Що таке мембрана? Будова і функції мембрани
Що таке мембрана? Це поняття використовується в різних життєвих сферах і науках. Причому в кожній з них воно має різне значення. Але, так чи інакше, використання даного терміну пов`язане зі значенням самого слова. У перекладі з латині "мембрана" - це перетинка.
Різні інтерпретації поняття
У техніці і інженерії дане поняття використовують, коли говорять про тонкій плівці або платівці, закріпленої по контуру, як в мікрофонах або манометрах.
У біології під мембраною на увазі еластичну молекулярну структуру, наявну в кожній клітині і виконує функцію захисту від впливів навколишнього середовища. Вона забезпечує цілісність клітини і бере участь в обмінних процесах із зовнішнім світом.
Мембрана зворотного осмосу
Одним з недавніх винаходів є модуль зворотного осмосу, який використовується для очищення води. Дана конструкція являє собою трубу, що має дно і кришку. А всередині цієї труби якраз і розташовується мембрана зворотного осмосу, наявність якої забезпечує отримання надчистої води, звільненої від різних бактеріологічних забруднень і біологічних відкладень. Механізм очищення рідини заснований на зведенні до мінімуму мертвих просторів, в яких і можуть накопичуватися бактерії.
Дані модулі отримали широке застосування в медицині, а якщо бути точніше, то вони постачають прилади для гемодіалізу надчистої водою.
Мембрани гідроакумуляторів і розширювальних баків. їх заміна
Гідроакумулятори і розширювальні баки - це прилади, які використовують для того, щоб компенсувати надлишковий тиск (Обсяг) всередині нагрівальних пристроїв.
Що таке мембрана в даному випадку? Цей елемент є основною складовою пристроїв подібного типу. Він впливає на показники працездатності та надійності всієї системи. За формою мембрана може відрізнятися. Вона буває діафрагмове, кульова і балонна. Якщо у бака великий обсяг, то в задню частину елемента вставляється металевий штуцер, в якому є отвір для відведення повітря. Залежно від сфери використання приладу підбирається матеріал для виготовлення мембрани. Наприклад, в розширювальних баках системи опалення головним критерієм служить рівень термостійкості і довговічності. У випадку з холодним водопостачанням при виборі матеріалу мембрани керуються критерієм динамічної еластичності.
На жаль, не існує матеріалу, який можна було б назвати універсальним. Тому його правильний вибір є одним з найважливіших умов тривалої експлуатації приладу і його ефективної роботи. Найчастіше пластини виготовляють з натуральної каучукової, синтетичної бутиловой або етиленпропіленового гуми.
Відео: Будова плазматичної мембрани клітини
Заміна мембрани здійснюється шляхом від`єднання гідроакумулятора або розширювального бака від системи. Спочатку від`єднуються гвинти, які скріплюють фланець і корпус. У деяких приладах є ще кріплення в зоні ніпеля. Після його усунення мембрану можна легко витягти. Шляхом вчинення зворотних дій потрібно поставити нову мембрану.
Відео: Будова клітинних мембран
полімерні мембрани
поняття "полімерна мембрана" застосовується в декількох випадках. По-перше, його використовують, говорячи про одного з найсучасніших і просунутих з точки зору практичності покрівельних матеріалів. Такий тип мембран проводиться шляхом застосування методу екструдування, що забезпечує відсутність пустот в складі готового матеріалу. До переваг полімерного вироби можна віднести абсолютну водонепроникність, паропроникність, невелика вага, міцність, низький рівень горючості, екологічну безпеку.
термін "полімерна мембрана" часто використовується, коли мова заходить про вже згаданих вище пластинах зворотного осмосу, а також інших видах оболонок, виготовлених з органічних полімерів. Це мікро- і ультрафільтрації вироби, перетинки, що використовуються при нанофільтрації. Перевага полімерних мембран в даному контексті полягає у високій технологічності і великі можливості управління властивостями і структурою матеріалу. При цьому використовуються невеликі хімічні та технологічні варіації процесу виготовлення.
