Co to jest membrana? Struktura i funkcje membrany

Co to jest membrana? Koncepcja ta jest stosowana w różnych sferach życia i naukach. W każdym z nich ma inne znaczenie. Ale w ten czy inny sposób, użycie tego terminu jest związane ze znaczeniem samego słowa. W tłumaczeniu z języka łacińskiego "membrana" jest membraną.

Różne interpretacje pojęcia

W inżynierii i inżynierii ta koncepcja jest używana, gdy mówimy o cienkiej folii lub płycie ustalonej na konturze, jak w mikrofonach lub manometrach.

W biologii, pod membraną rozumie się elastyczną strukturę cząsteczkową, która istnieje w każdej komórce i pełni funkcję ochrony przed wpływem środowiska. Zapewnia integralność komórki i uczestniczy w procesach metabolicznych ze światem zewnętrznym.

Membrana osmozy odwrotnej

Jednym z ostatnich wynalazków jest moduł odwróconej osmozy, który służy do oczyszczania wody. Ta konstrukcja jest rurą mającą dno i pokrywę. I wewnątrz tej rurki jest tylko membrana odwróconej osmozy, której obecność zapewnia produkcję czystej wody, uwolnionej od różnych zanieczyszczeń bakteriologicznych i złóż biologicznych. Mechanizm oczyszczania cieczy oparty jest na minimalizowaniu martwych przestrzeni, w których bakterie mogą gromadzić się.

Moduły te są szeroko stosowane w medycynie, a dokładniej dostarczają przyrządy do hemodializy za pomocą ultrapurejskiej wody.

Akumulatory membranowe i zbiorniki wyrównawcze. Ich wymiana

Akumulatory i zbiorniki wyrównawcze są to urządzenia służące do wyrównywania nadmiernego ciśnienia (objętości) wewnątrz urządzeń grzejnych.

Jaka jest membrana w tym przypadku? Element ten jest głównym elementem tego typu urządzeń. Ma to wpływ na wydajność i niezawodność całego systemu. Kształt membrany może się zmieniać. Może to być diaphragmatic, piłka i balon. Jeśli zbiornik ma dużą objętość, do tylnej części elementu jest włożony metalowy dławik, w którym znajduje się otwór do odpowietrzania powietrza. W zależności od zakresu urządzenia wybierany jest materiał na membranę. Na przykład w zbiornikach wzbiorczych systemu ogrzewania głównym kryterium jest poziom oporu cieplnego i trwałość. W przypadku zimnej wody, przy wyborze materiału membrany są kierowane kryterium elastyczności dynamicznej.

Niestety, nie ma materiału, który można by nazwać uniwersalny. Dlatego jego prawidłowy dobór jest jednym z najważniejszych warunków długotrwałej pracy urządzenia i jego efektywnej pracy. Najczęściej płyty są wykonane z kauczuku naturalnego, syntetycznego butylu lub kauczuku etylenowo-propylenowego.

Baterię zastępuje się odłączeniem akumulatora lub zbiornika wyrównawczego z systemu. Po pierwsze, śruby zabezpieczające kołnierze i korpus są odłączone. W niektórych urządzeniach nadal jest mocowanie w strefie sutków. Po jego usunięciu można łatwo usunąć membranę. Wykonując czynności odwrotne, należy założyć nową membranę.

Błonki polimerowe

Określenie "membrana polimerowa" jest stosowane w kilku przypadkach. Po pierwsze, jest używany, mówiąc o jednym z najbardziej nowoczesnych i zaawansowanych z punktu widzenia praktyczności materiałów dachowych. Ten typ membrany jest wytwarzany przez zastosowanie metody wytłaczania, która zapewnia brak wnęki w składzie gotowego materiału. Zalety produktu polimerowego obejmują bezwzględną wodoodporność, przepuszczalność pary, lekki ciężar, wytrzymałość, niski poziom palności, bezpieczeństwo środowiska.

Termin "membrana polimerowa" jest często stosowany w przypadku wspomnianych wyżej płyt odwróconej osmozy, a także innych rodzajów powłok z polimerów organicznych. Są to produkty mikro i ultrafiltracyjne, membrany stosowane do nanofiltracji. Zaletą membran polimerowych w tym kontekście jest wysoka zdolność przetwarzania i duże możliwości kontroli właściwości i struktury materiału. Jednocześnie stosuje się małe odmiany chemiczne i technologiczne procesu produkcyjnego.

