4 Fragen zu Permeabel

Der Begriff "permeabel" bedeutet durchlässig oder durchdringbar. In der Wissenschaft und Technik wird er oft verwendet, um Materialien oder Membranen zu beschreiben, die Flüssigkeiten oder Gase durchlassen können. Ein Beispiel ist ein permeabler Boden, der Wasser durchlässt, oder eine Zellmembran, die bestimmte Moleküle passieren lässt.

Zellen, die nur für ein bestimmtes Ion permeabel sind, sind in der Regel spezialisierte Zellen oder Zelltypen, die spezifische Ionenkanäle oder Transporter besitzen. Ein Beispiel sind die Erythrozyten (rote Blutkörperchen), die eine hohe Permeabilität für Kaliumionen (K⁺) aufweisen, aber nicht für Natriumionen (Na⁺). Ein weiteres Beispiel sind Nervenzellen, die spezifische Natriumkanäle besitzen, die während eines Aktionspotentials nur für Natriumionen permeabel sind. Insgesamt sind die meisten Zellen jedoch für mehrere Ionen permeabel, aber die spezifische Permeabilität kann durch die Art der Ionenkanäle und deren Regulation bestimmt werden.

Zellmembranen sind in der Regel semipermeabel, was bedeutet, dass sie selektiv durchlässig sind. Wassermoleküle können durch Zellmembranen diffundieren, jedoch geschieht dies nicht in dem Maße wie bei kleinen, unpolaren Molekülen. Der Transport von Wasser erfolgt häufig durch spezielle Wasserkanäle, die Aquaporine genannt werden. Diese Proteine erleichtern die Bewegung von Wasser durch die Membran und ermöglichen eine schnellere Diffusion, insbesondere in Zellen, die einen hohen Wasserbedarf haben.

Ob eine Membran permeabel für Wasser ist, von der Art derbran ab. Zellmembranen, die aus einer Phospholipid-Doppelschicht bestehen, sind in der Regel selektiv permeabel. Sie lassen Wasser durch, jedoch in begrenztem Maße, da die Lipid-Doppelschicht hydrophob ist. Wasser kann durch spezielle Wasserkanäle, sogenannte Aquaporine, effizienter transportiert werden. Bei synthetischen Membranen kann die Permeabilität für Wasser variieren, abhängig von den verwendeten Materialien und der Struktur der Membran. In der Regel sind Membranen, die für die Osmose oder Filtration verwendet werden, so gestaltet, dass sie eine hohe Permeabilität für Wasser aufweisen.