Клітинна мембрана. Клітини - одиниці всього живого
Давно відомий факт, що основною структурною одиницею живого організму є клітина. Вона являє собою диференційований ділянку цитоплазми, який оточений клітинною мембраною. В процесі еволюції, у міру розширення меж функціональності, вона придбала пластичність і тонкість, адже найважливіші процеси в організмі відбуваються саме в клітинах.
Клітинна мембрана - це межа клітини, що представляє собою природний бар`єр між її внутрішнім вмістом і навколишнім середовищем. Основною характерною особливістю оболонки є напівпроникливості, яка забезпечує проникнення в клітину вологи і поживних речовин і виведення з неї продуктів розпаду. Клітинна мембрана - це основна структурна складова організації клітини.
Історичні факти, пов`язані з відкриттям і дослідженням клітинної мембрани
У 1925 році Грендель і Гордер успішно поставили експеримент по виявленню "тіней" еритроцитів. Саме вони в процесі дослідів вперше виявили ліпідний бішар. Продовжувачі їх роботи Даніелла, Доусон, Робертсон, Ніколсон в різні роки працювали над створенням рідинно-мозаїчної моделі структури мембрани. Остаточно це вдалося зробити Сінгшеру в 1972 році.
Основні функції клітинної мембрани
- Відділення внутрішнього вмісту клітини від компоненти зовнішнього середовища.
- Сприяння підтримці сталості хімічного складу всередині клітини.
- Регулювання збалансованості обміну речовин.
- Забезпечення взаємозв`язку між клітинами.
- Сигнальна функція.
- Захисна функція.
плазмова оболонка
Що таке мембрана, яку називають плазмової оболонкою? це зовнішня клітинна стінка, яка за своєю будовою є ультрамікроскопічних плівкою товщиною 5-7 наномілліметров. До її складу входять білкові сполуки, фосфоліпіди, вода. Плівка, будучи вельми еластичною, добре вбирає вологу, а також має здатність зі стрімкою швидкістю відновлювати свою цілісність.
Для плазмової мембрани характерно універсальне будова. Її прикордонне положення обумовлює участь в процесі виборчої проникності при виведенні з клітки продуктів розпаду. Взаємодіючи з сусідніми елементами і надійно захищаючи вміст від пошкодження, зовнішня мембрана є одним з найголовніших компонентів будови клітини.
Найтонший шар, який іноді покриває клітинну мембрану живих організмів, називають гликокаликсом. Він складається з білків і полісахаридів. А в рослинних клітинах мембрану зверху захищає спеціальна стінка, яка також виконує опорну функцію і підтримує форму. Вона в основному складається з клітковини - нерозчинного полісахариду.
Таким чином, можна зробити висновок, що основними функціями зовнішньої клітинної мембрани є відновлення, захист і взаємодія із сусідніми клітками.
особливості будови
Що таке мембрана? Це рухлива оболонка, ширина якої становить 6-10 наномілліметров. Основу її будови складає ліпідний бішар і білки. Вуглеводи також є в мембрані, однак на їхню частку припадає лише 10% від маси мембран. Але вони в обов`язковому порядку містяться в гліколіпідами або глікопротеїн.
Якщо говорити про співвідношення кількості білків і ліпідів, то воно може сильно варіюватися. Все залежить від типу тканини. Наприклад, в мієліну міститься близько 20% білка, а в мітохондріях - близько 80%. Склад мембрани безпосередньо впливає на її щільність. Чим більше вміст білка, тим вище щільність оболонки.
Різноманіття функцій ліпідів
Кожен липид за своєю природою є фосфоліпідів, що утворюється в результаті взаємодії гліцерину і сфингозина. Навколо ліпідного каркаса щільно розташовуються білки мембрани, проте їх шар не суцільний. Деякі з них занурені в шар ліпідів, а інші як би пронизують його. Цим і зумовлена наявність ділянок, проникних для води.
