Ce este o membrană? Structura și funcțiile membranei

Ce este o membrană? Acest concept este folosit în diferite sfere de viață și științe. Și în fiecare dintre ele are un înțeles diferit. Dar, într-un fel sau altul, folosirea acestui termen este asociată cu semnificația cuvântului însuși. În traducerea din latină, "membrana" este o membrană.

Diferite interpretări ale conceptului

În inginerie și inginerie, acest concept este folosit atunci când se vorbește despre un film subțire sau o placă fixată pe contur, ca în microfoane sau manometre.

În biologie, sub membrană se înțelege structura moleculară elastică care există în fiecare celulă și efectuează funcția de protecție împotriva influențelor mediului. Acesta asigură integritatea celulei și participă la procesele metabolice cu lumea exterioară.

Membrana osmotică inversă

Una dintre invențiile recente este modulul de osmoză inversă, care este folosit pentru purificarea apei. Această construcție este o țeavă care are un fund și un capac. Și în interiorul acestui tub este doar membrana de osmoză inversă, prezența căreia asigură producerea de apă ultrapură, eliberată de contaminanți bacteriologici și de depozitele biologice. Mecanismul de purificare a lichidelor se bazează pe minimizarea spațiilor moarte în care bacteriile se pot acumula.

Aceste module au fost utilizate pe scară largă în medicină și, pentru a fi mai precise, ele furnizează instrumentele pentru hemodializă cu apă ultrapură.

Acumulatoare cu membrane și rezervoare de expansiune. Înlocuirea lor

Hidroacumulatoarele și rezervoarele de expansiune sunt dispozitive care sunt utilizate pentru a compensa suprapresiune (volum) în interiorul dispozitivelor de încălzire.

Care este membrana în acest caz? Acest element este componenta principală a dispozitivelor de acest tip. Aceasta afectează performanța și fiabilitatea întregului sistem. Forma membranei poate varia. Poate fi diafragmatică, minge și balon. Dacă rezervorul are un volum mare, atunci în partea din spate a elementului este introdus un șuier metalic, în care este prevăzută o deschizătură pentru aer sângerând. În funcție de domeniul de utilizare al dispozitivului, materialul pentru fabricarea membranei este selectat. 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, atunci când alegeți materialul, membranele sunt ghidate de criteriul elasticității dinamice.

Din păcate, nu există niciun material care să poată fi numit universal. Prin urmare, alegerea sa corectă 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 sau cauciuc etilenă-propilenă.

Membrana este înlocuită prin deconectarea acumulatorului sau a rezervorului de expansiune de la sistem. În primul rând, șuruburile care fixează flanșa și corpul sunt deconectate. În unele dispozitive există încă o fixare în zona mamelonului. După îndepărtare, membrana poate fi îndepărtată cu ușurință. Făcând acțiuni inverse, trebuie să puneți o nouă membrană.

Membrane de polimeri

Termenul "membrană polimerică" este utilizat în mai multe cazuri. În primul rând, este utilizat, referindu-se la unul dintre cele mai moderne și avansate din punct de vedere al practicabilității materialelor de acoperiș. Acest tip de membrană este produs prin aplicarea metodei de extrudare, care asigură absența golurilor în compoziția materialului finit. Avantajele unui produs polimer includ impermeabilitatea absolută, permeabilitatea la vapori, greutatea redusă, rezistența, combustibilitatea scăzută, siguranța mediului înconjurător.

Termenul "membrană polimerică" este adesea utilizat atunci când vine vorba de plăcile de osmoză inversă menționate mai sus, precum și alte tipuri de cochilii fabricate din polimeri organici. Acestea sunt produse micro- și ultrafiltrare, membrane utilizate pentru nanofiltrare. Avantajul membranelor polimerice în acest context este prelucrabilitatea ridicată și posibilitățile mari de a controla proprietățile și structura materialului. În același timp, se folosesc mici variații chimice și tehnologice ale procesului de fabricație.

