Ce este o membrană? Acest concept este folosit în diverse sfere și științe ale vieții. Și în fiecare dintre ele are un înțeles diferit. Dar, într-un fel sau altul, utilizarea acestui termen este legată de sensul cuvântului însuși. Tradus din latină, „membrană” este o membrană.
Interpretări diferite ale conceptului
În tehnologie și inginerie, acest concept este folosit atunci când vorbim despre o peliculă subțire sau o placă fixată de-a lungul conturului, ca în microfoane sau manometre.
În biologie, o membrană este înțeleasă ca o structură moleculară elastică care este prezentă în fiecare celulă și îndeplinește funcția de protecție împotriva influențelor mediului. Acesta asigură integritatea celulei și participă la procesele metabolice cu lumea exterioară.
Membrană de osmoză inversă
Una dintre invențiile recente este modulul de osmoză inversă, care este folosit pentru purificarea apei. Acest design este o țeavă având un fund și un capac. Și în interiorul acestei țevi se află doar membrana de osmoză inversă, a cărei prezență asigură producerea de apă ultrapură, eliberată de diverși contaminanți bacteriologici.și depozite biologice. Mecanismul de purificare a fluidului se bazează pe minimizarea spațiilor moarte în care bacteriile se pot acumula.
Aceste module sunt utilizate pe scară largă în medicină și, pentru a fi mai precis, furnizează dispozitive pentru hemodializă cu apă ultrapură.
Membrane pentru acumulatori hidraulici și vase de expansiune. Înlocuitorul lor
Acumulatoarele hidraulice și rezervoarele de expansiune sunt dispozitive care sunt utilizate pentru a compensa suprapresiunea (volumul) din interiorul dispozitivelor de încălzire.
Care este membrana în acest caz? Acest element este componenta principală a dispozitivelor de acest tip. Afectează performanța și fiabilitatea întregului sistem. Forma membranei poate varia. Este diafragmă, minge și balon. Dacă rezervorul are un volum mare, atunci în spatele elementului este introdus un fiting metalic, în care există o gaură pentru aerul de scurgere. În funcție de domeniul de utilizare al dispozitivului, este selectat materialul pentru fabricarea membranei. De exemplu, în rezervoarele de expansiune ale sistemului de încălzire, criteriul principal este nivelul de rezistență la căldură și durabilitate. În cazul alimentării cu apă rece, alegerea materialului membranei este ghidată de criteriul elasticității dinamice.
Din păcate, nu există niciun material care să poată fi numit universal. Prin urmare, alegerea corectă a acestuia este una dintre cele mai importante condiții pentru funcționarea pe termen lung a dispozitivului și funcționarea eficientă a acestuia. Cel mai adesea, plăcile sunt fabricate din cauciuc natural,cauciuc sintetic butilic sau etilen propilen.
Se înlocuiește membrana prin deconectarea acumulatorului sau a rezervorului de expansiune de la sistem. În primul rând, șuruburile care țin flanșa și corpul împreună sunt îndepărtate. La unele dispozitive există și o montură în zona mameloanelor. După îndepărtarea acesteia, membrana poate fi îndepărtată cu ușurință. Efectuând acțiunea inversă, trebuie să instalați o nouă membrană.
Membrane polimerice
Conceptul de „membrană polimerică” este folosit în mai multe cazuri. În primul rând, este folosit, vorbind despre unul dintre cele mai moderne și avansate materiale de acoperiș din punct de vedere practic. Acest tip de membrană este produs prin utilizarea unei metode de extrudare, care asigură că nu există goluri în compoziția materialului finit. Avantajele unui produs polimeric includ rezistența absolută la apă, permeabilitatea la vapori, greutate redusă, rezistență, inflamabilitate scăzută, siguranță pentru mediu.
Termenul „membrană polimerică” este adesea folosit atunci când vine vorba de plăcile de osmoză inversă deja menționate mai sus, precum și de alte tipuri de membrane realizate din polimeri organici. Acestea sunt produse de micro- și ultrafiltrare, membrane folosite în nanofiltrare. Avantajul membranelor polimerice în acest context constă în fabricabilitatea ridicată și posibilitățile mari de control al proprietăților și structurii materialului. Aceasta utilizează mici variații chimice și tehnologice în procesul de fabricație.
