φυτική κυτταρική μεμβράνη. Η δομή και οι λειτουργίες των βιολογικών μεμβρανών

Η κυτταρική μεμβράνη ενός φυτού είναι ένα από τα οργανίδια που περιβάλλει το κυτταρόπλασμα και χρησιμεύει ως ειδικός φραγμός μεταξύ του εσωτερικού περιεχομένου και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Αυτό το οργανοειδές έχει επίσης άλλες ονομασίες αποδεκτές στη βιολογική επιστήμη: μεμβράνη πλάσματος, πλασμάλεμα και κυτόλεμα. Μελετήθηκε πλήρως μόνο σχετικά πρόσφατα - στη δεκαετία του εβδομήντα του περασμένου αιώνα, μια σημαντική ανακάλυψη στη μελέτη σχετίζεται με την εμφάνιση των πρώτων ηλεκτρονικών μικροσκοπίων, τα οποία διευκόλυναν σημαντικά το έργο των ερευνητών. Τα πρώτα επιστημονικά πειράματα που αφορούσαν το πλάσμα και έλαβαν σημαντικά αποτελέσματα, πραγματοποιήθηκαν το 1925. Η κυτταρική μεμβράνη ενός φυτικού κυττάρου έχει ιδιότητες που το διακρίνουν από ένα παρόμοιο ζωικό οργανίδιο. Αυτό το άρθρο θα συζητήσει λεπτομερώς αυτές τις δυνατότητες.

Και οι λειτουργίες δεν είναι πολύ διαφορετικές σε διαφορετικούς οργανισμούς. Τα περισσότερα είδη έχουν την ακόλουθη δομή πλασματικής μεμβράνης:

εξωτερικό στρώμα. Αποτελείται από πρωτεΐνες, δεν είναι συνεχές, έχει ειδικά κανάλια στη δομή του, αποτελούμενα από ιόντα, τα οποία χρησιμεύουν για τη μεταφορά στο εσωτερικό ουσιών που δεν είναι σε θέση να ξεπεράσουν ανεξάρτητα το μεσαίο στρώμα.
μεσαίο στρώμα. Διαφορετικά - διλιπιδικό ή λιπαρό. Είναι υγρό και σχετικά ομοιογενές, αφού διαφορετικοί τύποι πρωτεϊνών που υπάρχουν στα εξωτερικά στρώματα μπορούν να διεισδύσουν στο εσωτερικό του. Περιέχει διάφορους τύπους λιπιδίων: φωσφολιπίδια, χοληστερόλη και γλυκολιπίδια. Η χοληστερόλη δεν υπάρχει πάντα. Τα λιπίδια έχουν μια κεφαλή, η οποία θεωρείται υδρόφιλη, καθώς και δύο μακριές άκρες, οι οποίες, αντίθετα, είναι υδρόφοβες.
Εσωτερική στρώση. Παρόμοια με το εξωτερικό στρώμα, αποτελείται από πρωτεΐνες. Επίσης, τα πρωτεϊνικά στρώματα έχουν ειδικά δακτυλιοειδή λιπίδια, τα οποία χρησιμεύουν ως προστατευτικό φιλμ για αυτά, εξασφαλίζοντας τη δουλειά τους.

Τα πρωτεϊνικά στρώματα της φυτικής κυτταρικής μεμβράνης αποτελούνται από:

αναπόσπαστες πρωτεΐνες. Κατανέμεται σε όλο το πλάτος του πλάσματος.
ημιολοκληρωτικό. Ενσωματωμένα μέσα, αλλά δεν περνούν από το κυτταρόλημμα.
περιφερειακός. Παρουσιάζεται μόνο στην επιφάνεια.

Εξεταζόμενο παραπάνω, το οποίο είναι ως επί το πλείστον το ίδιο σε διαφορετικά είδη, εξακολουθεί να έχει μικρές διαφορές σε οργανισμούς όπως φυτά, μύκητες και βακτήρια. Για να κατανοήσουμε την ουσία αυτών των διαφορών, είναι απαραίτητο να εξετάσουμε τα καθήκοντα που επιλύει το πλάσμα στους φυτικούς οργανισμούς.

Παρακολουθήστε ένα βίντεο σχετικά με τη δομή του κυττάρου και της κυτταρικής μεμβράνης.

Η κυτταρική μεμβράνη ενός φυτού εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:

Αποστολή. Προωθεί την πρόσληψη απαραίτητων θρεπτικών συστατικών. Ρυθμίζει τη συνολική ανταλλαγή του κυττάρου με το εξωτερικό περιβάλλον.
Μήτρα. Υπεύθυνος για τη θέση άλλων εσωτερικών οργανιδίων, καθορίζει τη θέση τους και προωθεί την αλληλεπίδρασή τους μεταξύ τους.
Ρύθμιση του ενεργειακού μεταβολισμού. Παρέχει τη ροή διαφόρων διεργασιών, από τη φωτοσύνθεση έως την κυτταρική αναπνοή. Αυτές οι διαδικασίες θα ήταν αδύνατες χωρίς τα πρωτεϊνικά κανάλια του πλάσματος.
Παραγωγή ενζύμων. Τα ένζυμα παράγονται στα πρωτεϊνικά στρώματα των πλασματικών μεμβρανών ορισμένων κυττάρων.

Στα ζωικά και φυτικά κύτταρα, η δομή της κυτταρικής μεμβράνης είναι πανομοιότυπη, αλλά οι λειτουργίες που εκτελούν είναι διαφορετικές. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από την παρουσία φυτών. Αυτό το τοίχωμα είναι ένα πρόσθετο οργανοειδές που καλύπτει το κυτταρόλημμα από έξω και, ως εκ τούτου, αναλαμβάνει ορισμένες από τις λειτουργίες του.

Λειτουργίες που αναλαμβάνει το κυτταρικό τοίχωμα:

προστατευτικός. Αυτός ο τοίχος είναι ισχυρός, γεγονός που βοηθά στην αποφυγή μηχανικών βλαβών. Αφήνει επίσης επιλεκτικά μόρια μέσα, αποτρέποντας την είσοδο μορίων που είναι παθογόνα.
σχηματισμός αποθεμάτων. Ορισμένες χρήσιμες ουσίες εναποτίθενται στον τοίχο για χρήση σε περίπτωση δυσμενών συνθηκών, καθώς και για να εξασφαλιστεί η ανάπτυξη και η ανάπτυξη.
ρυθμίζει την εσωτερική πίεση. Η απόδοση αυτής της λειτουργίας σχετίζεται άμεσα με τη δύναμη του σώματος.
αλληλεπίδραση με άλλα κύτταρα. Η παρουσία ειδικών καναλιών στον τοίχο σας επιτρέπει να ανταλλάσσετε πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του εξωτερικού περιβάλλοντος.

Το θεωρούμενο τοίχωμα αναλαμβάνει έναν αριθμό λειτουργιών που εκτελούνται σε ζωικούς οργανισμούς από το κυτταρόλημμα. Εξαιτίας αυτού, η δομή της μεμβράνης των φυτών και ορισμένων άλλων ειδών μπορεί να διαφέρει.

Η αξία του κυτταρολέμματος για το σώμα

Παρά το γεγονός ότι στα φυτά πολλές λειτουργίες έχουν ανατεθεί από το κυτταρόλημμα σε άλλο οργανίδιο, εξακολουθεί να παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη ζωή του οργανισμού.

Με τη βοήθεια του πλάσματος συμβαίνουν οι κύριες μεταβολικές διεργασίες, που εκφράζονται από τις ακόλουθες αντιδράσεις:

Εξωκυττάρωση. Η απελευθέρωση προς τα έξω ουσιών που έχουν ήδη υποστεί επεξεργασία στο παρελθόν ή σχηματίστηκαν ειδικά για να εισέλθουν στο εξωτερικό περιβάλλον (για παράδειγμα, ορμόνες ή ένζυμα). Για την απομάκρυνσή τους, στην εσωτερική επιφάνεια του κυτταρολέμματος σχηματίζονται ειδικά κυστίδια, τα οποία διέρχονται από τις σειρές των λιπιδίων και στη συνέχεια το περιεχόμενό τους απελευθερώνεται προς τα έξω.
Φαγοκυττάρωση. Απορρόφηση από το κυτταρόλημμα σωματιδίων ορισμένων θρεπτικών ουσιών και περαιτέρω επεξεργασία τους. Ειδικά κύτταρα που ονομάζονται φαγοκύτταρα, τα οποία είναι προσκολλημένα στο κυτταρόλημμα, είναι υπεύθυνα για αυτή τη διαδικασία.
Πινοκυττάρωση. Απορρόφηση από το πλάσμα μορίων υγρού που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση από αυτό. Αυτό γίνεται με ειδικά μαστίγια που βρίσκονται στην επιφάνεια του πλασμαλήμματος, λόγω των οποίων το υγρό που εισέρχεται στην επιφάνεια παίρνει τη μορφή σταγόνας και μπορεί να συλληφθεί.