Очевидним є той факт, що склад ліпідів в різних мембранах не випадкова, але чіткого пояснення цьому феномену поки не знайдено. У будь-якої конкретної оболонці може міститися до ста різних типів молекул ліпідів. Розглянемо фактори, які, можливо, впливають на визначення ліпідного складу молекули мембрани.
- По-перше, суміш ліпідів в обов`язковому порядку повинна мати здатність до утворення стабільного бішару, в якому можуть функціонувати білки.
- По-друге, ліпіди повинні сприяти стабілізації сильно деформованих мембран, встановленню контакту між оболонками або зв`язування певних білків.
- По-третє, ліпіди - біорегулятори.
- По-четверте, деякі ліпіди є активними учасниками реакцій біосинтезу.
Білки клітинної мембрани
Білки виконують кілька функцій. Одні грають роль ферментів, а інші -транспортіруют різного роду речовини з навколишнього середовища всередину клітини і назад.
Будова і функції мембрани влаштовані таким чином, що інтегральні білки наскрізь пронизують її, забезпечуючи тісний зв`язок. А ось периферичні білки пов`язані з мембраною не надто тісно. Їх функція полягає в тому, щоб підтримувати структуру оболонки, отримувати і перетворювати сигнали із зовнішнього середовища, а також служити каталізаторами різних реакцій.
Склад мембрани представлений, перш за все, бімолекулярного шаром. Його безперервність забезпечує бар`єрні і механічні властивості клітини. У процесі життєдіяльності може відбуватися порушення структури бішару, яке призводить до утворення структурних дефектів наскрізних гідрофільних пір. Слідом за цим можуть порушитися всі функції клітинної мембрани.
властивості оболонки
Особливості клітинної мембрани обумовлені її плинністю, завдяки якій вона не має жорсткої структури. Ліпіди, що входять до її складу, можуть вільно переміщатися. Можна спостерігати асиметрію клітинної мембрани. Це і є причиною відмінності складів білкового і ліпідного шарів.
Доведено полярність клітинної мембрани, тобто її зовнішня сторона має позитивний заряд, а внутрішня - негативний. Також слід зазначити, що оболонка має виборчу проникливість. Вона пропускає всередину, крім води, тільки певні групи молекул і іонів розчинених речовин.
Особливості будови клітинної мембрани у рослинних і тваринних організмів
Зовнішня мембрана і ендоплазматична сітка клітини тісно пов`язані. Часто поверхню оболонки покрита ще й різними виступами, складками, микроворсинками. плазматична мембрана клітини тваринних організмів зовні покрита глікопротеінові шаром, який виконує рецепторну і сигнальну функції. У рослинних клітин зовні цієї оболонки знаходиться ще одна, товста і чітко помітна під мікроскопом. Клітковина, з якої вона складається, бере участь у формуванні опори у тканин рослинного походження, наприклад, деревини.
У клітин тварин теж є зовнішні структури, розташовані зовні мембрани. Вони виконують виключно захисну функцію. Як приклад можна привести хітин, який міститься в покривної тканини комах.
Крім клітинної, є внутрішньоклітинна, або внутрішня мембрана. Вона ділить клітину на спеціалізовані замкнуті відсіки, які називаються органелами. У них постійно повинна підтримуватися певне середовище.
Виходячи з вищесказаного, можна зробити висновок, що клітинна мембрана, характеристики якої доводять її важливість у функціонуванні всього організму, має складний склад і будова, що залежать від багатьох внутрішніх і зовнішніх факторів. Пошкодження цієї плівки може привести до загибелі клітини.
Таким чином, будова і функції мембрани залежать від сфери науки або галузі промисловості, в яких застосовується дане поняття. У будь-якому випадку цей елемент є оболонкою або перегородку, яка має гнучкість і закріплюється по краях.