Membrană celulară. Celule – unitățidintre toate ființele vii
Se știe de mult că unitatea structurală de bază a unui organism viu este o celulă. Este o secțiune diferențiată a citoplasmei, care este înconjurată de o membrană celulară. În procesul de evoluție, pe măsură ce limitele funcționalității s-au extins, a căpătat plasticitate și subtilitate, deoarece cele mai importante procese din organism au loc tocmai în celule.
Membrana celulară este limita celulei, care este o barieră naturală între conținutul său intern și mediu. Principala trăsătură caracteristică a membranei este semi-permeabilitatea, care asigură pătrunderea umidității și a nutrienților în celulă și îndepărtarea produselor de degradare din aceasta. Membrana celulară este principala componentă structurală a organizării celulare.
Fapte istorice legate de descoperirea și studiul membranei celulare
În 1925, Grendel și Gorder au creat cu succes un experiment pentru a identifica „umbrele” globulelor roșii. Ei au fost cei care au descoperit prima dată stratul dublu lipidic în cursul experimentelor. Succesorii lucrării lor Danielli, Dawson, Robertson, Nicholson au lucrat în diferiți ani la crearea unui model fluid-mozaic al structurii membranei. Singsher a reușit în sfârșit să facă acest lucru în 1972.
Funcțiile de bază ale membranei celulare
- Separarea conținutului intern al celulei de componentele mediului extern.
- Contribuie la menținerea constantei compoziției chimice din interiorul celulei.
- Reglează echilibrul metabolismului.
- Conectivitateîntre celule.
- Funcție de semnal.
- Funcție de protecție.
Înveliș de plasmă
Ce este membrana, care se numește teaca de plasmă? Acesta este peretele celular exterior, care în structura sa este un film ultramicroscopic de 5-7 nanometri grosime. Se compune din compuși proteici, fosfolipide, apă. Pelicula, fiind foarte elastică, absoarbe bine umezeala și are și capacitatea de a-și restabili rapid integritatea.
Membrana plasmatică este caracterizată de o structură universală. Poziția sa la limită determină participarea la procesul de permeabilitate selectivă în timpul eliminării produselor de degradare din celulă. Interacționând cu elementele învecinate și protejând în mod fiabil conținutul de deteriorare, membrana exterioară este una dintre cele mai importante componente ale structurii celulare.
Cel mai subțire strat care acoperă uneori membrana celulară a organismelor vii se numește glicocalix. Este alcătuit din proteine și polizaharide. Și în celulele vegetale, membrana este protejată de sus de un perete special, care îndeplinește și o funcție de susținere și își menține forma. Este alcătuit în principal din fibre, o polizaharidă insolubilă.
Astfel, putem concluziona că principalele funcții ale membranei celulare exterioare sunt repararea, protecția și interacțiunea cu celulele învecinate.
Caracteristici de construcție
Ce este o membrană? Aceasta este o carcasă mobilă, a cărei lățime este de 6-10 nanometri. Structura sa se bazează pedublu strat lipidic și proteine. În membrană sunt prezenți și carbohidrații, dar reprezintă doar 10% din masa membranelor. Dar se găsesc neapărat în glicolipide sau glicoproteine.
Dacă vorbim despre raportul dintre proteine și lipide, atunci acesta poate varia foarte mult. Totul depinde de tipul de material. De exemplu, mielina conține aproximativ 20% proteine, în timp ce mitocondriile conțin aproximativ 80%. Compoziția membranei afectează direct densitatea acesteia. Cu cât conținutul de proteine este mai mare, cu atât densitatea cochiliei este mai mare.
Diversitatea funcțiilor lipidice
Fiecare lipidă este o fosfolipidă în natură, rezultată din interacțiunea dintre glicerol și sfingozină. Proteinele membranei sunt împachetate dens în jurul schelei lipidice, dar stratul lor nu este continuu. Unele dintre ele sunt scufundate în stratul lipidic, în timp ce altele, parcă, îl pătrund. Acesta este motivul prezenței zonelor permeabile la apă.