Λόγω της παρουσίας διαύλων ιόντων, ένας αριθμός ουσιών που είναι απαραίτητες για τη ζωή εισέρχονται μέσα από το κυτταρόλημμα. Η σημασία αυτών των καναλιών δύσκολα μπορεί να υπερεκτιμηθεί, η σημασία τους υποδεικνύεται, τουλάχιστον, από το γεγονός ότι εάν τα κανάλια χάσουν τον τόνο τους και σταματήσουν να εκτελούν σωστά τις λειτουργίες τους, το κύτταρο αρχίζει την πείνα οξυγόνου, λόγω της οποίας, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, μπορεί να εκφυλιστεί σε καρκινικό κύτταρο. .

Σε ένα φυτικό κύτταρο, όχι μόνο το κυτταρόλημμα, αλλά και το κυτταρικό τοίχωμα είναι υπεύθυνο για τις διαδικασίες διατροφής, επομένως είναι τόσο σημαντικό ο συνδυασμός αυτών των οργανιδίων να είναι σε σωστή κατάσταση, η ζωή εξαρτάται άμεσα από αυτό.

Πιστεύετε ότι όλες οι λειτουργίες της κυτταρικής μεμβράνης υποδεικνύονταν στο υλικό; Ίσως ανάμεσά σας υπάρχουν οι πιο προσεκτικοί, που γνωρίζουν μια ακόμη ασήμαντη λειτουργία; Μοιραστείτε τις παρατηρήσεις σας στο

Η φύση έχει δημιουργήσει πολλούς οργανισμούς και κύτταρα, αλλά παρόλα αυτά, η δομή και οι περισσότερες από τις λειτουργίες των βιολογικών μεμβρανών είναι οι ίδιες, γεγονός που μας επιτρέπει να εξετάσουμε τη δομή τους και να μελετήσουμε τις βασικές ιδιότητές τους χωρίς να συνδέονται με έναν συγκεκριμένο τύπο κυττάρου.

Τι είναι η μεμβράνη;

Οι μεμβράνες είναι ένα προστατευτικό στοιχείο που αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του κυττάρου κάθε ζωντανού οργανισμού.

Η δομική και λειτουργική μονάδα όλων των ζωντανών οργανισμών στον πλανήτη είναι το κύτταρο. Η ζωτική του δραστηριότητα είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με το περιβάλλον με το οποίο ανταλλάσσει ενέργεια, πληροφορίες, ύλη. Έτσι, η θρεπτική ενέργεια που είναι απαραίτητη για τη λειτουργία του κυττάρου προέρχεται από το εξωτερικό και δαπανάται για την υλοποίηση των διαφόρων λειτουργιών του.

Η δομή της απλούστερης δομικής μονάδας ενός ζωντανού οργανισμού: μεμβράνη οργανιδίων, διάφορα εγκλείσματα. Περιβάλλεται από μια μεμβράνη, μέσα στην οποία βρίσκονται ο πυρήνας και όλα τα οργανίδια. Αυτά είναι τα μιτοχόνδρια, τα λυσοσώματα, τα ριβοσώματα, το ενδοπλασματικό δίκτυο. Κάθε δομικό στοιχείο έχει τη δική του μεμβράνη.

Ρόλος στη ζωή του κυττάρου

Η βιολογική μεμβράνη παίζει έναν κορυφαίο ρόλο στη δομή και τη λειτουργία ενός στοιχειώδους ζωντανού συστήματος. Μόνο ένα κύτταρο που περιβάλλεται από ένα προστατευτικό κέλυφος μπορεί δικαίως να ονομαστεί οργανισμός. Μια διαδικασία όπως ο μεταβολισμός πραγματοποιείται επίσης λόγω της παρουσίας μιας μεμβράνης. Εάν παραβιαστεί η δομική του ακεραιότητα, αυτό οδηγεί σε αλλαγή στη λειτουργική κατάσταση του οργανισμού στο σύνολό του.

Η κυτταρική μεμβράνη και οι λειτουργίες της

Διαχωρίζει το κυτταρόπλασμα του κυττάρου από το εξωτερικό περιβάλλον ή από τη μεμβράνη. Η κυτταρική μεμβράνη διασφαλίζει τη σωστή εκτέλεση συγκεκριμένων λειτουργιών, τις ιδιαιτερότητες των μεσοκυττάριων επαφών και των ανοσολογικών εκδηλώσεων και υποστηρίζει τη διαμεμβρανική διαφορά στο ηλεκτρικό δυναμικό. Περιέχει υποδοχείς που μπορούν να αντιληφθούν χημικά σήματα - ορμόνες, μεσολαβητές και άλλα βιολογικά ενεργά συστατικά. Αυτοί οι υποδοχείς του δίνουν μια άλλη ικανότητα - να αλλάζει τη μεταβολική δραστηριότητα του κυττάρου.

Λειτουργίες μεμβράνης:

1. Ενεργητική μεταφορά ουσιών.

2. Παθητική μεταφορά ουσιών:

2.1. Η διάχυση είναι απλή.

2.2. μεταφορά μέσω των πόρων.

2.3. Η μεταφορά πραγματοποιείται με διάχυση ενός φορέα μαζί με μια ουσία μεμβράνης ή με αναμετάδοση μιας ουσίας κατά μήκος της μοριακής αλυσίδας ενός φορέα.

3. Μεταφορά μη ηλεκτρολυτών λόγω απλής και διευκολυνόμενης διάχυσης.

Η δομή της κυτταρικής μεμβράνης

Τα συστατικά της κυτταρικής μεμβράνης είναι λιπίδια και πρωτεΐνες.

Λιπίδια: φωσφολιπίδια, φωσφατιδυλαιθανολαμίνη, σφιγγομυελίνη, φωσφατιδυλινοσιτόλη και φωσφατιδυλοσερίνη, γλυκολιπίδια. Η αναλογία των λιπιδίων είναι 40-90%.

Πρωτεΐνες: περιφερικές, αναπόσπαστες (γλυκοπρωτεΐνες), σπεκτρίνη, ακτίνη, κυτταροσκελετός.

Το κύριο δομικό στοιχείο είναι ένα διπλό στρώμα μορίων φωσφολιπιδίου.

Μεμβράνη οροφής: ορισμός και τυπολογία

Μερικά στατιστικά στοιχεία. Στο έδαφος της Ρωσικής Ομοσπονδίας, η μεμβράνη έχει χρησιμοποιηθεί ως υλικό στέγης όχι πολύ καιρό πριν. Το μερίδιο των στεγών μεμβράνης από τον συνολικό αριθμό των μαλακών πλακών οροφής είναι μόνο 1,5%. Οι ασφαλτικές και μαστιχώδεις στέγες έχουν γίνει πιο διαδεδομένες στη Ρωσία. Αλλά στη Δυτική Ευρώπη, οι στέγες με μεμβράνη αντιπροσωπεύουν το 87%. Η διαφορά είναι αισθητή.

Κατά κανόνα, η μεμβράνη ως κύριο υλικό στην επικάλυψη της οροφής είναι ιδανική για επίπεδες στέγες. Για όσους έχουν μεγάλη προκατάληψη, είναι λιγότερο κατάλληλο.

Οι όγκοι παραγωγής και πωλήσεων στεγών μεμβράνης στην εγχώρια αγορά παρουσιάζουν θετική αυξητική τάση. Γιατί; Οι λόγοι είναι κάτι παραπάνω από ξεκάθαροι:

Η διάρκεια ζωής είναι περίπου 60 χρόνια. Φανταστείτε, μόνο η περίοδος εγγύησης χρήσης, που ορίζει ο κατασκευαστής, φτάνει τα 20 χρόνια.
Ευκολία εγκατάστασης. Για σύγκριση: η εγκατάσταση μιας ασφαλτικής στέγης διαρκεί 1,5 φορές περισσότερο χρόνο από την εγκατάσταση ενός δαπέδου μεμβράνης.
Ευκολία στις εργασίες συντήρησης και επισκευής.

