Tính thấm có chọn lọc có nghĩa là màng cho phép một số phân tử hoặc ion đi qua và ngăn cản sự đi qua của những phân tử hoặc ion khác. Khả năng lọc vận chuyển phân tử theo cách này được gọi là tính thấm chọn lọc.
Tính thấm chọn lọc so với bán thấm
Cả màng bán thấm và màng thấm chọn lọc đều điều chỉnh quá trình vận chuyển vật liệu sao cho một số hạt đi qua được trong khi những hạt khác thì không. Một số văn bản sử dụng thuật ngữ “thấm chọn lọc” và “bán thấm” thay thế cho nhau, nhưng chúng không có nghĩa hoàn toàn giống nhau. Màng bán thấm giống như một bộ lọc cho phép các hạt đi qua hoặc không đi qua tùy theo kích thước, độ hòa tan, điện tích hoặc tính chất vật lý hoặc hóa học khác của chúng. Quá trình vận chuyển thụ động thẩm thấu và khuếch tán cho phép vận chuyển qua màng bán thấm. Một màng thấm có chọn lọc sẽ chọn những phân tử nào được phép đi qua dựa trên các tiêu chí cụ thể (ví dụ: hình học phân tử).Sự vận chuyển thuận lợi hoặc tích cực này có thể cần năng lượng.
Tính bán thấm có thể được áp dụng cho cả vật liệu tự nhiên và tổng hợp. Ngoài màng, sợi cũng có thể bán thấm. Trong khi tính thấm chọn lọc thường đề cập đến polyme, các vật liệu khác có thể được coi là bán thấm. Ví dụ, màn hình cửa sổ là một rào cản bán thấm cho phép luồng không khí nhưng hạn chế sự xâm nhập của côn trùng.
Ví dụ về màng thấm chọn lọc
Lớp lipid kép của màng tế bào là một ví dụ tuyệt vời về màng bán thấm và thấm chọn lọc.
Các photpholipid trong lớp kép được sắp xếp theo cách sao cho các đầu photphat ưa nước của mỗi phân tử nằm trên bề mặt, tiếp xúc với môi trường nước hoặc nước bên trong và bên ngoài tế bào. Các đuôi axit béo kỵ nước được ẩn trong màng. Sự sắp xếp của các phospholipid làm cho lớp kép có tính bán thấm. Cho phép các chất hòa tan nhỏ, không tích điện đi qua. Các phân tử nhỏ hòa tan trong chất béo có thể đi qua lõi ưa nước của lớp lông, chẳng hạn như hormone và vitamin hòa tan trong chất béo. Nước đi qua màng bán thấm bằng thẩm thấu. Các phân tử oxy và carbon dioxide đi qua màng bằng cách khuếch tán.
Tuy nhiên, các phân tử phân cực không thể dễ dàng đi qua lớp lipid kép. Chúng có thể chạm tới bề mặt kỵ nước, nhưng chúng không thể đi qua lớp lipid để sang phía bên kia của màng. Các ion nhỏ gặp phải vấn đề tương tự do điện tích của chúng. Đây là nơi tính thấm chọn lọc phát huy tác dụng. Các protein xuyên màng hình thành các kênh cho phép các ion natri, canxi, kali và clorua đi qua. Các phân tử phân cực có thể liên kết với các protein trên bề mặt, gây ra sự thay đổi cấu hình của bề mặt và khiến chúng vượt qua. Các protein vận chuyển di chuyển các phân tử và ion thông qua quá trình khuếch tán thuận lợi, không cần năng lượng.
Các phân tử lớn thường không đi qua lớp lipid kép. Có những trường hợp ngoại lệ đặc biệt. Trong một số trường hợp, các protein màng tích hợp cho phép đi qua. Trong các trường hợp khác, vận chuyển tích cực là bắt buộc. Tại đây, năng lượng được cung cấp dưới dạng adenosine triphosphate (ATP) để vận chuyển trong các túi. Một túi hai lớp lipid hình thành xung quanh hạt lớn và hợp nhất với màng sinh chất để cho phép phân tử đi vào hoặc ra khỏi tế bào. Trong exocytosis , nội dung của túi vỡ ra bên ngoài màng tế bào. Trong endocytosis, một hạt lớn được đưa vào tế bào.
Ngoài màng tế bào, một ví dụ khác về màng thấm chọn lọc là màng trong của trứng.