Membrana komórkowa. Komórki są jednostkami wszystkich żywych istot

Od dawna wiadomo, że podstawową jednostką strukturalną żywego organizmu jest komórka. Jest to zróżnicowany region cytoplazmy, otoczony błoną komórkową. W procesie ewolucji, wraz z rozszerzeniem granicy funkcjonalności, nabrał plastyczności i subtelności, ponieważ najważniejsze procesy w ciele występują dokładnie w komórkach.

Błona komórkowa jest granicą komórki, która jest naturalną barierą między jej wewnętrzną zawartością a środowiskiem. Główną cechą powłoki jest półprzepuszczalność, która zapewnia penetrację w komórce wilgoci i składników odżywczych oraz usuwanie produktów rozkładu z niego. Błona komórkowa jest głównym strukturalnym składnikiem organizacji komórek.

Fakty historyczne związane z odkryciem i badaniem błon komórkowych

W 1925 roku Grendel i Gorder z powodzeniem opracowali eksperyment w celu określenia "cieni" czerwonych krwinek. Byli pierwsi odkrywcy dwuwarstwy lipidowej podczas eksperymentów. Konserwatorzy ich pracy Danielli, Dawson, Robertson, Nicholson w różnych latach pracowali nad stworzeniem płynno-mozaiki modelu struktury membrany. Wreszcie, Singscher udało się to zrobić w 1972 roku.

Główne funkcje membrany komórkowej

• Oddzielanie zawartości wewnętrznej komórki od składników otoczenia zewnętrznego.
• Wkład w utrzymanie stałości składu chemicznego w komórce.
• Regulacja bilansu metabolizmu.
• Zapewnienie wzajemnych połączeń pomiędzy komórkami.
• Funkcja sygnału.
• Funkcja ochronna.

Osłona osocza

Co to jest membrana zwana błoną komórkową? Jest to zewnętrzna ściana komórkowa, która w swojej strukturze jest ultramikroskopijną folią o grubości 5-7 nm. Składa się z związków białkowych, fosfolipidów, wody. Film jest bardzo elastyczny, dobrze pochłania wilgoć, a także ma możliwość przywrócenia jego integralności z dużą szybkością.

Membrana plazma charakteryzuje się uniwersalną strukturą. Jego położenie brzegowe powoduje udział w procesie selektywnej przepuszczalności przy usuwaniu produktów rozkładu z komórki. Mając kontakt z sąsiednimi elementami i niezawodnie chroniąc zawartość przed uszkodzeniem, zewnętrzna membrana jest jednym z najważniejszych elementów struktury ogniwa.

Największą warstwę, która czasami pokrywa błon komórkową żywych organizmów, nazywana jest glikokaza. Składa się z białek i polisacharydów. W komórkach roślinnych membrana z góry jest chroniona przez specjalną ścianę, która również pełni funkcję wspierającą i podtrzymuje formę. Składa się głównie z włókna – nierozpuszczalnego polisacharydu.

Można zatem stwierdzić, że głównymi funkcjami zewnętrznej błony komórkowej są odbudowa, ochrona i oddziaływanie z sąsiednimi komórkami.

Cechy struktury

Co to jest membrana? Jest to mobilna powłoka, której szerokość wynosi 6-10 nanomimetrów. Podstawą jego budowy jest wielowarstwowa lipidza i białka. Węglowodany są również obecne w membranie, ale stanowią one jedynie 10% masy błon. Ale są one bezwzględnie zawarte w glikolipidach lub glikoproteinach.

Jeśli mówimy o stosunku liczby białek i lipidów, może się znacznie różnić. Wszystko zależy od rodzaju tkaniny. Na przykład mielina zawiera około 20% białka, aw mitochondriach – około 80%. Skład błony wpływa bezpośrednio na jego gęstość. Im wyższa zawartość białka, tym większa gęstość powłoki.

Różnorodność funkcji lipidowych

Każdy lipid jest z natury fosfolipidem, powstały w wyniku oddziaływania glicerolu i sfingozyny. Wokół ramki lipidowej białka membranowe są gęste, ale ich warstwa nie jest stała. Niektóre z nich zanurzają się w warstwie lipidów, a inne wydają się jej przeniknąć. Jest to powodem obecności obszarów, które są przepuszczalne dla wody.

