Che cos’è una Membrana Semipermeabile
In biologia viene definita una membrana semipermeabile quella tipologia di membrana cellulare che permette a certe sostanze di attraversarla tramite quei fenomeni che vengono chiamati trasporti di membrana.
Da un punto di vista pratico, la membrana semipermeabile ha la capacità di farsi oltrepassare da determinate tipologie di molecole, come gli ioni o molecole di varie dimensioni grazie ai processi dei trasporti passivi.
Per l’esattezza, si definisce una membrana semipermeabile quella membrana che può partecipare al fenomeno di diffusione semplice e diffusione facilitata.
Entrambi sono due fenomeni di trasporto di membrana caratterizzati dal passaggio di molecole attraverso la membrana senza l’utilizzo d’energia sotto forma di atp.
Parlando di trasporti passivi, anche l’osmosi sarà uno di quei particolari processi che potrà interessare queste tipologie di membrane.
Da cosa dipende il passaggio tramite la membrana semipermeabile
Da un punto di vista chimico fisico, il passaggio di molecole attraverso una membrana semipermeabile dipende da un numero molto vario di fattori e condizioni ambientali.
Però è possibile elencare le più importanti e rilevanti, contestualizzando che ovviamente stiamo affrontando questo argomento da punto di vista biologico.
Infatti esistono membrane semipermeabili in natura come la famosa membrana cellulare plasmatica, ma anche membrane simili utilizzate in laboratorio, dette membrane artificiali o di sintesi.
Quelle di laboratorio sono create appositamente per effettuare test sperimentali delle più svariate possibilità, quindi potrebbero avere caratteristiche differenti da quella che stiamo citando in questo momento.
Il passaggio di flusso attraverso la membrana semipermeabile dipende prevalentemente da 5 fattori.
I 5 fattori del passaggio attraverso la membrana semipermeabile
Il primo fattore è la potenza di pressione, che in una cellula o in un tessuto del nostro corpo può essere racchiusa nel potenziale idrico dell’acqua. Dove più liquido sarà presente e più pressione si verrà a creare.
Il secondo fattore è il gradiente di concentrazione, descritto come la quantità di soluto all’interno della soluzione. Questo fenomeno è molto importante perché si viene a creare quando abbiamo due soluzioni comunicanti. Ciò va a spiegare un flusso spontaneo di materiale.
Il terzo fenomeno è la temperatura, infatti quando pensiamo alla temperatura dobbiamo andare a immaginarci al movimento delle molecole. Più la temperatura sarà alta e più le molecole si agitano, dando cosi più energia per compiere il passaggio di membrana.
Il quarto fenomeno è la tipologia del soluto, in quanto esistono molecole polari e molecole apolari di dimensioni differenti. In base alle loro caratteristiche e alle loro dimensioni saranno più o meno permeabili alla membrana.
Il quinto fenomeno è invece la permeabilità della membrana, ovvero come è costituita e come si comporta la membrana stessa. Ciò dipende molto dai suoi componenti lipidici e proteici, che possono variare dallo stato d’età della membrana ma anche dallo stato di salute del corpo.
Quali sono le membrane semipermeabili
Quando parliamo di membrane semipermeabili, andiamo ovviamente a pensare alle membrane cellulari.
Infatti, una membrana cellulare ha la funzione di separare una zona differenziata. Delimitandola ma anche mettendola a contatto con l’esterno tramite una regolazione dei passaggi di flusso.
Quindi ci ritroviamo con una membrana selettiva a tutti gli effetti. Ciò risulta essenziale per la vita in sé dell’individuo, in quanto senza una membrana che seleziona i flussi la cellula andrebbe incontro a morte certa.
Questa funzionalità è data prevalentemente dai fosfolipidi che assieme ad altri componenti vanno a creare la doppia membrana fosfolipidica.
Questa disposizione chimico fisica particolare permette ai soluti più piccoli polari e non apolari d’oltrepassarla.
Costringendo invece gli altri soluti, avente una conformazione maggiore di oltrepassarla tramite proteine canale.
Con questo esempio si viene a spiegare in maniera più pratica come funziona la selettività della membrana, considerando che questo fenomeno è applicato ad ogni singolo elemento del nostro corpo.
Quali sono le membrane semipermeabili artificiali
Le membrane semipermeabili artificiali sono tutta quella categoria di membrane d’origine animale o di sintesi utilizzate nel mondo della ricerca, sperimentazione e industria.
Definite anche come white biotecnologies, ovvero biotecnologie applicate all’industria, consistono in materiali con proprietà simili alle nostre membrane cellulari.
Le funzioni sono le più disparate, focalizzate sempre alla ricerca o alla produzione di sostanze utili all’uomo.
Un esempio concreto è quello dell’utilizzo di membrane semipermeabili artificiali nel fenomeno dell’osmosi inversa.
Ma anche nei processi definiti di ultrafiltrazione o comunque quell’insieme di procedimenti industriali al fine di depurare un liquido.
Un altro nodo importante è quello di laboratorio, dove vengono sintetizzate membrane specifiche per testare un ampio utilizzo di farmaci o di sperimentazioni focalizzate sulla produzione di nuovi farmaci.
