Πίνακας δομής της μεμβράνης και λειτουργιών της. Κύτταρο και κυτταρική μεμβράνη

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.

πεδία_κειμένου

πεδία_κειμένου

βέλος_προς τα πάνω

Τα κύτταρα διαχωρίζονται από το εσωτερικό περιβάλλον του σώματος με ένα κύτταρο ή μια πλασματική μεμβράνη.

Η μεμβράνη παρέχει:

1) Επιλεκτική διείσδυση μέσα και έξω από το κύτταρο μορίων και ιόντων που είναι απαραίτητα για την εκτέλεση συγκεκριμένων κυτταρικών λειτουργιών.
2) Επιλεκτική μεταφορά ιόντων κατά μήκος της μεμβράνης, διατηρώντας μια διαμεμβρανική διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού.
3) Οι ιδιαιτερότητες των μεσοκυττάριων επαφών.

Λόγω της παρουσίας στη μεμβράνη πολλών υποδοχέων που αντιλαμβάνονται χημικά σήματα - ορμόνες, μεσολαβητές και άλλες βιολογικά δραστικές ουσίες, είναι σε θέση να αλλάξει τη μεταβολική δραστηριότητα του κυττάρου. Οι μεμβράνες παρέχουν την ειδικότητα των εκδηλώσεων του ανοσοποιητικού λόγω της παρουσίας αντιγόνων πάνω τους - δομές που προκαλούν το σχηματισμό αντισωμάτων που μπορούν να συνδεθούν ειδικά με αυτά τα αντιγόνα.
Ο πυρήνας και τα οργανίδια του κυττάρου διαχωρίζονται επίσης από το κυτταρόπλασμα με μεμβράνες που εμποδίζουν την ελεύθερη κίνηση του νερού και των διαλυμένων σε αυτό ουσιών από το κυτταρόπλασμα προς αυτά και αντίστροφα. Αυτό δημιουργεί συνθήκες για τον διαχωρισμό των βιοχημικών διεργασιών που συμβαίνουν σε διαφορετικά διαμερίσματα (διαμερίσματα) μέσα στο κύτταρο.

δομή της κυτταρικής μεμβράνης

πεδία_κειμένου

πεδία_κειμένου

βέλος_προς τα πάνω

Η κυτταρική μεμβράνη είναι μια ελαστική δομή, με πάχος από 7 έως 11 nm (Εικ. 1.1). Αποτελείται κυρίως από λιπίδια και πρωτεΐνες. Από το 40 έως το 90% όλων των λιπιδίων είναι φωσφολιπίδια - φωσφατιδυλοχολίνη, φωσφατιδυλαιθανολαμίνη, φωσφατιδυλοσερίνη, σφιγγομυελίνη και φωσφατιδυλινοσιτόλη. Ένα σημαντικό συστατικό της μεμβράνης είναι τα γλυκολιπίδια, τα οποία αντιπροσωπεύονται από κερεβροσίδες, σουλφατίδια, γαγγλιοσίδες και χοληστερόλη.

Ρύζι. 1.1 Οργάνωση της μεμβράνης.

Η κύρια δομή της κυτταρικής μεμβράνηςείναι ένα διπλό στρώμα μορίων φωσφολιπιδίου. Λόγω των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων, οι υδατανθρακικές αλυσίδες των μορίων λιπιδίων συγκρατούνται η μία κοντά στην άλλη σε εκτεταμένη κατάσταση. Ομάδες μορίων φωσφολιπιδίων και των δύο στρωμάτων αλληλεπιδρούν με μόρια πρωτεΐνης που βυθίζονται στη λιπιδική μεμβράνη. Λόγω του γεγονότος ότι τα περισσότερα από τα λιπιδικά συστατικά της διπλής στοιβάδας είναι σε υγρή κατάσταση, η μεμβράνη έχει κινητικότητα και κυματίζει. Τα τμήματα του, καθώς και οι πρωτεΐνες που είναι βυθισμένες στη λιπιδική διπλοστιβάδα, θα αναμειχθούν από το ένα μέρος στο άλλο. Η κινητικότητα (ρευστότητα) των κυτταρικών μεμβρανών διευκολύνει τη μεταφορά ουσιών μέσω της μεμβράνης.

πρωτεΐνες της κυτταρικής μεμβράνηςαντιπροσωπεύεται κυρίως από γλυκοπρωτεΐνες. Διακρίνω:

αναπόσπαστες πρωτεΐνεςδιεισδύοντας σε όλο το πάχος της μεμβράνης και
περιφερικές πρωτεΐνεςπροσκολλάται μόνο στην επιφάνεια της μεμβράνης, κυρίως στο εσωτερικό της μέρος.