Το πάχος των μεμβρανών στέγης μπορεί να είναι 0,8-2 mm και το μέσο βάρος ενός τετραγωνικού μέτρου είναι 1,3 kg.

Ιδιότητες μεμβρανών στέγης:

ελαστικότητα;
δύναμη;
αντοχή στις υπεριώδεις ακτίνες και άλλα επιθετικά μέσα.
αντοχή στον παγετό?
αντοχή στη φωτιά.

Υπάρχουν τρεις τύποι μεμβράνης στέγης. Το κύριο χαρακτηριστικό ταξινόμησης είναι ο τύπος του πολυμερούς υλικού που αποτελεί τη βάση του καμβά. Έτσι, οι μεμβράνες στέγης είναι:

που ανήκουν στην ομάδα EPDM, κατασκευάζονται με βάση πολυμερισμένο μονομερές αιθυλενίου-προπυλενίου-διενίου, με άλλα λόγια, Πλεονεκτήματα: υψηλή αντοχή, ελαστικότητα, αντοχή στο νερό, φιλικότητα προς το περιβάλλον, χαμηλό κόστος. Μειονεκτήματα: τεχνολογία κόλλας για σύνδεση καμβάδων με χρήση ειδικής ταινίας, αρμοί χαμηλής αντοχής. Πεδίο εφαρμογής: χρησιμοποιείται ως στεγανωτικό υλικό για οροφές τούνελ, πηγές νερού, αποθήκες απορριμμάτων, τεχνητές και φυσικές δεξαμενές κ.λπ.
Μεμβράνες PVC. Πρόκειται για κοχύλια, στην παραγωγή των οποίων το πολυβινυλοχλωρίδιο χρησιμοποιείται ως κύριο υλικό. Πλεονεκτήματα: Αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία, αντοχή στη φωτιά, εκτεταμένη χρωματική γκάμα φύλλων μεμβράνης. Μειονεκτήματα: χαμηλή αντοχή σε ασφαλτικά υλικά, λάδια, διαλύτες. εκπέμπει επιβλαβείς ουσίες στην ατμόσφαιρα. το χρώμα του καμβά ξεθωριάζει με την πάροδο του χρόνου.
TPO. Κατασκευασμένο από θερμοπλαστικά ολεφίνες. Μπορούν να είναι ενισχυμένα και μη. Τα πρώτα είναι εξοπλισμένα με πολυεστερικό πλέγμα ή πανί από υαλοβάμβακα. Πλεονεκτήματα: φιλικότητα προς το περιβάλλον, ανθεκτικότητα, υψηλή ελαστικότητα, αντοχή στη θερμοκρασία (τόσο σε υψηλές όσο και σε χαμηλές θερμοκρασίες), συγκολλημένες ενώσεις των ραφών των καμβάδων. Μειονεκτήματα: υψηλή κατηγορία τιμής, έλλειψη κατασκευαστών στην εγχώρια αγορά.

Προφίλ μεμβράνη: χαρακτηριστικά, λειτουργίες και οφέλη

Οι μεμβράνες με προφίλ είναι μια καινοτομία στην κατασκευαστική αγορά. Μια τέτοια μεμβράνη χρησιμοποιείται ως στεγανωτικό υλικό.

Το υλικό που χρησιμοποιείται στην κατασκευή είναι πολυαιθυλένιο. Το τελευταίο είναι δύο τύπων: πολυαιθυλένιο υψηλής πίεσης (LDPE) και πολυαιθυλένιο χαμηλής πίεσης (HDPE).

Τεχνικά χαρακτηριστικά της μεμβράνης από LDPE και HDPE

Δείκτης
Αντοχή σε εφελκυσμό (MPa)
Επιμήκυνση εφελκυσμού (%)
Πυκνότητα (kg / m3)
Αντοχή σε θλίψη (MPa)
Αντοχή κρούσης (οδοντωτή) (KJ/τμ)
Συντελεστής κάμψης (MPa)
Σκληρότητα (MPa)
Θερμοκρασία λειτουργίας (˚С)	-60 έως +80	-60 έως +80
Ημερήσιος ρυθμός απορρόφησης νερού (%)

Η διαμορφωμένη μεμβράνη από πολυαιθυλένιο υψηλής πίεσης έχει ειδική επιφάνεια - κούφια σπυράκια. Το ύψος αυτών των σχηματισμών μπορεί να κυμαίνεται από 7 έως 20 mm. Η εσωτερική επιφάνεια της μεμβράνης είναι λεία. Αυτό επιτρέπει την απρόσκοπτη κάμψη των οικοδομικών υλικών.

Αποκλείεται μια αλλαγή στο σχήμα μεμονωμένων τμημάτων της μεμβράνης, καθώς η πίεση κατανέμεται ομοιόμορφα σε ολόκληρη την περιοχή της λόγω της παρουσίας όλων των ίδιων προεξοχών. Η γεωμεμβράνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μόνωση εξαερισμού. Σε αυτή την περίπτωση, εξασφαλίζεται ελεύθερη ανταλλαγή θερμότητας στο εσωτερικό του κτιρίου.

Οφέλη από μεμβράνες με προφίλ:

αυξημένη δύναμη?
θερμική αντίσταση;
σταθερότητα χημικής και βιολογικής επιρροής·
μεγάλη διάρκεια ζωής (πάνω από 50 χρόνια).
ευκολία εγκατάστασης και συντήρησης.
προσιτό κόστος.

Οι μεμβράνες με προφίλ είναι τριών τύπων:

με ένα μόνο στρώμα?
με καμβά δύο στρώσεων = γεωύφασμα + μεμβράνη αποστράγγισης.
με καμβά τριών στρώσεων = ολισθηρή επιφάνεια + γεωύφασμα + μεμβράνη αποστράγγισης.

Μια μεμβράνη με προφίλ μονής στρώσης χρησιμοποιείται για την προστασία της κύριας στεγανοποίησης, εγκατάστασης και αποσυναρμολόγησης προετοιμασίας σκυροδέματος τοίχων με υψηλή υγρασία. Ένα προστατευτικό δύο στρώσεων χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια του εξοπλισμού, ενώ ένα τριών στρώσεων χρησιμοποιείται σε έδαφος που προσφέρεται για παγετό και βαθύ έδαφος.

Περιοχές χρήσης για μεμβράνες αποστράγγισης

Η μεμβράνη με προφίλ βρίσκει την εφαρμογή της στους ακόλουθους τομείς:

Βασική αδιαβροχοποίηση θεμελίων. Παρέχει αξιόπιστη προστασία από την καταστροφική επίδραση των υπόγειων υδάτων, των ριζικών συστημάτων των φυτών, της καθίζησης του εδάφους και των μηχανικών βλαβών.
Αποστράγγιση τοίχων θεμελίωσης. Εξουδετερώνει τις επιπτώσεις των υπόγειων υδάτων, της βροχόπτωσης με τη μεταφορά τους σε συστήματα αποχέτευσης.
Οριζόντιος τύπος - προστασία από παραμόρφωση λόγω δομικών χαρακτηριστικών.
Ένα ανάλογο της προετοιμασίας σκυροδέματος. Χρησιμοποιείται στην περίπτωση οικοδομικών εργασιών για την κατασκευή κτιρίων στη ζώνη χαμηλών υπόγειων υδάτων, σε περιπτώσεις όπου χρησιμοποιείται οριζόντια στεγανοποίηση για προστασία από τριχοειδή υγρασία. Επίσης, οι λειτουργίες της μεμβράνης με προφίλ περιλαμβάνουν τη στεγανότητα της τσιμεντοτροφής στο έδαφος.
Αερισμός επιφανειών τοίχων με υψηλό επίπεδο υγρασίας. Μπορεί να τοποθετηθεί τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό του δωματίου. Στην πρώτη περίπτωση, ενεργοποιείται η κυκλοφορία του αέρα και στη δεύτερη, εξασφαλίζεται η βέλτιστη υγρασία και θερμοκρασία.
Μεταχειρισμένη ανεστραμμένη οροφή.

Μεμβράνη σούπερ διάχυσης

Η μεμβράνη υπερδιάχυσης είναι ένα υλικό νέας γενιάς, ο κύριος σκοπός της οποίας είναι η προστασία των στοιχείων της δομής της οροφής από φαινόμενα ανέμου, βροχοπτώσεις και ατμό.

