia . 9 (6): 6814–6822. doi : 10.1016 / j.actbio.2013.03.002 . PMC 3664510 . PMID 23499987 .
- ^ Hashemi, Maryam; Kalalinia, Fatemeh (15 de diciembre de 2015). "Aplicación de la tecnología de encapsulación en terapia con células madre". Ciencias de la vida . 143 : 139-146. doi : 10.1016 / j.lfs.2015.11.007 . PMID 26556151 .
Otras lecturas
- Koros, WJ; Ma, YH; Shimidzu, T. (1 de enero de 1996). "Terminología para membranas y procesos de membrana (Recomendaciones IUPAC 1996)". Química pura y aplicada . 68 (7): 1479–1489. doi : 10.1351 / pac199668071479 . S2CID 97076769 . Consulte este documento para conocer las definiciones de membrana penetrante (permeable), sintética (artificial) y membrana de intercambio aniónico.
- Rozendal, RA; Sleutels, THJA; Hamelers, HVM; Buisman, CJN (junio de 2008). "Efecto del tipo de membrana de intercambio iónico sobre el rendimiento, el transporte de iones y el pH en la electrólisis biocatalizada de aguas residuales". Ciencia y Tecnología del Agua . 57 (11): 1757-1762. doi : 10.2166 / wst.2008.043 . PMID 18547927 .[se necesita fuente no primaria ]
- "Membranas porosas de alto flujo para separar agua de soluciones salinas US 3133132 A" . 12 de mayo de 1964 . Consultado el 22 de abril de 2014 .[se necesita fuente no primaria ]
enlaces externos
- European Membrane House , una asociación internacional sin fines de lucro creada para continuar el trabajo de la red y las asociaciones desarrolladas en NanoMemPro , una antigua red europea de investigadores de membranas financiada por la UE .
- Artículo corto, no académico de WiseGeek, "Qué es una membrana semipermeable.