Čo je membrána? Tento koncept sa používa v rôznych sférach života a vedách. A v každom z nich má iný význam. Ale tak či onak, použitie tohto výrazu súvisí s významom samotného slova. V preklade z latinčiny je „membrána“membrána.
Rôzne interpretácie konceptu
V technológii a inžinierstve sa tento koncept používa, keď hovoríme o tenkom filme alebo doske pripevnenej pozdĺž obrysu, ako je to v prípade mikrofónov alebo tlakomerov.
V biológii sa membrána chápe ako elastická molekulárna štruktúra, ktorá je prítomná v každej bunke a plní funkciu ochrany pred vplyvmi prostredia. Zabezpečuje integritu bunky a podieľa sa na metabolických procesoch s vonkajším svetom.
Membrána reverznej osmózy
Jedným z najnovších vynálezov je modul reverznej osmózy, ktorý sa používa na čistenie vody. Tento dizajn je rúra, ktorá má dno a veko. A vo vnútri tohto potrubia je práve membrána reverznej osmózy, ktorej prítomnosť zabezpečuje produkciu ultračistej vody zbavenej rôznych bakteriologických nečistôt.a biologické usadeniny. Mechanizmus čistenia tekutín je založený na minimalizácii mŕtvych priestorov, kde sa môžu hromadiť baktérie.
Tieto moduly sú široko používané v medicíne a presnejšie povedané, dodávajú zariadenia na hemodialýzu s ultračistou vodou.
Membrány pre hydraulické akumulátory a expanzné nádrže. Ich náhrada
Hydraulické akumulátory a expanzné nádoby sú zariadenia, ktoré sa používajú na kompenzáciu nadmerného tlaku (objemu) vo vykurovacích zariadeniach.
Aká je membrána v tomto prípade? Tento prvok je hlavnou súčasťou zariadení tohto typu. Ovplyvňuje výkon a spoľahlivosť celého systému. Tvar membrány sa môže líšiť. Je to bránica, guľa a balón. Ak má nádrž veľký objem, tak sa do zadnej časti prvku vkladá kovová armatúra, v ktorej je otvor na odvzdušňovanie. V závislosti od rozsahu použitia zariadenia sa volí materiál na výrobu membrány. Napríklad v expanzných nádržiach vykurovacieho systému je hlavným kritériom úroveň tepelnej odolnosti a trvanlivosti. V prípade prívodu studenej vody sa výber materiálu membrány riadi kritériom dynamickej elasticity.
Bohužiaľ neexistuje žiadny materiál, ktorý by sa dal nazvať univerzálnym. Preto je jeho správna voľba jednou z najdôležitejších podmienok pre dlhodobú prevádzku zariadenia a jeho efektívnu prevádzku. Najčastejšie sú dosky vyrobené z prírodného kaučuku,syntetická butylová alebo etylénpropylénová guma.
Výmena membrány sa vykonáva odpojením akumulátora alebo expanznej nádoby od systému. Najprv sa odstránia skrutky, ktoré držia prírubu a telo spolu. V niektorých zariadeniach je tiež držiak v oblasti bradavky. Po jej odstránení je možné membránu jednoducho odstrániť. Vykonaním opačnej akcie musíte nainštalovať novú membránu.
Polymérové membrány
Pojem „polymérová membrána“sa používa v niekoľkých prípadoch. Po prvé, používa sa, hovoríme o jednom z najmodernejších a praktickejších strešných materiálov. Tento typ membrány sa vyrába metódou extrúzie, ktorá zaisťuje, že v zložení hotového materiálu nie sú žiadne dutiny. Medzi výhody polymérového produktu patrí absolútna odolnosť voči vode, paropriepustnosť, nízka hmotnosť, pevnosť, nízka horľavosť, environmentálna bezpečnosť.
Pojem "polymérová membrána" sa často používa, keď ide o dosky s reverznou osmózou už spomenuté vyššie, ako aj iné typy membrán vyrobených z organických polymérov. Ide o mikro- a ultrafiltračné produkty, membrány používané pri nanofiltrácii. Výhoda polymérnych membrán v tomto kontexte spočíva vo vysokej vyrobiteľnosti a veľkých možnostiach kontroly vlastností a štruktúry materiálu. Využíva malé chemické a technologické odchýlky vo výrobnom procese.