Η παραγωγή προστατευτικού υλικού βασίζεται στη χρήση μη υφασμένων, υψηλής ποιότητας πυκνών ινών. Στην εγχώρια αγορά, μια μεμβράνη τριών και τεσσάρων στρωμάτων είναι δημοφιλής. Οι κριτικές ειδικών και καταναλωτών επιβεβαιώνουν ότι όσο περισσότερα στρώματα βρίσκονται κάτω από το σχέδιο, τόσο ισχυρότερες είναι οι προστατευτικές του λειτουργίες και επομένως τόσο υψηλότερη είναι η ενεργειακή απόδοση του δωματίου συνολικά.

Ανάλογα με τον τύπο της οροφής, τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού, τις κλιματολογικές συνθήκες, οι κατασκευαστές συνιστούν να προτιμάτε έναν ή άλλο τύπο μεμβρανών διάχυσης. Άρα υπάρχουν για δίρριχτες στέγες σύνθετων και απλών κατασκευών, για δίρριχτες στέγες με ελάχιστη κλίση, για διπλωμένες στέγες κ.λπ.

Η μεμβράνη υπερδιάχυσης τοποθετείται απευθείας στο θερμομονωτικό στρώμα, το δάπεδο από τις σανίδες. Δεν υπάρχει ανάγκη για κενό εξαερισμού. Το υλικό στερεώνεται με ειδικά στηρίγματα ή ατσάλινα καρφιά. Οι άκρες των φύλλων διάχυσης συνδέονται. Οι εργασίες μπορούν να εκτελεστούν ακόμη και κάτω από ακραίες συνθήκες: σε ισχυρές ριπές ανέμου κ.λπ.

Επιπλέον, η εν λόγω επίστρωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προσωρινό κάλυμμα στέγης.

Μεμβράνες PVC: ουσία και σκοπός

Οι μεμβράνες PVC είναι ένα υλικό στέγης κατασκευασμένο από πολυβινυλοχλωρίδιο και έχουν ελαστικές ιδιότητες. Ένα τέτοιο σύγχρονο υλικό στέγης αντικατέστησε πλήρως τα ασφαλτικά ανάλογα ρολού, τα οποία έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα - την ανάγκη για συστηματική συντήρηση και επισκευή. Σήμερα, τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των μεμβρανών PVC καθιστούν δυνατή τη χρήση τους κατά την εκτέλεση εργασιών επισκευής σε παλιές επίπεδες στέγες. Χρησιμοποιούνται επίσης κατά την τοποθέτηση νέων στεγών.

Μια οροφή από τέτοιο υλικό είναι εύκολη στη χρήση και η τοποθέτησή της είναι δυνατή σε κάθε τύπο επιφάνειας, οποιαδήποτε εποχή του χρόνου και υπό οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες. Η μεμβράνη PVC έχει τις ακόλουθες ιδιότητες:

δύναμη;
σταθερότητα όταν εκτίθεται σε ακτίνες UV, διάφορους τύπους βροχόπτωσης, σημειακά και επιφανειακά φορτία.

Χάρη στις μοναδικές του ιδιότητες οι μεμβράνες PVC θα σας εξυπηρετούν πιστά για πολλά χρόνια. Η περίοδος χρήσης μιας τέτοιας στέγης είναι ίση με την περίοδο λειτουργίας του ίδιου του κτιρίου, ενώ τα υλικά έλασης στέγης χρειάζονται τακτικές επισκευές και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και αποσυναρμολόγηση και εγκατάσταση νέου δαπέδου.

Μεταξύ τους, τα φύλλα μεμβράνης PVC συνδέονται με συγκόλληση με θερμή αναπνοή, η θερμοκρασία της οποίας κυμαίνεται μεταξύ 400-600 βαθμών Κελσίου. Αυτή η σύνδεση είναι πλήρως σφραγισμένη.

Πλεονεκτήματα των μεμβρανών PVC

Τα πλεονεκτήματά τους είναι προφανή:

την ευελιξία του συστήματος στέγης, το οποίο είναι πιο συνεπές με το κατασκευαστικό έργο.
ανθεκτική, αεροστεγής ραφή σύνδεσης μεταξύ των φύλλων μεμβράνης.
ιδανική ανοχή στην κλιματική αλλαγή, τις καιρικές συνθήκες, τη θερμοκρασία, την υγρασία.
αυξημένη διαπερατότητα ατμών, η οποία συμβάλλει στην εξάτμιση της υγρασίας που συσσωρεύεται στον χώρο κάτω από την οροφή.
πολλές επιλογές χρωμάτων?
πυροσβεστικές ιδιότητες·
την ικανότητα διατήρησης των αρχικών ιδιοτήτων και της εμφάνισης για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η μεμβράνη PVC είναι ένα απολύτως φιλικό προς το περιβάλλον υλικό, το οποίο επιβεβαιώνεται από τα σχετικά πιστοποιητικά.
η διαδικασία εγκατάστασης είναι μηχανοποιημένη, επομένως δεν θα χρειαστεί πολύς χρόνος.
οι κανόνες λειτουργίας επιτρέπουν την εγκατάσταση διαφόρων αρχιτεκτονικών προσθηκών απευθείας πάνω από την ίδια την οροφή μεμβράνης PVC.
Το στυλ ενός στρώματος θα σας εξοικονομήσει χρήματα.
ευκολία συντήρησης και επισκευής.

Ύφασμα μεμβράνης

Το ύφασμα μεμβράνης είναι γνωστό στην κλωστοϋφαντουργία εδώ και πολύ καιρό. Τα παπούτσια και τα ρούχα κατασκευάζονται από αυτό το υλικό: για ενήλικες και παιδιά. Μεμβράνη - η βάση του υφάσματος μεμβράνης, που παρουσιάζεται με τη μορφή λεπτής μεμβράνης πολυμερούς και έχει χαρακτηριστικά όπως η αντοχή στο νερό και η διαπερατότητα των ατμών. Για την παραγωγή αυτού του υλικού, αυτή η μεμβράνη καλύπτεται με εξωτερικά και εσωτερικά προστατευτικά στρώματα. Η δομή τους καθορίζεται από την ίδια τη μεμβράνη. Αυτό γίνεται για να διατηρηθούν όλες οι χρήσιμες ιδιότητες ακόμη και σε περίπτωση ζημιάς. Με άλλα λόγια, τα ρούχα με μεμβράνη δεν βρέχονται όταν εκτίθενται σε βροχόπτωση με τη μορφή χιονιού ή βροχής, αλλά ταυτόχρονα διοχετεύουν τέλεια τον ατμό από το σώμα στο εξωτερικό περιβάλλον. Αυτή η ροή επιτρέπει στο δέρμα να αναπνέει.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι από ένα τέτοιο ύφασμα κατασκευάζονται τα ιδανικά χειμωνιάτικα ρούχα. Η μεμβράνη, που βρίσκεται στη βάση του υφάσματος, μπορεί να είναι:

με πόρους?
χωρίς πόρους?
σε συνδυασμό.

Το τεφλόν περιλαμβάνεται στη σύνθεση μεμβρανών με πολλούς μικροπόρους. Οι διαστάσεις τέτοιων πόρων δεν φτάνουν καν τις διαστάσεις μιας σταγόνας νερού, αλλά είναι μεγαλύτερες από ένα μόριο νερού, γεγονός που υποδηλώνει αντοχή στο νερό και ικανότητα απομάκρυνσης του ιδρώτα.

Οι μεμβράνες που δεν έχουν πόρους συνήθως κατασκευάζονται από πολυουρεθάνη. Το εσωτερικό τους στρώμα συγκεντρώνει όλες τις εκκρίσεις ιδρώτα-λίπους του ανθρώπινου σώματος και τις ωθεί προς τα έξω.

Η δομή της συνδυασμένης μεμβράνης συνεπάγεται την παρουσία δύο στρωμάτων: πορώδη και λεία. Αυτό το ύφασμα έχει υψηλά ποιοτικά χαρακτηριστικά και θα διαρκέσει για πολλά χρόνια.

Χάρη σε αυτά τα πλεονεκτήματα, τα ρούχα και τα παπούτσια από υφάσματα μεμβράνης και σχεδιασμένα να φοριούνται τη χειμερινή περίοδο είναι ανθεκτικά, αλλά ελαφριά και προστατεύουν τέλεια από τον παγετό, την υγρασία και τη σκόνη. Είναι απλά απαραίτητα για πολλούς ενεργούς τύπους χειμερινής αναψυχής, ορειβασίας.

