რა არის მემბრანა? ეს კონცეფცია გამოიყენება ცხოვრების სხვადასხვა სფეროში და მეცნიერებაში. და თითოეულ მათგანში მას განსხვავებული მნიშვნელობა აქვს. მაგრამ, ასეა თუ ისე, ამ ტერმინის გამოყენება თავად სიტყვის მნიშვნელობას უკავშირდება. ლათინურიდან თარგმნილია, „მემბრანა“არის მემბრანა.
ცნების განსხვავებული ინტერპრეტაცია
ტექნოლოგიასა და ინჟინერიაში ეს კონცეფცია გამოიყენება კონტურის გასწვრივ დამაგრებულ თხელ ფენაზე ან ფირფიტაზე საუბრისას, როგორც მიკროფონებში ან წნევის ლიანდაგში.
ბიოლოგიაში მემბრანა გაგებულია, როგორც ელასტიური მოლეკულური სტრუქტურა, რომელიც იმყოფება ყველა უჯრედში და ასრულებს დაცვის ფუნქციას გარემოს გავლენისგან. ის უზრუნველყოფს უჯრედის მთლიანობას და მონაწილეობს გარე სამყაროსთან მეტაბოლურ პროცესებში.
უკუ ოსმოსის მემბრანა
ერთ-ერთი ბოლო გამოგონება არის უკუ ოსმოსის მოდული, რომელიც გამოიყენება წყლის გასაწმენდად. ეს დიზაინი არის მილი, რომელსაც აქვს ქვედა და სახურავი. და ამ მილის შიგნით არის მხოლოდ საპირისპირო ოსმოსის მემბრანა, რომლის არსებობა უზრუნველყოფს ულტრასუფთა წყლის წარმოებას, გათავისუფლებული სხვადასხვა ბაქტერიოლოგიური დამაბინძურებლებისგან.და ბიოლოგიური საბადოები. სითხის გაწმენდის მექანიზმი ეფუძნება მკვდარი ადგილების მინიმიზაციას, სადაც ბაქტერიები შეიძლება დაგროვდეს.
ეს მოდულები ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში და უფრო ზუსტად, ისინი ამარაგებენ ჰემოდიალიზის მოწყობილობებს ულტრასუფთა წყლით.
მემბრანები ჰიდრავლიკური აკუმულატორებისა და გაფართოების ავზებისთვის. მათი ჩანაცვლება
ჰიდრავლიკური აკუმულატორები და გაფართოების ავზები არის მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება ჭარბი წნევის (მოცულობის) კომპენსაციისთვის გათბობის მოწყობილობებში.
რა არის მემბრანა ამ შემთხვევაში? ეს ელემენტი არის ამ ტიპის მოწყობილობების მთავარი კომპონენტი. ეს გავლენას ახდენს მთელი სისტემის მუშაობასა და საიმედოობაზე. მემბრანის ფორმა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ეს არის დიაფრაგმა, ბურთი და ბუშტი. თუ ავზს აქვს დიდი მოცულობა, მაშინ ელემენტის უკანა ნაწილში არის ჩასმული ლითონის ფიტინგი, რომელშიც არის ხვრელი სისხლდენის ჰაერისთვის. მოწყობილობის გამოყენების სფეროდან გამომდინარე, შეირჩევა მემბრანის წარმოების მასალა. მაგალითად, გათბობის სისტემის გაფართოების ავზებში მთავარი კრიტერიუმია სითბოს წინააღმდეგობის და გამძლეობის დონე. ცივი წყლით მომარაგების შემთხვევაში მემბრანული მასალის არჩევანი ხელმძღვანელობს დინამიური ელასტიურობის კრიტერიუმით.
სამწუხაროდ, არ არსებობს მასალა, რომელსაც შეიძლება ვუწოდოთ უნივერსალური. ამიტომ მისი სწორი არჩევანი ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი პირობაა მოწყობილობის გრძელვადიანი მუშაობისთვის და მისი ეფექტური მუშაობისთვის. ყველაზე ხშირად, ფირფიტები დამზადებულია ბუნებრივი რეზინისგან,სინთეზური ბუტილის ან ეთილენპროპილენის რეზინი.
მემბრანა იცვლება აკუმულატორის ან გაფართოების ავზის სისტემიდან გათიშვით. პირველ რიგში, ამოღებულია ხრახნები, რომლებიც ატარებენ ფლანგს და სხეულს. ზოგიერთ მოწყობილობაში ასევე არის სამაგრი ძუძუს არეში. მისი მოხსნის შემდეგ მემბრანა ადვილად მოიხსნება. საპირისპირო მოქმედების შესრულებით, თქვენ უნდა დააინსტალიროთ ახალი მემბრანა.