Membrană celulară. Celulele sunt unitățile tuturor lucrurilor vii

De mult timp a fost cunoscut faptul că unitatea structurală de bază a unui organism viu este o celulă. Este o regiune diferențiată a citoplasmei, care este înconjurată de o membrană celulară. În procesul de evoluție, cu extinderea limitelor de funcționalitate, a dobândit plasticitate și subtilitate, deoarece cele mai importante procese din organism apar în celule.

Membrana celulară este granita celulei, care este o barieră naturală între conținutul său intern și mediul înconjurător. Caracteristica principală a cochiliei este semipermeabilitatea, care asigură penetrarea umidității și nutrienților în celulă și îndepărtarea produselor de dezintegrare din acesta. Membrana celulară este principala componentă structurală a organizației celulare.

Date istorice legate de descoperirea și studiul membranei celulare

În 1925, Grendel și Gorder au stabilit cu succes un experiment pentru a identifica "umbrele" celulelor roșii din sânge. Ei au fost primii care au descoperit bilayerul lipidic în timpul experimentelor. Continuând munca lor, Danielli, Dawson, Robertson, Nicholson în diferite ani au lucrat la crearea unui model mozaic lichid al structurii membranei. În cele din urmă, Singscher a reușit să facă acest lucru în 1972.

Principalele funcții ale membranei celulare

• Separarea conținutului intern al celulei de componentele mediului extern.
• Contribuția la menținerea constanței compoziției chimice în celulă.
• Reglarea echilibrului metabolismului.
• Furnizarea interconexiunii între celule.
• Funcția de semnal.
• Funcție de protecție.

Plasa de plasmă

Ce este o membrană numită membrană plasmatică? Acesta este un joc în aer liber celulă de perete, care în structura sa este un film ultramicroscopic cu o grosime de 5-7 nm. Se compune din compuși proteici, fosfolipide, apă. Pelicula, fiind foarte elastică, absoarbe bine umiditatea și, de asemenea, are capacitatea de a-și restabili integritatea cu o viteză rapidă.

O membrană plasmatică este caracterizată printr-o structură universală. Poziția sa de frontieră determină participarea la procesul de permeabilitate selectivă atunci când se elimină produsele de degradare din celulă. Interacționând cu elementele vecine și protejând în mod fiabil conținutul de deteriorare, membrana exterioară este una dintre cele mai importante componente ale structurii celulei.

Cel mai fin strat, care uneori acoperă membrana celulară a organismelor vii, se numește glicocalieză. Se compune din proteine ​​și polizaharide. Și în celulele de plante, membrana de sus este protejată de un perete special, care îndeplinește de asemenea o funcție de susținere și susține forma. Se compune în principal din fibră - o polizaharidă insolubilă.

Astfel, se poate concluziona că principalele funcții ale membranei celulare externe sunt restaurarea, protecția și interacțiunea cu celulele vecine.

Caracteristicile structurii

Ce este o membrană? Este o cochilie mobilă, a cărei lățime este de 6-10 nm. Baza structurii sale este o bilatilă lipidică și proteine. Carbohidrații sunt, de asemenea, prezenți în membrană, dar reprezintă doar 10% din masa membranelor. Dar ele sunt în mod necesar conținute în glicolipide sau glicoproteine.

Dacă vorbim despre raportul dintre numărul de proteine ​​și lipide, atunci acesta poate varia foarte mult. Totul depinde de tipul de țesătură. De exemplu, mielina conține aproximativ 20% proteină, iar mitocondriile - aproximativ 80%. Compoziția membranei afectează direct densitatea sa. Cu cât este mai mare conținutul de proteine, cu atât este mai mare densitatea cochiliei.

Varietatea funcțiilor lipidice

Fiecare lipidă este în mod inerent un fosfolipid, format ca rezultat al interacțiunii glicerolului și sfingozinei. În jurul cadrului lipidic, proteinele din membrană sunt împachetate dens, dar stratul lor nu este solid. Unele dintre ele sunt scufundate într-un strat de lipide, în timp ce alții par să o pătrundă. Acesta este motivul pentru care există zone care sunt permeabile la apă.