Κυτταρική μεμβράνη.
Η κυτταρική μεμβράνη διαχωρίζει τα περιεχόμενα οποιουδήποτε κυττάρου από το εξωτερικό περιβάλλον, διασφαλίζοντας την ακεραιότητά του. ρυθμίζει την ανταλλαγή μεταξύ του κυττάρου και του περιβάλλοντος. οι ενδοκυτταρικές μεμβράνες χωρίζουν το κύτταρο σε εξειδικευμένα κλειστά διαμερίσματα - διαμερίσματα ή οργανίδια, στα οποία διατηρούνται ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες.
Δομή.
Η κυτταρική μεμβράνη είναι ένα διπλό στρώμα (διστοιβάδα) μορίων της κατηγορίας των λιπιδίων (λίπη), τα περισσότερα από τα οποία είναι τα λεγόμενα πολύπλοκα λιπίδια - φωσφολιπίδια. Τα μόρια λιπιδίων έχουν ένα υδρόφιλο ("κεφαλή") και ένα υδρόφοβο ("ουρά") μέρος. Κατά το σχηματισμό των μεμβρανών, τα υδρόφοβα τμήματα των μορίων στρέφονται προς τα μέσα, ενώ τα υδρόφιλα προς τα έξω. Οι μεμβράνες είναι πολύ παρόμοιες δομές σε διαφορετικούς οργανισμούς. Το πάχος της μεμβράνης είναι 7-8 nm. (10-9 μέτρα)
υδροφιλικότητα- την ικανότητα μιας ουσίας να διαβρέχεται από το νερό.
υδροφοβία- η αδυναμία μιας ουσίας να διαβρέχεται από το νερό.
Η βιολογική μεμβράνη περιλαμβάνει επίσης διάφορες πρωτεΐνες:
- αναπόσπαστο (διεισδύει στη μεμβράνη μέσω)
- ημι-ολοκληρωμένο (βυθισμένο στο ένα άκρο στο εξωτερικό ή στο εσωτερικό λιπιδικό στρώμα)
- επιφανειακό (βρίσκεται στην εξωτερική ή δίπλα στις εσωτερικές πλευρές της μεμβράνης).
Ορισμένες πρωτεΐνες είναι τα σημεία επαφής της κυτταρικής μεμβράνης με τον κυτταροσκελετό μέσα στο κύτταρο και το κυτταρικό τοίχωμα (αν υπάρχει) έξω.
κυτταροσκελετός- ικρίωμα κυψέλης μέσα στο κελί.
Λειτουργίες.
1) Φράγμα- παρέχει έναν ρυθμισμένο, επιλεκτικό, παθητικό και ενεργό μεταβολισμό με το περιβάλλον.
2) Μεταφορές- μέσω της μεμβράνης υπάρχει μεταφορά ουσιών μέσα και έξω από το κύτταρο μήτρα - παρέχει μια ορισμένη σχετική θέση και προσανατολισμό των πρωτεϊνών της μεμβράνης, τη βέλτιστη αλληλεπίδρασή τους.
3) Μηχανικό- εξασφαλίζει την αυτονομία του κυττάρου, τις ενδοκυτταρικές του δομές, καθώς και τη σύνδεση με άλλα κύτταρα (σε ιστούς) Η μεσοκυτταρική ουσία παίζει μεγάλο ρόλο στη διασφάλιση της μηχανικής λειτουργίας.
4) Υποδοχέας- ορισμένες πρωτεΐνες στη μεμβράνη είναι υποδοχείς (μόρια με τα οποία το κύτταρο αντιλαμβάνεται ορισμένα σήματα).
Για παράδειγμα, οι ορμόνες που κυκλοφορούν στο αίμα δρουν μόνο σε κύτταρα στόχους που έχουν υποδοχείς που αντιστοιχούν σε αυτές τις ορμόνες. Οι νευροδιαβιβαστές (χημικές ουσίες που διεξάγουν νευρικές ώσεις) συνδέονται επίσης με συγκεκριμένες πρωτεΐνες υποδοχέα στα κύτταρα-στόχους.
ορμόνες- βιολογικά ενεργά χημικά σηματοδότησης.
5) ΕνζυματικήΟι μεμβρανικές πρωτεΐνες είναι συχνά ένζυμα. Για παράδειγμα, οι πλασματικές μεμβράνες των εντερικών επιθηλιακών κυττάρων περιέχουν πεπτικά ένζυμα.
6) Υλοποίηση παραγωγής και διεξαγωγής βιοδυναμικών.
Με τη βοήθεια της μεμβράνης, διατηρείται μια σταθερή συγκέντρωση ιόντων στο κύτταρο: η συγκέντρωση του ιόντος K + μέσα στο κύτταρο είναι πολύ υψηλότερη από ό, τι έξω και η συγκέντρωση του Na + είναι πολύ χαμηλότερη, κάτι που είναι πολύ σημαντικό, καθώς Αυτό διατηρεί τη διαφορά δυναμικού σε όλη τη μεμβράνη και δημιουργεί μια νευρική ώθηση.
νευρική ώθηση – ένα κύμα διέγερσης που μεταδίδεται κατά μήκος μιας νευρικής ίνας.
7) Σήμανση κυττάρων- υπάρχουν αντιγόνα στη μεμβράνη που λειτουργούν ως δείκτες - «ετικέτες» που σας επιτρέπουν να αναγνωρίσετε το κύτταρο. Πρόκειται για γλυκοπρωτεΐνες (δηλαδή πρωτεΐνες με διακλαδισμένες πλευρικές αλυσίδες ολιγοσακχαριτών προσαρτημένες σε αυτές) που παίζουν το ρόλο των «κεριών». Λόγω των μυριάδων διαμορφώσεων πλευρικής αλυσίδας, είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένας συγκεκριμένος δείκτης για κάθε τύπο κυψέλης. Με τη βοήθεια δεικτών, τα κύτταρα μπορούν να αναγνωρίσουν άλλα κύτταρα και να ενεργήσουν σε συντονισμό με αυτά, για παράδειγμα, όταν σχηματίζουν όργανα και ιστούς. Επιτρέπει επίσης στο ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίζει ξένα αντιγόνα.
χαρακτηριστικά διαπερατότητας.
Οι κυτταρικές μεμβράνες έχουν επιλεκτική διαπερατότητα: διεισδύουν αργά μέσα από αυτές με διάφορους τρόπους:
Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας.

Τα αμινοξέα είναι τα δομικά στοιχεία που συνθέτουν όλες τις πρωτεΐνες του σώματος.

Λιπαρά οξέα - δομικές, ενεργειακές και άλλες λειτουργίες.

Γλυκερίνη - κάνει το σώμα να συγκρατεί νερό και μειώνει την παραγωγή ούρων.

Τα ιόντα είναι ένζυμα για τις αντιδράσεις.