პოლიმერული მემბრანები
"პოლიმერული მემბრანის" კონცეფცია გამოიყენება რამდენიმე შემთხვევაში. პირველ რიგში, იგი გამოიყენება, პრაქტიკულობის თვალსაზრისით ერთ-ერთ ყველაზე თანამედროვე და მოწინავე გადახურვის მასალაზე საუბარი. ამ ტიპის მემბრანა იწარმოება ექსტრუზიის მეთოდით, რაც უზრუნველყოფს მზა მასალის შემადგენლობაში სიცარიელის არარსებობას. პოლიმერული პროდუქტის უპირატესობებში შედის აბსოლუტური წყალგამძლეობა, ორთქლის გამტარიანობა, მსუბუქი წონა, სიმტკიცე, დაბალი აალებადი, ეკოლოგიური უსაფრთხოება.
ტერმინი "პოლიმერული მემბრანა" ხშირად გამოიყენება, როდესაც საქმე ეხება უკვე აღნიშნულ საპირისპირო ოსმოსის ფირფიტებს, ისევე როგორც ორგანული პოლიმერებისგან დამზადებულ მემბრანების სხვა ტიპებს. ეს არის მიკრო და ულტრაფილტრაციის პროდუქტები, მემბრანები, რომლებიც გამოიყენება ნანოფილტრაციაში. პოლიმერული მემბრანების უპირატესობა ამ კონტექსტში მდგომარეობს მაღალი წარმოების შესაძლებლობებში და მასალის თვისებებისა და სტრუქტურის კონტროლის დიდ შესაძლებლობებში. ეს იყენებს მცირე ქიმიურ და ტექნოლოგიურ ვარიაციებს წარმოების პროცესში.
უჯრედის მემბრანა. უჯრედები - ერთეულებიყველა ცოცხალი არსებიდან
დიდი ხანია ცნობილია, რომ ცოცხალი ორგანიზმის ძირითადი სტრუქტურული ერთეული არის უჯრედი. ეს არის ციტოპლაზმის დიფერენცირებული განყოფილება, რომელიც გარშემორტყმულია უჯრედის მემბრანით. ევოლუციის პროცესში, ფუნქციონირების საზღვრების გაფართოებასთან ერთად, მან შეიძინა პლასტიურობა და დახვეწილობა, რადგან ორგანიზმში ყველაზე მნიშვნელოვანი პროცესები სწორედ უჯრედებში ხდება.
უჯრედის მემბრანა არის უჯრედის საზღვარი, რომელიც წარმოადგენს ბუნებრივ ბარიერს მის შიდა შიგთავსსა და გარემოს შორის. მემბრანის მთავარი დამახასიათებელი თვისებაა ნახევრად გამტარიანობა, რაც უზრუნველყოფს უჯრედში ტენისა და საკვები ნივთიერებების შეღწევას და მისგან დაშლის პროდუქტების მოცილებას. უჯრედის მემბრანა არის უჯრედის ორგანიზაციის მთავარი სტრუქტურული კომპონენტი.
უჯრედის მემბრანის აღმოჩენასა და შესწავლასთან დაკავშირებული ისტორიული ფაქტები
1925 წელს გრენდელმა და გორდერმა წარმატებით ჩაატარეს ექსპერიმენტი სისხლის წითელი უჯრედების "ჩრდილების" დასადგენად. სწორედ მათ აღმოაჩინეს პირველად ლიპიდური ორშრე ექსპერიმენტების დროს. მათი ნაშრომის მემკვიდრეები დანიელი, დოუსონი, რობერტსონი, ნიკოლსონი სხვადასხვა წლებში მუშაობდნენ მემბრანის სტრუქტურის სითხე-მოზაიკის მოდელის შექმნაზე. სინგშერმა საბოლოოდ მოახერხა ეს 1972 წელს.
უჯრედის მემბრანის ძირითადი ფუნქციები
- უჯრედის შიდა შიგთავსის გამოყოფა გარე გარემოს კომპონენტებისგან.
- წვლილი შეიტანეთ უჯრედის შიგნით ქიმიური შემადგენლობის მუდმივობის შენარჩუნებაში.
- არეგულირებს ნივთიერებათა ცვლის ბალანსს.
- დაკავშირებაუჯრედებს შორის.
- სიგნალის ფუნქცია.
- დამცავი ფუნქცია.
პლაზმური გარსი
რა არის მემბრანა, რომელსაც პლაზმური გარსი ეწოდება? ეს არის გარე უჯრედის კედელი, რომელიც თავისი სტრუქტურით არის ულტრამიკროსკოპიული ფილმი 5-7 ნანომეტრის სისქით. იგი შედგება ცილოვანი ნაერთებისგან, ფოსფოლიპიდების, წყლისგან. ფილმი, როგორც ძალიან ელასტიური, კარგად შთანთქავს ტენიანობას და ასევე აქვს უნარი სწრაფად აღადგინოს მთლიანობა.