Oczywistym jest fakt, że skład lipidów w różnych membranach nie jest przypadkowy, ale nie zostało jeszcze znalezione jednoznaczne wyjaśnienie tego zjawiska. W każdej konkretnej powłoce może zawierać się do setki różnych typów cząsteczek lipidowych. Rozważmy czynniki, które mogą wpływać na określenie składu lipidowego cząsteczki membrany.

• Po pierwsze, mieszanina lipidów musi koniecznie mieć zdolność tworzenia stabilnej dwuwarstwy, w której białka mogą funkcjonować.
• Po drugie, lipidy powinny promować stabilizowanie wysoce zdeformowanych błon, nawiązanie kontaktu między błonami lub wiązanie pewnych białek.
• Po trzecie, lipidy są bioregulatorami.
• Po czwarte, niektóre lipidy są aktywnymi uczestnikami reakcji biosyntezy.

Białka błony komórkowej

Białka spełniają kilka funkcji. Niektórzy odgrywają rolę enzymów, inni – przenoszą różne rodzaje substancji z środowiska do komórki iz powrotem.

Struktura i funkcje membrany są rozmieszczone w taki sposób, że integralne białka przenikają przez to, zapewniając bliskie połączenie. Ale białka obwodowe są związane z błoną nie za blisko. Ich funkcją jest utrzymanie struktury muszli, odbieranie i konwersja sygnałów z otoczenia zewnętrznego, a także jako katalizatory dla różnych reakcji.

Skład błony jest reprezentowany, przede wszystkim, przez warstwę dwumolekularną. Jego ciągłość zapewnia barierę i właściwości mechaniczne komórki. W procesie aktywności życiowej może wystąpić zakłócenie struktury dwuwarstwy, co prowadzi do powstawania strukturalnych defektów przez hydrofilowe pory. Po tym, wszystkie funkcje membrany komórkowej mogą być zakłócone.

Właściwości powłoki

Właściwości membrany komórkowej są spowodowane płynnością, dzięki czemu nie ma sztywnej struktury. Lipidy, zawarte w składzie, mogą poruszać się swobodnie. Można zaobserwować asymetrię błony komórkowej. Jest to przyczyna różnic w składzie białek i warstw lipidowych.

Polaryzacja błony komórkowej jest udowodniona, tj. Jej zewnętrzna strona ma ładunek dodatni, a strona wewnętrzna – negatywna. Należy również zauważyć, że powłoka ma selektywny wgląd. Przechodzi ona wewnątrz, oprócz wody, tylko niektóre grupy cząsteczek i jonów rozpuszczonych substancji.

Cechy struktury błony komórkowej w organizmach roślinnych i zwierzęcych

Zewnętrzna membrana i siatka endoplazmatyczna są ściśle połączone. Często powierzchnia powłoki jest również pokryta różnymi wypukłościami, fałdami, mikroelementami. Plazmatyczna membrana komórki organizmów zwierzęcych jest pokryta zewnętrznie warstwą glikoproteiny, która pełni funkcję receptora i sygnału. W komórkach roślinnych na zewnątrz tej powłoki jest inny, gruby i wyraźny odróżnić pod mikroskopem. Włókno, z którego składa się, uczestniczy w tworzeniu podparcia tkanek pochodzenia roślinnego , na przykład drewna.

Komórki zwierzęce mają również struktury zewnętrzne usytuowane poza membraną. Wykonują one wyłącznie ochronną funkcję. Jako przykład można wymienić chitynę, która jest zawarta w tkankach pokrywających owady.

Oprócz komórek, wewnątrz wewnątrzkomórkowej lub wewnętrznej membrany znajduje się komórka. Podziela komórkę na wyspecjalizowane zamknięte przedziały, zwane organelami. Zawsze muszą utrzymywać określone warunki.

W oparciu o powyższe można stwierdzić, że błona komórkowa, której właściwości wykazują znaczenie w funkcjonowaniu całego organizmu, ma złożoną kompozycję i strukturę, w zależności od wielu czynników wewnętrznych i zewnętrznych. Uszkodzenie tego filmu może doprowadzić do śmierci komórki.

Tak więc struktura i funkcje membrany zależą od sfery nauki lub branży, w której ta koncepcja jest stosowana. W każdym przypadku element ten jest powłoką lub przegrodą, która ma elastyczność i jest przymocowana do krawędzi.