Επιπλέον, οι ίδιες οι μεμβράνες ρυθμίζουν ενεργά αυτήν τη διαδικασία σε κάποιο βαθμό - ορισμένες ουσίες περνούν, ενώ άλλες όχι. Υπάρχουν τέσσερις κύριοι μηχανισμοί για την είσοδο ουσιών στο κύτταρο ή την απομάκρυνσή τους από το κύτταρο προς τα έξω:
Μηχανισμοί παθητικής διαπερατότητας:
1) Διάχυση.
Μια παραλλαγή αυτού του μηχανισμού είναι η διευκολυνόμενη διάχυση, στην οποία ένα συγκεκριμένο μόριο βοηθά μια ουσία να περάσει μέσα από τη μεμβράνη. Αυτό το μόριο μπορεί να έχει ένα κανάλι που επιτρέπει τη διέλευση μόνο ενός τύπου ουσίας.
Διάχυση-η διαδικασία της αμοιβαίας διείσδυσης μορίων μιας ουσίας μεταξύ των μορίων μιας άλλης.
Ωσμωση– η διαδικασία της μονόδρομης διάχυσης μέσω μιας ημιπερατής μεμβράνης μορίων διαλύτη προς υψηλότερη συγκέντρωση μιας διαλυμένης ουσίας.
Η μεμβράνη που περιβάλλει ένα φυσιολογικό κύτταρο αίματος είναι διαπερατή μόνο από μόρια νερού, οξυγόνο, ορισμένα από τα θρεπτικά συστατικά που είναι διαλυμένα στο αίμα και κυτταρικά απόβλητα.
Μηχανισμοί ενεργητικής διαπερατότητας:
1) Ενεργή μεταφορά.
ενεργή μεταφορά– η μεταφορά μιας ουσίας από μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης σε μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης.
Η ενεργή μεταφορά απαιτεί ενέργεια, καθώς μετακινείται από μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης σε μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης. Υπάρχουν ειδικές πρωτεΐνες αντλίας στη μεμβράνη που αντλούν ενεργά ιόντα καλίου (K +) στο κύτταρο και αντλούν ιόντα νατρίου (Na +) έξω από αυτό, το ATP χρησιμεύει ως ενέργεια.
ATP– καθολική πηγή ενέργειας για όλες τις βιοχημικές διεργασίες. .(περισσότερα αργότερα)
2) Ενδοκυττάρωση.
Σωματίδια που για κάποιο λόγο δεν είναι σε θέση να διασχίσουν την κυτταρική μεμβράνη, αλλά είναι απαραίτητα για το κύτταρο, μπορούν να διεισδύσουν στη μεμβράνη με ενδοκυττάρωση.
Ενδοκυττάρωση– η διαδικασία πρόσληψης εξωτερικού υλικού από το κύτταρο.
Η επιλεκτική διαπερατότητα της μεμβράνης κατά την παθητική μεταφορά οφείλεται σε ειδικά κανάλια - ενσωματωμένες πρωτεΐνες. Διεισδύουν στη μεμβράνη διαμέσου και διαμέσου, σχηματίζοντας ένα είδος διόδου. Τα στοιχεία K, Na και Cl έχουν τα δικά τους κανάλια. Όσον αφορά τη βαθμίδα συγκέντρωσης, τα μόρια αυτών των στοιχείων κινούνται μέσα και έξω από το κύτταρο. Όταν ερεθίζονται, τα κανάλια ιόντων νατρίου ανοίγουν και υπάρχει μια απότομη εισροή ιόντων νατρίου στο κύτταρο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ανισορροπία στο δυναμικό της μεμβράνης. Μετά από αυτό, το δυναμικό της μεμβράνης αποκαθίσταται. Τα κανάλια καλίου είναι πάντα ανοιχτά, μέσω των οποίων τα ιόντα καλίου εισέρχονται αργά στο κύτταρο.
Δομή μεμβράνης
Διαπερατό
ενεργή μεταφορά
Ωσμωση
Ενδοκυττάρωση

9.5.1. Μία από τις κύριες λειτουργίες των μεμβρανών είναι η συμμετοχή στη μεταφορά ουσιών. Αυτή η διαδικασία παρέχεται από τρεις κύριους μηχανισμούς: απλή διάχυση, διευκολυνόμενη διάχυση και ενεργή μεταφορά (Εικόνα 9.10). Θυμηθείτε τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά αυτών των μηχανισμών και παραδείγματα των μεταφερόμενων ουσιών σε κάθε περίπτωση.

Εικόνα 9.10.Μηχανισμοί μεταφοράς μορίων μέσω της μεμβράνης

απλή διάχυση- μεταφορά ουσιών μέσω της μεμβράνης χωρίς τη συμμετοχή ειδικών μηχανισμών. Η μεταφορά γίνεται κατά μήκος μιας κλίσης συγκέντρωσης χωρίς κατανάλωση ενέργειας. Μικρά βιομόρια - H2O, CO2, O2, ουρία, υδρόφοβες ουσίες χαμηλού μοριακού βάρους μεταφέρονται με απλή διάχυση. Ο ρυθμός της απλής διάχυσης είναι ανάλογος της βαθμίδας συγκέντρωσης.

Διευκολυνόμενη διάχυση- η μεταφορά ουσιών μέσω της μεμβράνης χρησιμοποιώντας πρωτεϊνικά κανάλια ή ειδικές πρωτεΐνες φορέα. Εκτελείται κατά μήκος της κλίσης συγκέντρωσης χωρίς κατανάλωση ενέργειας. Μεταφέρονται μονοσακχαρίτες, αμινοξέα, νουκλεοτίδια, γλυκερίνη, ορισμένα ιόντα. Η κινητική του κορεσμού είναι χαρακτηριστική - σε μια ορισμένη (κορεστική) συγκέντρωση της μεταφερόμενης ουσίας, όλα τα μόρια-φορείς συμμετέχουν στη μεταφορά και η ταχύτητα μεταφοράς φτάνει σε μια οριακή τιμή.

ενεργή μεταφορά- απαιτεί επίσης τη συμμετοχή ειδικών πρωτεϊνών-φορέων, αλλά η μεταφορά λαμβάνει χώρα έναντι μιας βαθμίδας συγκέντρωσης και επομένως απαιτεί ενέργεια. Με τη βοήθεια αυτού του μηχανισμού, τα ιόντα Na+, K+, Ca2+, Mg2+ μεταφέρονται μέσω της κυτταρικής μεμβράνης και τα πρωτόνια μέσω της μιτοχονδριακής μεμβράνης. Η ενεργός μεταφορά ουσιών χαρακτηρίζεται από κινητική κορεσμού.

9.5.2. Ένα παράδειγμα συστήματος μεταφοράς που εκτελεί μεταφορά ενεργού ιόντος είναι η τριφωσφατάση Na+,K+-αδενοσίνης (Na+,K+ -ATPase ή Na+,K+ -αντλία). Αυτή η πρωτεΐνη βρίσκεται στο πάχος της πλασματικής μεμβράνης και είναι σε θέση να καταλύει την αντίδραση της υδρόλυσης ATP. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την υδρόλυση 1 μορίου ATP χρησιμοποιείται για τη μεταφορά 3 ιόντων Na + από το κύτταρο στον εξωκυττάριο χώρο και 2 ιόντων K + στην αντίθετη κατεύθυνση (Εικόνα 9.11). Ως αποτέλεσμα της δράσης των Na + , K + -ATPase, δημιουργείται διαφορά συγκέντρωσης μεταξύ του κυτοσόλης του κυττάρου και του εξωκυτταρικού υγρού. Εφόσον η μεταφορά των ιόντων είναι μη ισοδύναμη, προκύπτει διαφορά στα ηλεκτρικά δυναμικά. Έτσι, προκύπτει ένα ηλεκτροχημικό δυναμικό, το οποίο είναι το άθροισμα της ενέργειας της διαφοράς των ηλεκτρικών δυναμικών Δφ και της ενέργειας της διαφοράς στις συγκεντρώσεις των ουσιών ΔΣ και στις δύο πλευρές της μεμβράνης.

Εικόνα 9.11.Σχέδιο Na+, K+ -αντλία.

9.5.3. Μεταφορά μέσω μεμβρανών σωματιδίων και μακρομοριακών ενώσεων

Μαζί με τη μεταφορά οργανικών ουσιών και ιόντων που πραγματοποιείται από φορείς, υπάρχει ένας πολύ ειδικός μηχανισμός στο κύτταρο που έχει σχεδιαστεί για να απορροφά και να απομακρύνει μακρομοριακές ενώσεις από το κύτταρο αλλάζοντας το σχήμα της βιομεμβράνης. Ένας τέτοιος μηχανισμός ονομάζεται φυσαλιδώδης μεταφορά.

Εικόνα 9.12.Τύποι φυσαλιδώδους μεταφοράς: 1 - ενδοκυττάρωση; 2 - εξωκυττάρωση.

Κατά τη μεταφορά μακρομορίων, συμβαίνει διαδοχικός σχηματισμός και σύντηξη κυστιδίων (κυστιδίων) που περιβάλλονται από μια μεμβράνη. Σύμφωνα με την κατεύθυνση μεταφοράς και τη φύση των μεταφερόμενων ουσιών, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι φυσαλιδώδους μεταφοράς:

Ενδοκυττάρωση(Εικόνα 9.12, 1) - η μεταφορά ουσιών στο κύτταρο. Ανάλογα με το μέγεθος των κυστιδίων που προκύπτουν, υπάρχουν:

ένα) πινοκυττάρωση - απορρόφηση υγρών και διαλυμένων μακρομορίων (πρωτεΐνες, πολυσακχαρίτες, νουκλεϊκά οξέα) με χρήση μικρών φυσαλίδων (διαμέτρου 150 nm).

σι) φαγοκυττάρωση — απορρόφηση μεγάλων σωματιδίων, όπως μικροοργανισμοί ή κυτταρικά υπολείμματα. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται μεγάλα κυστίδια, που ονομάζονται φαγοσώματα με διάμετρο μεγαλύτερη από 250 nm.

