Какво представлява мембраната? Структурата и функциите на мембраната

Какво представлява мембраната? Тази концепция се използва в различни сфери на живота и науките. И във всяко от тях има различно значение. Но по един или друг начин, използването на този термин се свързва със значението на самата дума. В превод от латински "мембрана" е мембрана.

Различни интерпретации на понятието

В областта на инженерството и инженерството, тази концепция се използва, когато се говори за тънък филм или плоча, фиксирана върху контура, както при микрофони или манометри.

В биологията под мембраната се има предвид еластичната молекулярна структура, която съществува във всяка клетка и изпълнява функцията на защита от въздействията на околната среда. Той осигурява целостта на клетката и участва в метаболитните процеси с външния свят.

Мембрана за обратна осмоза

Едно от последните изобретения е модулът за обратна осмоза, който се използва за пречистване на водата. Тази конструкция е тръба, която има дъно и капак. И вътре в тази тръба е само мембраната на обратната осмоза, чието наличие осигурява производството на ултрачиста вода, освободена от различни бактериологични замърсители и биологични натрупвания. Механизмът на течно пречистване се основава на минимизиране на мъртвите пространства, в които бактериите могат да се натрупват.

Тези модули са широко използвани в медицината и за да бъдат по-точни, те осигуряват инструментите за хемодиализа с ултрачиста вода.

Мембранни акумулатори и резервоари за разширение. Замяната им

Хидроакумулаторите и резервоарите за разширение са устройства, които се използват за компенсиране свръхналягане (обем) вътре в отоплителните уреди.

Каква е мембраната в този случай? Този елемент е основният компонент на устройства от този тип. Това влияе върху производителността и надеждността на цялата система. Формата на мембраната може да варира. Тя може да бъде диафрагма, топка и балон. Ако резервоарът има голям обем, тогава в задната част на елемента е поставен метален дросел, в който има отвор за обезвъздушаване на въздуха. В зависимост от областта на използване на устройството е избран материалът за производство на мембраната. Например в резервоарите за разширение на отоплителната система основният критерий е нивото на устойчивост на топлина и издръжливост. При снабдяване със студена вода при избора на материала мембраните се ръководят от критерия за динамична еластичност.

За съжаление, няма материал, който да може да се нарече универсален. Ето защо правилният избор е едно от най-важните условия за дългосрочна работа на устройството и ефективното му функциониране. Най-често плочите са изработени от естествен каучук, синтетичен бутил или етилен-пропиленов каучук.

Мембраната се заменя с изключване на акумулатора или разширителния резервоар от системата. Първо, винтовете, които фиксират фланеца и тялото, са изключени. При някои устройства все още има закрепване в зоната на зърната. След отстраняването му, мембраната може лесно да се отстрани. Като правите обратни действия, трябва да поставите нова мембрана.

Полимерни мембрани

Терминът "полимерна мембрана" се използва в няколко случая. На първо място, тя се използва, като се позовава на един от най-модерните и напреднали от гледна точка на практичност на покривни материали. Този тип мембрана се произвежда чрез прилагане на метода на екструзия, който осигурява липсата на кухини в състава на готовия материал. Предимствата на полимерния продукт включват абсолютна водонепропускливост, пропускливост на парите, леко тегло, якост, ниска горимост, безопасност на околната среда.

Терминът "полимерна мембрана" често се използва, когато става дума за тези вече споменати по-горе плочите на обратна осмоза, както и други видове мембрани, приготвени от органични полимери. Това са микро- и ултрафилтрационни продукти, мембрани, използвани за нанофилтрация. Предимството на полимерните мембрани в този контекст е високата обработваемост и големите възможности за контролиране на свойствата и структурата на материала. В същото време се използват малки химични и технологични вариации на производствения процес.

Клетъчна мембрана. Клетките са единиците на всички живи същества

Отдавна е известно, че основната структурна единица на живия организъм е клетка. Това е диференциран регион на цитоплазмата, който е заобиколен от клетъчна мембрана. В процеса на еволюция, с разширяването на границите на функционалност, той придобива пластичност и финес, защото най-важните процеси в тялото се срещат в клетките.

Клетъчната мембрана е границата на клетката, която е естествена бариера между нейното вътрешно съдържание и околната среда. Основната характеристика на черупката е полупропускливостта, която осигурява проникване на влага и хранителни вещества в клетката и отстраняване на продуктите от гниене от нея. Клетъчната мембрана е основният структурен компонент на организацията на клетките.

Исторически факти, свързани с откриването и изследването на клетъчната мембрана

През 1925 г. Грендел и Горърд успешно създават експеримент за идентифициране на "сенките" на червените кръвни клетки. Те бяха първите, които откриха липидния двуслой по време на експериментите. Продължавайки работата си, Даниели, Досън, Робъртсън, Никълсън в различни години работи върху създаването на течно-мозаечен модел на мембранната структура. И накрая, Синдсър успя да направи това през 1972 година.

Основните функции на клетъчната мембрана

• Разделяне на вътрешното съдържание на клетката от компонентите на външната среда.
• Принос за поддържане на постоянството на химичния състав в клетката.
• Регулиране на баланса на метаболизма.
• Осигуряване на взаимосвързаност между клетките.
• Функция на сигнала.
• Защитна функция.

Пластична обвивка

Какво представлява мембраната, наречена плазмена мембрана? Това е на открито клетъчна стена, който в своята структура е ултрамикроскопичен филм с дебелина 5-7 nm. Състои се от протеинови съединения, фосфолипиди, вода. Филмът, който е много еластичен, абсорбира добре влагата и също така има способността да възстановява целостта си с бърза скорост.