Bunková membrána. Bunky - jednotkyvšetkých živých vecí
Už dlho je známe, že základnou stavebnou jednotkou živého organizmu je bunka. Ide o diferencovaný úsek cytoplazmy, ktorý je obklopený bunkovou membránou. V procese evolúcie, ako sa rozširovali hranice funkčnosti, získavala plasticitu a jemnosť, pretože najdôležitejšie procesy v tele prebiehajú práve v bunkách.
Bunková membrána je hranicou bunky, ktorá je prirodzenou bariérou medzi jej vnútorným obsahom a prostredím. Hlavnou charakteristickou črtou membrány je polopriepustnosť, ktorá zabezpečuje prenikanie vlhkosti a živín do bunky a odstraňovanie produktov rozpadu z nej. Bunková membrána je hlavnou štruktúrnou zložkou bunkovej organizácie.
Historické fakty súvisiace s objavom a štúdiom bunkovej membrány
V roku 1925 Grendel a Gorder úspešne uskutočnili experiment na identifikáciu „tieňov“červených krviniek. Boli to oni, ktorí prvýkrát objavili lipidovú dvojvrstvu v priebehu experimentov. Pokračovatelia ich práce Danielli, Dawson, Robertson, Nicholson v rôznych rokoch pracovali na vytvorení fluidno-mozaikového modelu membránovej štruktúry. Singsherovi sa to konečne podarilo v roku 1972.
Základné funkcie bunkovej membrány
- Oddelenie vnútorného obsahu bunky od zložiek vonkajšieho prostredia.
- Prispievať k udržaniu stálosti chemického zloženia vo vnútri bunky.
- Regulovať rovnováhu metabolizmu.
- Pripojeniemedzi bunkami.
- Funkcia signálu.
- Ochranná funkcia.
Plazma Shell
Čo je to membrána, ktorá sa nazýva plazmový plášť? Toto je vonkajšia bunková stena, ktorá je vo svojej štruktúre ultramikroskopickým filmom s hrúbkou 5-7 nanometrov. Skladá sa z proteínových zlúčenín, fosfolipidov, vody. Fólia je veľmi elastická, dobre absorbuje vlhkosť a má tiež schopnosť rýchlo obnoviť svoju celistvosť.
Plazmatická membrána sa vyznačuje univerzálnou štruktúrou. Jeho hraničná poloha spôsobuje účasť na procese selektívnej permeability pri odstraňovaní produktov rozpadu z bunky. Vonkajšia membrána, ktorá interaguje so susednými prvkami a spoľahlivo chráni obsah pred poškodením, je jednou z najdôležitejších zložiek bunkovej štruktúry.
Najtenšia vrstva, ktorá niekedy pokrýva bunkovú membránu živých organizmov, sa nazýva glykokalyx. Skladá sa z bielkovín a polysacharidov. A v rastlinných bunkách je membrána zhora chránená špeciálnou stenou, ktorá plní aj nosnú funkciu a udržuje svoj tvar. Pozostáva predovšetkým z vlákniny, nerozpustného polysacharidu.
Môžeme teda usúdiť, že hlavnými funkciami vonkajšej bunkovej membrány sú oprava, ochrana a interakcia so susednými bunkami.
Stavebné prvky
Čo je membrána? Ide o mobilnú škrupinu, ktorej šírka je 6-10 nanometrov. Jeho štruktúra je založená nalipidová dvojvrstva a proteíny. V membráne sú prítomné aj sacharidy, ktoré však tvoria len 10 % hmotnosti membrán. Ale nevyhnutne sa nachádzajú v glykolipidoch alebo glykoproteínoch.
Ak hovoríme o pomere bielkovín a lipidov, potom sa môže značne líšiť. Všetko závisí od typu tkaniny. Napríklad myelín obsahuje asi 20 % bielkovín, zatiaľ čo mitochondrie asi 80 %. Zloženie membrány priamo ovplyvňuje jej hustotu. Čím vyšší je obsah bielkovín, tým vyššia je hustota škrupiny.
Rozmanitosť lipidových funkcií
Každý lipid je svojou povahou fosfolipid, ktorý je výsledkom interakcie glycerolu a sfingozínu. Membránové proteíny sú husto natlačené okolo lipidového skeletu, ale ich vrstva nie je súvislá. Niektoré z nich sú ponorené do lipidovej vrstvy, zatiaľ čo iné do nej prenikajú. To je dôvod pre prítomnosť oblastí priepustných pre vodu.