Η πινοκυττάρωση είναι χαρακτηριστική των περισσότερων ευκαρυωτικών κυττάρων, ενώ τα μεγάλα σωματίδια απορροφώνται από εξειδικευμένα κύτταρα - λευκοκύτταρα και μακροφάγα. Στο πρώτο στάδιο της ενδοκυττάρωσης, ουσίες ή σωματίδια απορροφώνται στην επιφάνεια της μεμβράνης· αυτή η διαδικασία συμβαίνει χωρίς κατανάλωση ενέργειας. Στο επόμενο στάδιο, η μεμβράνη με την προσροφημένη ουσία βαθαίνει στο κυτταρόπλασμα. Οι προκύπτουσες τοπικές εισβολές της πλασματικής μεμβράνης αποκολλώνται από την επιφάνεια του κυττάρου, σχηματίζοντας κυστίδια, τα οποία στη συνέχεια μεταναστεύουν στο κύτταρο. Αυτή η διαδικασία συνδέεται με ένα σύστημα μικρονημάτων και εξαρτάται από την ενέργεια. Τα κυστίδια και τα φαγοσώματα που εισέρχονται στο κύτταρο μπορούν να συγχωνευθούν με τα λυσοσώματα. Τα ένζυμα που περιέχονται στα λυσοσώματα διασπούν τις ουσίες που περιέχονται στα κυστίδια και τα φαγοσώματα σε προϊόντα χαμηλού μοριακού βάρους (αμινοξέα, μονοσακχαρίτες, νουκλεοτίδια), τα οποία μεταφέρονται στο κυτταρόπλασμα, όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν από το κύτταρο.

Εξωκυττάρωση(Εικόνα 9.12, 2) - η μεταφορά σωματιδίων και μεγάλων ενώσεων από το κύτταρο. Αυτή η διαδικασία, όπως και η ενδοκυττάρωση, προχωρά με την απορρόφηση ενέργειας. Οι κύριοι τύποι εξωκυττάρωσης είναι:

ένα) έκκριση - αφαίρεση από το κύτταρο υδατοδιαλυτών ενώσεων που χρησιμοποιούνται ή επηρεάζουν άλλα κύτταρα του σώματος. Μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο από μη εξειδικευμένα κύτταρα όσο και από κύτταρα των ενδοκρινών αδένων, του βλεννογόνου του γαστρεντερικού σωλήνα, προσαρμοσμένα για την έκκριση των ουσιών που παράγουν (ορμόνες, νευροδιαβιβαστές, προένζυμα), ανάλογα με τις ιδιαίτερες ανάγκες του οργανισμού. .

Οι εκκρινόμενες πρωτεΐνες συντίθενται σε ριβοσώματα που συνδέονται με τις μεμβράνες του τραχιού ενδοπλασματικού δικτύου. Αυτές οι πρωτεΐνες στη συνέχεια μεταφέρονται στη συσκευή Golgi, όπου τροποποιούνται, συμπυκνώνονται, ταξινομούνται και στη συνέχεια συσκευάζονται σε κυστίδια, τα οποία διασπώνται στο κυτταρόπλασμα και στη συνέχεια συντήκονται με την πλασματική μεμβράνη έτσι ώστε τα περιεχόμενα των κυστιδίων να είναι έξω από το κύτταρο.

Σε αντίθεση με τα μακρομόρια, τα μικρά εκκρινόμενα σωματίδια, όπως τα πρωτόνια, μεταφέρονται έξω από το κύτταρο χρησιμοποιώντας μηχανισμούς διευκολυνόμενης διάχυσης και ενεργού μεταφοράς.

σι) απέκκριση - απομάκρυνση από το κύτταρο ουσιών που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν (για παράδειγμα, η απομάκρυνση μιας δικτυωτής ουσίας από τα δικτυοερυθρά κύτταρα κατά τη διάρκεια της ερυθροποίησης, η οποία είναι ένα συσσωματωμένο υπόλειμμα οργανιδίων). Ο μηχανισμός απέκκρισης, προφανώς, συνίσταται στο γεγονός ότι αρχικά τα απεκκρινόμενα σωματίδια βρίσκονται στο κυτταροπλασματικό κυστίδιο, το οποίο στη συνέχεια συγχωνεύεται με την πλασματική μεμβράνη.

Δεν είναι μυστικό για κανέναν ότι όλα τα ζωντανά όντα στον πλανήτη μας αποτελούνται από τα κύτταρά τους, αυτές τις αμέτρητες «» οργανικές ύλες. Τα κύτταρα, με τη σειρά τους, περιβάλλονται από μια ειδική προστατευτική μεμβράνη - μια μεμβράνη που παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη ζωή του κυττάρου και οι λειτουργίες της κυτταρικής μεμβράνης δεν περιορίζονται στην προστασία του κυττάρου, αλλά αντιπροσωπεύουν τον πιο περίπλοκο μηχανισμό που εμπλέκεται στην αναπαραγωγή, τη διατροφή και την αναγέννηση των κυττάρων.

Τι είναι η κυτταρική μεμβράνη

Η ίδια η λέξη "μεμβράνη" μεταφράζεται από τα λατινικά ως "μεμβράνη", αν και η μεμβράνη δεν είναι απλώς ένα είδος φιλμ στο οποίο είναι τυλιγμένο το κύτταρο, αλλά ένας συνδυασμός δύο μεμβρανών που συνδέονται μεταξύ τους και έχουν διαφορετικές ιδιότητες. Στην πραγματικότητα, η κυτταρική μεμβράνη είναι ένα κέλυφος τριών στρωμάτων λιποπρωτεΐνης (λίπος-πρωτεΐνη) που διαχωρίζει κάθε κύτταρο από τα γειτονικά κύτταρα και το περιβάλλον και πραγματοποιεί μια ελεγχόμενη ανταλλαγή μεταξύ των κυττάρων και του περιβάλλοντος, αυτός είναι ο ακαδημαϊκός ορισμός του τι είναι ένα κύτταρο μεμβράνη είναι.

Η αξία της μεμβράνης είναι απλά τεράστια, γιατί όχι μόνο διαχωρίζει το ένα κύτταρο από το άλλο, αλλά εξασφαλίζει και την αλληλεπίδραση του κυττάρου, τόσο με άλλα κύτταρα όσο και με το περιβάλλον.

Ιστορία της έρευνας κυτταρικής μεμβράνης

Μια σημαντική συμβολή στη μελέτη της κυτταρικής μεμβράνης έγινε από δύο Γερμανούς επιστήμονες Gorter και Grendel το 1925. Τότε κατάφεραν να πραγματοποιήσουν ένα πολύπλοκο βιολογικό πείραμα σε ερυθρά αιμοσφαίρια - ερυθροκύτταρα, κατά το οποίο οι επιστήμονες έλαβαν τις λεγόμενες "σκιές", άδεια κελύφη ερυθροκυττάρων, τα οποία διπλώθηκαν σε έναν σωρό και μέτρησαν την επιφάνεια, και επίσης υπολόγισε την ποσότητα των λιπιδίων σε αυτά. Με βάση την ποσότητα των λιπιδίων που ελήφθησαν, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι είναι αρκετά για το διπλό στρώμα της κυτταρικής μεμβράνης.

Το 1935, ένα άλλο ζευγάρι ερευνητών κυτταρικής μεμβράνης, αυτή τη φορά οι Αμερικανοί Daniel και Dawson, μετά από μια σειρά μακροχρόνιων πειραμάτων, προσδιόρισαν την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη στην κυτταρική μεμβράνη. Διαφορετικά, ήταν αδύνατο να εξηγηθεί γιατί η μεμβράνη έχει τόσο υψηλή επιφανειακή τάση. Οι επιστήμονες παρουσίασαν έξυπνα ένα μοντέλο της κυτταρικής μεμβράνης σε μορφή σάντουιτς, στο οποίο τον ρόλο του ψωμιού παίζουν ομοιογενή στρώματα λιπιδίων-πρωτεϊνών και ανάμεσά τους αντί για βούτυρο υπάρχει κενό.

Το 1950, με την έλευση της ηλεκτρονικής θεωρίας των Daniel και Dawson, ήταν ήδη δυνατό να επιβεβαιωθούν πρακτικές παρατηρήσεις - σε μικρογραφίες της κυτταρικής μεμβράνης, στρώματα κεφαλών λιπιδίων και πρωτεϊνών και επίσης ένας κενός χώρος μεταξύ τους ήταν σαφώς ορατοί.