Плазмената мембрана се характеризира с универсална структура. Неговата гранична позиция причинява участие в процеса на селективна пропускливост при отстраняване на продуктите от гниене от клетката. Взаимодействайки със съседните елементи и надеждно предпазвайки съдържанието от увреждане, външната мембрана е един от най-важните компоненти на структурата на клетката.

Най-финият слой, който понякога покрива клетъчната мембрана на живите организми, се нарича гликокализация. Състои се от протеини и полизахариди. И в растителните клетки, мембраната отгоре е защитена със специална стена, която изпълнява поддържаща функция и поддържа формата. Той основно се състои от фибри - неразтворим полизахарид.

По този начин може да се заключи, че основните функции на външната клетъчна мембрана са възстановяване, защита и взаимодействие със съседни клетки.

Характеристики на структурата

Какво представлява мембраната? Това е подвижна обвивка, чиято ширина е 6-10 nm. Основата на неговата структура е липиден двуслой и протеини. В мембраната присъстват и въглехидрати, но те съставляват само 10% от масата на мембраните. Но те задължително се съдържат в гликолипиди или гликопротеини.

Ако говорим за съотношението на броя на протеините и липидите, то може да варира значително. Всичко зависи от вида плат. Например, миелинът съдържа около 20% протеин, а в митохондриите - около 80%. Съставът на мембраната влияе пряко върху неговата плътност. Колкото по-високо е съдържанието на протеини, толкова по-висока е плътността на черупката.

Разнообразието от липидни функции

Всеки липид е присъщо фосфолипид, образуван в резултат на взаимодействието на глицерол и сфингозин. Около липидната рамка, мембранните протеини са гъсто опаковани, но техният слой не е твърд. Някои от тях са потопени в слой липиди, докато други като че ли го проникват. Това е причината за наличието на места, които са пропускливи за водата.

Очевидно е фактът, че съставът на липидите в различни мембрани не е случайно, но ясното обяснение за това явление все още не е намерено. Във всяка отделна черупка може да се ограничи до сто различни видове липидни молекули. Помислете за фактори, които могат да повлияят на определянето на липидния състав на мембранната молекула.

• Първо, смес от липиди задължително трябва да има способността да образува стабилен двуслой, в който могат да функционират протеините.
• Второ, липидите трябва да стимулират стабилизирането на силно деформирани мембрани, установяването на контакт между мембраните или свързването на някои протеини.
• Трето, липидите са биорегулатори.
• Четвърто, някои липиди са активни участници в биосинтетичните реакции.

Клетъчни мембранни протеини

Протеините изпълняват няколко функции. Някои играят ролята на ензими, докато други - транспортират различни видове вещества от околната среда в клетката и обратно.

Структурата и функциите на мембраната са разположени по такъв начин, че през нея проникват неразделни протеини, осигуряващи тясна връзка. Но периферните протеини не са свързани с мембраната. Тяхната функция е да поддържат структурата на черупката, да приемат и преобразуват сигнали от външната среда и също така служат като катализатори за различни реакции.

Съставът на мембраната е представен преди всичко от двумолекулен слой. Нейната последователност осигурява бариера и механичните свойства на клетката. В процеса на жизненоважна дейност може да възникне разрушаване на структурата на двойните слоеве, което води до образуването на структурни дефекти на хидрофилните пори. След това всички функции на клетъчната мембрана могат да бъдат нарушени.

Shell Properties

Характеристиките на клетъчната мембрана се дължат на нейната плавност, поради което тя няма твърда структура. Липидите, включени в неговия състав, могат да се движат свободно. Човек може да наблюдава асиметрията на клетъчната мембрана. Това е причината за разликите в състава на протеиновите и липидните слоеве.

Полярността на клетъчната мембрана е доказана, т.е. външната й страна има положителен заряд, а вътрешната страна - отрицателна. Трябва също така да се отбележи, че черупката има селективно прозрение. Той преминава вътре, в допълнение към водата, само определени групи молекули и йони от разтворени вещества.

Характеристики на структурата на клетъчната мембрана в растителните и животински организми

Външна мембрана и ендоплазмения ретикулум клетките са тясно свързани. Често повърхността на черупката е покрита и с различни изпъкналости, гънки, microvilli. Плазмена мембрана клетките от животински организми отвън са покрити с гликопротеинов слой, който изпълнява рецепторни и сигнализиращи функции. В растителните клетки извън тази черупка има още един, дебел и ясно различим под микроскоп. Влакното, от което е съставено, участва в образуването на подкрепата растителна тъкан произход, например, дърво.

Животните също имат външни структури, разположени извън мембраната. Те изпълняват изключително защитна функция. Пример за това е хитинът, който се намира в тъканта на покритието на насекомите.

В допълнение към клетъчната, има вътреклетъчна или вътрешна мембрана. Тя разделя клетката в специализирани затворени отделения, наречени органели. Те винаги трябва да поддържат определена среда.

От изложеното по-горе може да се заключи, че клетъчната мембрана, чиито характеристики доказват значението й за функционирането на целия организъм, има сложен състав и структура в зависимост от много вътрешни и външни фактори. Увреждането на този филм може да доведе до клетъчна смърт.

Така структурата и функциите на мембраната зависят от сферата на науката или индустрията, в която се прилага тази концепция. Във всеки случай този елемент е черупка или дял, който има гъвкавост и е фиксиран по краищата.