הגדרה וסחירות באופן חד-פעמי

באופן חדיר באופן סלקטיבי פירושו שממברנה מאפשרת מעבר של כמה מולקולות או יונים ומעכב את מעברם של אחרים. היכולת לסנן תחבורה מולקולרית באופן זה נקראת חדירות סלקטיבית.

שתי הממברנות למחצה והן ממברנות חדירות באופן סלקטיבי מווסתות את הובלת החומרים כך שחלקיקים עוברים דרכם בעוד שאחרים לא יכולים לעבור. טקסטים מסוימים משתמשים בטרנינגים "חדירים באופן סלקטיבי" ו"ניתנים למחצה "להחלפה, אך הם לא מתכוונים לאותו הדבר בדיוק. קרום semipermeable הוא כמו פילטר המאפשר לחלקיקים לעבור או לא על פי גודל, מסיסות, מטען חשמלי או רכוש כימי או פיזיקלי אחר. תהליכי הובלה פסיביים של אוסמוזה ו ריכוך מאפשרים הובלה על פני ממברנות semipermeable. קרום חדיר באופן סלקטיבי בוחר לאילו מולקולות מותר לעבור על פי קריטריונים ספציפיים (למשל, גיאומטריה מולקולרית). זה תחבורה מקלה או פעילה עשוי לדרוש אנרגיה.

Semipermeability יכול לחול על חומרים טבעיים וסינתטיים כאחד. בנוסף לממברנות, סיבים עשויים להיות גם חצי-למחצה. בעוד שחדירות סלקטיבית מתייחסת בדרך כלל לפולימרים, חומרים אחרים עשויים להיחשב כחצי-למחצה. לדוגמה, מסך חלון הוא מחסום קצה למחצה המאפשר זרימת אוויר אך מגביל את מעבר החרקים.

ה שומנים דו שכבתי של קרום התא היא דוגמה מצוינת לקרום שהוא גם חד-למחצה וגם חדיר באופן סלקטיבי.

פוספוליפידים בשכבה הדו-צדדית מסודרים כך שראשי הפוספט ההידרופיליים של כל מולקולה נמצאים על פני השטח, ונחשפים לסביבה מימית או מימית בתאים ומחוצה לה. ה הידרופובי זנבות חומצות שומן מוסתרים בתוך הממברנה. סידור הפוספוליפידים הופך את הדו-שכבתי למחצה למחצה. זה מאפשר מעבר של מומסים קטנים ונטענים. מולקולות מסיסות בשומנים קטנות יכולות לעבור דרך הליבה ההידרופילית של השכבה, הורמונים כאלה וויטמינים מסיסים בשומן. מים עוברים דרך הממברנה הניתנת למחצה באמצעות אוסמוזה. מולקולות חמצן ופחמן דו חמצני עוברות דרך הממברנה באמצעות דיפוזיה.

עם זאת, מולקולות קוטביות לא יכולות לעבור בקלות במכסה הדו-שיחית השומנית. הם יכולים להגיע למשטח ההידרוביובי, אך אינם יכולים לעבור בשכבת השומנים לצד השני של הממברנה. יונים קטנים מתמודדים עם בעיה דומה בגלל המטען החשמלי שלהם. כאן נכנס לתמונה חדירות סלקטיבית. חלבוני טרנסממברנה יוצרים תעלות המאפשרות מעבר של יוני נתרן, סידן, אשלגן וכלוריד. מולקולות קוטביות יכולות להיקשר לחלבוני שטח, לגרום לשינוי בתצורת פני השטח ולזכות בהן מעבר. חלבוני תובלה מזיזים מולקולות ויונים באמצעות דיפוזיה מקלה, שאינה דורשת אנרגיה.

מולקולות גדולות בדרך כלל אינן חוצות את דו שכבתי השומנים. ישנם חריגים מיוחדים. במקרים מסוימים, חלבוני קרום אינטגרלי מאפשרים מעבר. במקרים אחרים יש צורך בהובלה פעילה. כאן אנרגיה מסופקת בצורה של אדנוזין טרי פוספט (ATP) להובלה שלפוחית. שלפוחית ​​דו-שכבתית בשומנים נוצרת סביב החלקיק הגדול ומתמזגת עם קרום הפלזמה כדי לאפשר את המולקולה לתא או ממנו. בתוך אקסוציטוזיס, תוכן שלפוחית ​​השתן הפתוחה לחלק החיצוני של קרום התא. באנדוציטוזיס, חלקיק גדול נלקח לתא.

בנוסף לממברנה התאית, דוגמא נוספת לממברנה חדירה סלקטיבית היא הממברנה הפנימית של ביצה.