Je zrejmé, že zloženie lipidov v rôznych membránach nie je náhodné, ale jasné vysvetlenie tohto javu sa zatiaľ nenašlo. Každý daný obal môže obsahovať až sto rôznych typov lipidových molekúl. Zvážte faktory, ktoré môžu ovplyvniť stanovenie lipidového zloženia membránovej molekuly.
- Po prvé, zmes lipidov musí nevyhnutne mať schopnosť vytvoriť stabilnú dvojvrstvu, v ktorej môžu fungovať proteíny.
- Po druhé, lipidy by mali pomôcť stabilizovať vážne deformované membrány, vytvoriť kontakt medzi membránami alebo viazať určitéproteíny.
- Po tretie, lipidy sú bioregulátory.
- Po štvrté, niektoré lipidy sú aktívnymi účastníkmi biosyntetických reakcií.
Proteíny bunkovej membrány
Proteíny plnia niekoľko funkcií. Niektoré hrajú úlohu enzýmov, zatiaľ čo iné transportujú rôzne druhy látok z prostredia do bunky a späť.
Štruktúra a funkcie membrány sú usporiadané tak, že cez ňu prenikajú integrálne proteíny a poskytujú tak úzke spojenie. Periférne proteíny však nie sú úzko spojené s membránou. Ich funkciou je udržiavať štruktúru obalu, prijímať a transformovať signály z vonkajšieho prostredia a slúžiť ako katalyzátory rôznych reakcií.
Zloženie membrány predstavuje predovšetkým bimolekulárna vrstva. Jeho kontinuita zabezpečuje bariérové a mechanické vlastnosti bunky. V procese vitálnej aktivity môže dôjsť k porušeniu štruktúry dvojvrstvy, čo vedie k tvorbe štrukturálnych defektov prostredníctvom hydrofilných pórov. Následne môžu byť narušené všetky funkcie bunkovej membrány.
Vlastnosti shellu
Vlastnosti bunkovej membrány vďaka jej tekutosti, vďaka ktorej nemá tuhú štruktúru. Lipidy, ktoré tvoria jeho zloženie, sa môžu voľne pohybovať. Môžete pozorovať asymetriu bunkovej membrány. To je dôvod rozdielu v zložení proteínovej a lipidovej vrstvy.
Dokázala sa polarita bunkovej membrány, to znamená, že jej vonkajšia strana má kladný náboj a vnútorná záporný náboj. Tiežtreba poznamenať, že shell má selektívny náhľad. Prepúšťa okrem vody len určité skupiny molekúl a ióny rozpustených látok.
Vlastnosti štruktúry bunkovej membrány v rastlinných a živočíšnych organizmoch
Vonkajšia membrána a endoplazmatické retikulum bunky sú úzko spojené. Často je povrch škrupiny pokrytý aj rôznymi výbežkami, záhybmi, mikroklkami. Plazmatická membrána živočíšnej bunky je na vonkajšej strane pokrytá glykoproteínovou vrstvou, ktorá vykonáva receptorové a signálne funkcie. V rastlinných bunkách je mimo tejto škrupiny ďalšia, hrubá a jasne viditeľná pod mikroskopom. Vlákno, z ktorého je vyrobený, sa podieľa na tvorbe podpory pre rastlinné tkanivá, ako je drevo.
Živočíšne bunky majú aj vonkajšie štruktúry umiestnené mimo membrány. Vykonávajú výlučne ochrannú funkciu. Príkladom je chitín, ktorý sa nachádza v kožnom tkanive hmyzu.
Okrem bunkovej existuje vnútrobunková alebo vnútorná membrána. Rozdeľuje bunku do špecializovaných uzavretých kompartmentov nazývaných organely. Vždy musia udržiavať určité prostredie.
Na základe vyššie uvedeného môžeme konštatovať, že bunková membrána, ktorej vlastnosti dokazujú jej význam pre fungovanie celého organizmu, má zložité zloženie a štruktúru v závislosti od mnohých vnútorných a vonkajších faktorov. Poškodenie tohto filmu môže mať za následok smrťbunky.
Štruktúra a funkcia membrány teda závisí od oblasti vedy alebo priemyslu, v ktorej sa tento koncept uplatňuje. V každom prípade je týmto prvkom plášť alebo priečka, ktorá je pružná a pripevnená na okrajoch.