Το 1960, ο Αμερικανός βιολόγος J. Robertson ανέπτυξε μια θεωρία για τη δομή τριών στρωμάτων των κυτταρικών μεμβρανών, η οποία για μεγάλο χρονικό διάστημα θεωρούνταν η μόνη αληθινή, αλλά με την περαιτέρω ανάπτυξη της επιστήμης άρχισαν να εμφανίζονται αμφιβολίες για το αλάθητο της. Έτσι, για παράδειγμα, από την άποψη των κυττάρων, θα ήταν δύσκολο και επίπονο να μεταφερθούν οι απαραίτητες χρήσιμες ουσίες μέσω ολόκληρου του "σάντουιτς"

Και μόνο το 1972, οι Αμερικανοί βιολόγοι S. Singer και G. Nicholson μπόρεσαν να εξηγήσουν τις ασυνέπειες της θεωρίας του Robertson με τη βοήθεια ενός νέου μοντέλου υγρού-μωσαϊκού της κυτταρικής μεμβράνης. Συγκεκριμένα, διαπίστωσαν ότι η κυτταρική μεμβράνη δεν είναι ομοιογενής σε σύσταση, επιπλέον, είναι ασύμμετρη και γεμάτη με υγρό. Επιπλέον, τα κύτταρα βρίσκονται σε συνεχή κίνηση. Και οι περιβόητες πρωτεΐνες που συνθέτουν την κυτταρική μεμβράνη έχουν διαφορετικές δομές και λειτουργίες.

Ιδιότητες και λειτουργίες της κυτταρικής μεμβράνης

Τώρα ας δούμε ποιες λειτουργίες εκτελεί η κυτταρική μεμβράνη:

Η λειτουργία φραγμού της κυτταρικής μεμβράνης - η μεμβράνη, ως πραγματικός συνοριοφύλακας, στέκεται φρουρός πάνω από τα όρια του κυττάρου, καθυστερώντας, μην αφήνει να περάσουν επιβλαβή ή απλά ακατάλληλα μόρια

Η λειτουργία μεταφοράς της κυτταρικής μεμβράνης - η μεμβράνη δεν είναι μόνο ένας συνοριοφύλακας στις πύλες του κυττάρου, αλλά και ένα είδος τελωνειακού σημείου ελέγχου, μέσω του οποίου διέρχεται συνεχώς η ανταλλαγή χρήσιμων ουσιών με άλλα κύτταρα και το περιβάλλον.

Λειτουργία μήτρας - είναι η κυτταρική μεμβράνη που καθορίζει τη θέση μεταξύ τους, ρυθμίζει την αλληλεπίδραση μεταξύ τους.

Μηχανική λειτουργία - είναι υπεύθυνη για τον περιορισμό ενός κυττάρου από το άλλο και παράλληλα για τη σωστή σύνδεση των κυττάρων μεταξύ τους, για το σχηματισμό τους σε ομοιογενή ιστό.

Η προστατευτική λειτουργία της κυτταρικής μεμβράνης είναι η βάση για την κατασκευή μιας προστατευτικής ασπίδας του κυττάρου. Στη φύση, αυτή η λειτουργία μπορεί να παραδειγματιστεί από το σκληρό ξύλο, ένα πυκνό δέρμα, ένα προστατευτικό κέλυφος, όλα λόγω της προστατευτικής λειτουργίας της μεμβράνης.

Η ενζυματική λειτουργία είναι μια άλλη σημαντική λειτουργία που εκτελείται από ορισμένες κυτταρικές πρωτεΐνες. Για παράδειγμα, λόγω αυτής της λειτουργίας, η σύνθεση των πεπτικών ενζύμων συμβαίνει στο εντερικό επιθήλιο.

Επίσης, εκτός από όλα αυτά, ο κυτταρικός μεταβολισμός πραγματοποιείται μέσω της κυτταρικής μεμβράνης, ο οποίος μπορεί να πραγματοποιηθεί με τρεις διαφορετικές αντιδράσεις:

Η φαγοκυττάρωση είναι μια κυτταρική ανταλλαγή κατά την οποία τα φαγοκυτταρικά κύτταρα που είναι ενσωματωμένα στη μεμβράνη συλλαμβάνουν και αφομοιώνουν διάφορα θρεπτικά συστατικά.
Πινοκύττωση - είναι η διαδικασία σύλληψης από την κυτταρική μεμβράνη, μορίων υγρού σε επαφή με αυτήν. Για να γίνει αυτό, σχηματίζονται ειδικοί έλικες στην επιφάνεια της μεμβράνης, οι οποίοι φαίνεται να περιβάλλουν μια σταγόνα υγρού, σχηματίζοντας μια φυσαλίδα, η οποία στη συνέχεια «καταπίνεται» από τη μεμβράνη.
Εξωκυττάρωση - είναι η αντίστροφη διαδικασία, όταν το κύτταρο απελευθερώνει εκκριτικό λειτουργικό υγρό μέσω της μεμβράνης στην επιφάνεια.

Η δομή της κυτταρικής μεμβράνης

Υπάρχουν τρεις κατηγορίες λιπιδίων στην κυτταρική μεμβράνη:

φωσφολιπίδια (είναι ένας συνδυασμός λιπών και φωσφόρου),
γλυκολιπίδια (συνδυασμός λιπών και υδατανθράκων),
χοληστερίνη.

Τα φωσφολιπίδια και τα γλυκολιπίδια, με τη σειρά τους, αποτελούνται από μια υδρόφιλη κεφαλή, στην οποία εκτείνονται δύο μακριές υδρόφοβες ουρές. Η χοληστερόλη, από την άλλη, καταλαμβάνει το χώρο μεταξύ αυτών των ουρών, εμποδίζοντάς τις να λυγίσουν, όλα αυτά σε ορισμένες περιπτώσεις κάνουν τη μεμβράνη ορισμένων κυττάρων πολύ άκαμπτη. Εκτός από όλα αυτά, τα μόρια της χοληστερόλης ρυθμίζουν τη δομή της κυτταρικής μεμβράνης.

Αλλά όπως και να έχει, το πιο σημαντικό μέρος της δομής της κυτταρικής μεμβράνης είναι η πρωτεΐνη, ή μάλλον διαφορετικές πρωτεΐνες που παίζουν διάφορους σημαντικούς ρόλους. Παρά την ποικιλομορφία των πρωτεϊνών που περιέχονται στη μεμβράνη, υπάρχει κάτι που τις ενώνει - τα δακτυλιοειδή λιπίδια βρίσκονται γύρω από όλες τις πρωτεΐνες της μεμβράνης. Τα δακτυλιοειδή λιπίδια είναι ειδικά δομημένα λίπη που χρησιμεύουν ως ένα είδος προστατευτικού κελύφους για τις πρωτεΐνες, χωρίς το οποίο απλά δεν θα λειτουργούσαν.

Η δομή της κυτταρικής μεμβράνης έχει τρία στρώματα: η βάση της κυτταρικής μεμβράνης είναι ένα ομοιογενές υγρό λιπιδικό στρώμα. Οι πρωτεΐνες το καλύπτουν και από τις δύο πλευρές σαν μωσαϊκό. Είναι οι πρωτεΐνες που, εκτός από τις λειτουργίες που περιγράφηκαν παραπάνω, παίζουν επίσης το ρόλο ιδιόμορφων καναλιών μέσω των οποίων διέρχονται ουσίες από τη μεμβράνη που δεν μπορούν να διεισδύσουν στο υγρό στρώμα της μεμβράνης. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, ιόντα καλίου και νατρίου· για τη διείσδυσή τους μέσω της μεμβράνης, η φύση παρέχει ειδικά κανάλια ιόντων των κυτταρικών μεμβρανών. Με άλλα λόγια, οι πρωτεΐνες παρέχουν τη διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών.

Αν κοιτάξουμε την κυτταρική μεμβράνη μέσα από ένα μικροσκόπιο, θα δούμε ένα στρώμα λιπιδίων που σχηματίζεται από μικρά σφαιρικά μόρια πάνω στα οποία οι πρωτεΐνες επιπλέουν όπως στη θάλασσα. Τώρα ξέρετε ποιες ουσίες αποτελούν μέρος της κυτταρικής μεμβράνης.

Κυτταρική μεμβράνη, βίντεο

Και τέλος, ένα εκπαιδευτικό βίντεο για την κυτταρική μεμβράνη.