Este evident că compoziția lipidelor din diferite membrane nu este întâmplătoare, dar încă nu a fost găsită o explicație clară pentru acest fenomen. Orice înveliș poate conține până la o sută de tipuri diferite de molecule de lipide. Luați în considerare factorii care pot afecta determinarea compoziției lipidice a moleculei membranei.
- În primul rând, un amestec de lipide trebuie să aibă în mod necesar capacitatea de a forma un strat dublu stabil în care proteinele pot funcționa.
- În al doilea rând, lipidele ar trebui să ajute la stabilizarea membranelor grav deformate, să stabilească contactul între membrane sau să leagă anumiteproteine.
- În al treilea rând, lipidele sunt bioregulatori.
- În al patrulea rând, unele lipide sunt participanți activi la reacțiile de biosinteză.
Proteine ale membranei celulare
Proteinele îndeplinesc mai multe funcții. Unele joacă rolul enzimelor, în timp ce altele transportă diferite tipuri de substanțe din mediu în celulă și înapoi.
Structura și funcțiile membranei sunt aranjate în așa fel încât proteinele integrale să pătrundă prin ea, oferind o legătură strânsă. Dar proteinele periferice nu sunt strâns asociate cu membrana. Funcția lor este de a menține structura carcasei, de a primi și de a transforma semnale din mediul extern și de a servi drept catalizatori pentru diferite reacții.
Compoziția membranei este reprezentată în primul rând de un strat bimolecular. Continuitatea acestuia asigură bariera și proprietățile mecanice ale celulei. În procesul activității vitale, poate apărea o încălcare a structurii stratului dublu, ceea ce duce la formarea de defecte structurale prin porii hidrofili. După aceasta, toate funcțiile membranei celulare pot fi perturbate.
Proprietăți shell
Caracteristici ale membranei celulare datorită fluidității sale, datorită căreia nu are o structură rigidă. Lipidele care alcătuiesc compoziția sa se pot mișca liber. Puteți observa asimetria membranei celulare. Acesta este motivul diferenței de compoziție a straturilor de proteine și lipide.
S-a dovedit polaritatea membranei celulare, adică partea sa exterioară are o sarcină pozitivă, iar partea interioară are una negativă. De asemeneatrebuie remarcat faptul că carcasa are o perspectivă selectivă. Lasa sa patrunda, pe langa apa, doar anumite grupuri de molecule si ioni de substante dizolvate.
Caracteristici ale structurii membranei celulare la organismele vegetale și animale
Membrana exterioară și reticulul endoplasmatic al celulei sunt strâns legate. Adesea, suprafața cochiliei este acoperită și cu diverse proeminențe, pliuri, microvilozități. Membrana plasmatică a unei celule animale este acoperită la exterior cu un strat de glicoproteină care îndeplinește funcții de receptor și semnal. În celulele vegetale, în afara acestei învelișuri se află o alta, groasă și clar vizibilă la microscop. Fibra din care este făcută este implicată în formarea suportului pentru țesuturile plantelor, cum ar fi lemnul.
Celulele animale au, de asemenea, structuri externe situate în afara membranei. Ele îndeplinesc o funcție exclusiv de protecție. Un exemplu este chitina, care se găsește în țesutul tegumentar al insectelor.
Pe lângă celulă, există o membrană intracelulară sau interioară. Împarte celula în compartimente închise specializate numite organite. Trebuie să mențină un anumit mediu în orice moment.
Pe baza celor de mai sus, putem concluziona că membrana celulară, ale cărei caracteristici își dovedesc importanța în funcționarea întregului organism, are o compoziție și o structură complexă, în funcție de mulți factori interni și externi. Deteriorarea acestui film poate duce la moartecelule.
Astfel, structura și funcția membranei depind de domeniul științei sau industriei în care se aplică acest concept. În orice caz, acest element este o carcasă sau un compartiment despărțitor flexibil și fixat la margini.