პლაზმური მემბრანა ხასიათდება უნივერსალური სტრუქტურით. მისი სასაზღვრო პოზიცია იწვევს უჯრედიდან დაშლის პროდუქტების მოცილებისას შერჩევითი გამტარიანობის პროცესში მონაწილეობას. ურთიერთქმედება მეზობელ ელემენტებთან და საიმედოდ იცავს შიგთავსს დაზიანებისგან, გარე მემბრანა არის უჯრედის სტრუქტურის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტი.
უწვრილესი ფენა, რომელიც ზოგჯერ ფარავს ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედულ მემბრანას, გლიკოკალიქსი ეწოდება. იგი შედგება ცილებისა და პოლისაქარიდებისგან. მცენარეულ უჯრედებში კი მემბრანა ზემოდან დაცულია სპეციალური კედლით, რომელიც ასევე ასრულებს დამხმარე ფუნქციას და ინარჩუნებს ფორმას. იგი ძირითადად შედგება ბოჭკოებისგან, უხსნადი პოლისაქარიდისგან.
ამგვარად, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ გარე უჯრედის მემბრანის ძირითადი ფუნქციებია შეკეთება, დაცვა და ურთიერთქმედება მეზობელ უჯრედებთან.
შენობის მახასიათებლები
რა არის მემბრანა? ეს არის მობილური ჭურვი, რომლის სიგანე 6-10 ნანომეტრია. მისი სტრუქტურა ეფუძნებალიპიდური ორშერი და ცილები. ნახშირწყლები ასევე გვხვდება მემბრანაში, მაგრამ ისინი შეადგენენ მემბრანის მასის მხოლოდ 10%-ს. მაგრამ ისინი აუცილებლად გვხვდება გლიკოლიპიდებში ან გლიკოპროტეინებში.
თუ ვსაუბრობთ ცილების და ლიპიდების თანაფარდობაზე, მაშინ ის შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. ეს ყველაფერი დამოკიდებულია ქსოვილის ტიპზე. მაგალითად, მიელინი შეიცავს დაახლოებით 20% პროტეინს, ხოლო მიტოქონდრია შეიცავს დაახლოებით 80%. მემბრანის შემადგენლობა პირდაპირ გავლენას ახდენს მის სიმკვრივეზე. რაც უფრო მაღალია ცილის შემცველობა, მით უფრო მაღალია ნაჭუჭის სიმკვრივე.
ლიპიდური ფუნქციების მრავალფეროვნება
თითოეული ლიპიდი ბუნებით არის ფოსფოლიპიდი, რომელიც წარმოიქმნება გლიცეროლისა და სფინგოზინის ურთიერთქმედების შედეგად. მემბრანის ცილები მჭიდროდ არის შეფუთული ლიპიდური ხარაჩოს გარშემო, მაგრამ მათი ფენა არ არის უწყვეტი. ზოგიერთი მათგანი ჩაეფლო ლიპიდურ შრეში, ზოგი კი, თითქოს, შეაღწევს მასში. ეს არის წყლისთვის გამტარი უბნების არსებობის მიზეზი.
აშკარაა, რომ ლიპიდების შემადგენლობა სხვადასხვა მემბრანაში შემთხვევითი არ არის, მაგრამ ამ ფენომენის ნათელი ახსნა ჯერ არ არის ნაპოვნი. ნებისმიერი მოცემული გარსი შეიძლება შეიცავდეს ასამდე სხვადასხვა ტიპის ლიპიდურ მოლეკულას. განვიხილოთ ფაქტორები, რომლებმაც შეიძლება გავლენა მოახდინონ მემბრანული მოლეკულის ლიპიდური შემადგენლობის განსაზღვრაზე.
- პირველ რიგში, ლიპიდების ნარევს აუცილებლად უნდა ჰქონდეს უნარი შექმნას სტაბილური ორშრე, რომელშიც ცილებს შეუძლიათ ფუნქციონირება.
- მეორე, ლიპიდებმა ხელი უნდა შეუწყონ ძლიერ დეფორმირებული მემბრანების სტაბილიზაციას, მემბრანებს შორის კონტაქტის დამყარებას ან გარკვეულ შეკავშირებასცილები.
- მესამე, ლიპიდები ბიორეგულატორები არიან.
- მეოთხე, ზოგიერთი ლიპიდი აქტიური მონაწილეა ბიოსინთეზის რეაქციებში.
უჯრედული მემბრანის ცილები
პროტეინები ასრულებენ რამდენიმე ფუნქციას. ზოგი ფერმენტის როლს ასრულებს, ზოგი კი სხვადასხვა სახის ნივთიერებებს გარემოდან უჯრედში და უკან გადააქვს.