Este evident faptul că compoziția lipidelor în diferite membrane nu este întâmplătoare, însă nu a fost găsită încă o explicație clară pentru acest fenomen. În orice coajă particulară, pot fi izolate până la 100 de tipuri diferite de molecule lipidice. Luați în considerare factorii care pot afecta determinarea compoziției lipidice a moleculei de membrană.

• Mai întâi, un amestec de lipide trebuie să aibă în mod necesar capacitatea de a forma o bilatiere stabilă în care proteinele pot funcționa.
• În al doilea rând, lipidele ar trebui să promoveze stabilizarea membranelor foarte deformate, stabilirea contactului între membrane sau legarea anumitor proteine.
• În al treilea rând, lipidele sunt bioregulatori.
• În al patrulea rând, unele lipide sunt participanți activi în reacțiile biosintetice.

Proteine ​​de membrană celulară

Proteinele îndeplinesc mai multe funcții. Unii joacă rolul de enzime, în timp ce alții - transportă diferite tipuri de substanțe din mediul în interiorul celulei și din spate.

Structura și funcțiile membranei sunt aranjate astfel încât proteinele integrale penetrează prin ea, asigurând o legătură strânsă. Dar proteinele periferice nu sunt legate prea mult de membrană. Funcția lor este de a menține structura cochiliei, de a primi și de a converti semnalele din mediul extern și de a servi și ca catalizatori pentru diverse reacții.

Compoziția membranei este reprezentată, în primul rând, de un strat bimolecular. Continuitatea acestuia asigură bariera și proprietățile mecanice ale celulei. În procesul de activitate vitală, poate să apară o perturbare a structurii bistratificatei, ceea ce duce la formarea defectelor structurale ale porilor hidrofilici. După aceasta, toate funcțiile membranei celulare pot fi perturbate.

Shell Properties

Caracteristicile membranei celulare se datorează fluidității sale, datorită căreia nu are o structură rigidă. Lipidele, incluse în compoziția sa, se pot mișca liber. Se poate observa asimetria membranei celulare. Acesta este motivul diferențelor în compoziția straturilor de proteine ​​și lipidice.

Polaritatea membranei celulare este dovedită, adică partea exterioară are o încărcătură pozitivă, iar partea interioară - una negativă. De asemenea, trebuie remarcat faptul că shell-ul are o perspectivă selectivă. Se trece în interior, pe lângă apă, numai anumite grupuri de molecule și ioni de substanțe dizolvate.

Caracteristicile structurii membranei celulare în plantele și animalele

Membrana exterioară și reticulul endoplasmatic celulele sunt strâns legate. Deseori, suprafața cochiliei este acoperită și cu diferite proeminențe, pliuri, microvilli. Plasma membrana celulele organismelor animale din exterior sunt acoperite cu un strat de glicoproteină care efectuează funcții de receptor și de semnalizare. În celulele de plante aflate în afara acestei cochilii există un altul, mai gros și distinct distinct, sub microscop. Fibra din care ea este compusă participă la formarea suportului țesut vegetal origine, de exemplu, lemn.

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 de acoperire a insectelor.

În plus față de celular, există o membrană intracelulară sau internă. Își împarte celula în compartimente închise specializate, numite organele. Întotdeauna trebuie să mențină un anumit mediu.

Pe baza celor de mai sus, putem concluziona că membrana celulelor cu caracteristici care dovedesc importanța sa în funcționarea întregului organism, are o compoziție complexă și structura de care depinde de mai mulți factori interni și externi. Deteriorarea acestui film poate duce la moartea celulelor.

Astfel, structura și funcțiile membranei depind de sfera științei sau a industriei, în care se aplică acest concept. În orice caz, acest element este o coajă sau o partiție, care are flexibilitate și este fixată la margini.