მემბრანის სტრუქტურა და ფუნქციები განლაგებულია ისე, რომ ინტეგრალური ცილები შეაღწევენ მასში, რაც უზრუნველყოფს მჭიდრო კავშირს. მაგრამ პერიფერიული ცილები არ არის მჭიდრო კავშირში მემბრანასთან. მათი ფუნქციაა გარსის სტრუქტურის შენარჩუნება, გარე გარემოდან სიგნალების მიღება და გარდაქმნა და სხვადასხვა რეაქციების კატალიზატორები.
მემბრანის შემადგენლობა წარმოდგენილია ძირითადად ბიმოლეკულური შრით. მისი უწყვეტობა უზრუნველყოფს უჯრედის ბარიერულ და მექანიკურ თვისებებს. სასიცოცხლო აქტივობის პროცესში შეიძლება მოხდეს ორფენის სტრუქტურის დარღვევა, რაც იწვევს სტრუქტურული დეფექტების წარმოქმნას ჰიდროფილური ფორების მეშვეობით. ამის შემდეგ, უჯრედის მემბრანის ყველა ფუნქცია შეიძლება დაირღვეს.
Shell თვისებები
უჯრედის მემბრანის თავისებურებები მისი სითხის გამო, რის გამოც მას არ აქვს ხისტი სტრუქტურა. ლიპიდებს, რომლებიც ქმნიან მის შემადგენლობას, შეუძლიათ თავისუფლად გადაადგილება. თქვენ შეგიძლიათ დააკვირდეთ უჯრედის მემბრანის ასიმეტრიას. ეს არის ცილოვანი და ლიპიდური ფენების შემადგენლობის სხვაობის მიზეზი.
უჯრედის მემბრანის პოლარობა დადასტურებულია, ანუ მის გარე მხარეს აქვს დადებითი მუხტი, ხოლო შიდა მხარეს აქვს უარყოფითი. ასევეუნდა აღინიშნოს, რომ ჭურვი შერჩევითია. იგი წყლის გარდა უშვებს მხოლოდ მოლეკულების გარკვეულ ჯგუფს და გახსნილი ნივთიერებების იონებს.
უჯრედული მემბრანის სტრუქტურის თავისებურებები მცენარეულ და ცხოველურ ორგანიზმებში
უჯრედის გარე მემბრანა და ენდოპლაზმური ბადე მჭიდროდ არის დაკავშირებული. ხშირად ჭურვის ზედაპირი ასევე დაფარულია სხვადასხვა გამონაზარდებით, ნაკეცებით, მიკროვილით. ცხოველური უჯრედის პლაზმური მემბრანა გარედან დაფარულია გლიკოპროტეინის ფენით, რომელიც ასრულებს რეცეპტორულ და სასიგნალო ფუნქციებს. მცენარეთა უჯრედებში, ამ გარსის გარეთ არის კიდევ ერთი, სქელი და აშკარად ჩანს მიკროსკოპის ქვეშ. ბოჭკო, საიდანაც იგი მზადდება, მონაწილეობს მცენარეული ქსოვილების საყრდენის ფორმირებაში, როგორიცაა ხე.
ცხოველთა უჯრედებს ასევე აქვთ გარე სტრუქტურები, რომლებიც მდებარეობს მემბრანის გარეთ. ისინი ასრულებენ ექსკლუზიურად დამცავ ფუნქციას. ამის მაგალითია ქიტინი, რომელიც გვხვდება მწერების მთლიან ქსოვილში.
უჯრედულის გარდა, არსებობს უჯრედშიდა, ანუ შიდა მემბრანა. ის უჯრედს ყოფს სპეციალიზებულ დახურულ ნაწილებად, რომელსაც ეწოდება ორგანელები. მათ ყოველთვის უნდა შეინარჩუნონ გარკვეული გარემო.
ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ უჯრედის მემბრანას, რომლის მახასიათებლებიც ადასტურებს მის მნიშვნელობას მთელი ორგანიზმის ფუნქციონირებაში, აქვს რთული შემადგენლობა და სტრუქტურა, რაც დამოკიდებულია მრავალ შიდა და გარე ფაქტორებზე. ამ ფილმის დაზიანებამ შეიძლება გამოიწვიოს სიკვდილიუჯრედები.
ამგვარად, მემბრანის სტრუქტურა და ფუნქცია დამოკიდებულია მეცნიერების ან მრეწველობის სფეროზე, რომელშიც ეს კონცეფცია გამოიყენება. ნებისმიერ შემთხვევაში, ეს ელემენტი არის გარსი ან დანაყოფი, რომელიც მოქნილია და დამაგრებულია კიდეებზე.