Περιφερικές πρωτεΐνες σχεδόν όλα λειτουργούν ως ένζυμα (ακετυλοχολινεστεράση, όξινες και αλκαλικές φωσφατάσες κ.λπ.). Αλλά ορισμένα ένζυμα αντιπροσωπεύονται επίσης από ενσωματωμένες πρωτεΐνες - ΑΤΡάση.

αναπόσπαστες πρωτεΐνες παρέχουν επιλεκτική ανταλλαγή ιόντων μέσω των μεμβρανικών καναλιών μεταξύ του εξωκυττάριου και ενδοκυττάριου υγρού και λειτουργούν επίσης ως πρωτεΐνες - φορείς μεγάλων μορίων.

Οι μεμβρανικοί υποδοχείς και τα αντιγόνα μπορούν να αντιπροσωπεύονται τόσο από ενσωματωμένες όσο και από περιφερειακές πρωτεΐνες.

Οι πρωτεΐνες που γειτνιάζουν με τη μεμβράνη από την κυτταροπλασματική πλευρά ανήκουν σε κυτταροσκελετός . Μπορούν να προσκολληθούν σε πρωτεΐνες μεμβράνης.

Ετσι, ταινία πρωτεΐνης 3 (αριθμός ζώνης κατά την ηλεκτροφόρηση πρωτεΐνης) των μεμβρανών των ερυθροκυττάρων συνδυάζεται σε ένα σύνολο με άλλα μόρια κυτταροσκελετού - σπεκτρίνη μέσω της πρωτεΐνης χαμηλού μοριακού βάρους αγκυρίνη (Εικ. 1.2).

Ρύζι. 1.2 Σχήμα διάταξης πρωτεϊνών στον μεμβρανικό κυτταροσκελετό των ερυθροκυττάρων.
1 - σπεκτρίνη; 2 - αγκυρίνη; 3 - ζώνη πρωτεΐνης 3; 4 - ζώνη πρωτεΐνης 4.1; 5 - ζώνη πρωτεΐνης 4,9; 6 - ολιγομερές ακτίνης. 7 - πρωτεΐνη 6; 8 - gpicophorin Α; 9 - μεμβράνη.

Spectrin είναι η κύρια πρωτεΐνη του κυτταροσκελετού, αποτελώντας ένα δισδιάστατο δίκτυο στο οποίο συνδέεται η ακτίνη.

ακτίνη σχηματίζει μικρονημάτια, τα οποία είναι η συσταλτική συσκευή του κυτταροσκελετού.

κυτταροσκελετόςεπιτρέπει στο κύτταρο να επιδεικνύει ευέλικτα ελαστικές ιδιότητες, παρέχει πρόσθετη αντοχή στη μεμβράνη.

Οι περισσότερες ενσωματωμένες πρωτεΐνες είναι γλυκοπρωτεΐνες. Το υδατανθρακικό τους τμήμα προεξέχει από την κυτταρική μεμβράνη προς τα έξω. Πολλές γλυκοπρωτεΐνες έχουν μεγάλο αρνητικό φορτίο λόγω της σημαντικής περιεκτικότητας σε σιαλικό οξύ (για παράδειγμα, το μόριο γλυκοφορίνης). Αυτό παρέχει στην επιφάνεια των περισσότερων κυττάρων αρνητικό φορτίο, βοηθώντας στην απώθηση άλλων αρνητικά φορτισμένων αντικειμένων. Οι υδατάνθρακες προεξοχές των γλυκοπρωτεϊνών μεταφέρουν αντιγόνα της ομάδας αίματος, άλλους αντιγονικούς καθοριστικούς παράγοντες του κυττάρου και δρουν ως υποδοχείς δέσμευσης ορμονών. Οι γλυκοπρωτεΐνες σχηματίζουν συγκολλητικά μόρια που προκαλούν την προσκόλληση των κυττάρων μεταξύ τους, δηλ. στενές μεσοκυτταρικές επαφές.

Χαρακτηριστικά του μεταβολισμού στη μεμβράνη

πεδία_κειμένου

πεδία_κειμένου

βέλος_προς τα πάνω

Τα συστατικά της μεμβράνης υπόκεινται σε πολλούς μεταβολικούς μετασχηματισμούς υπό την επίδραση ενζύμων που βρίσκονται στη μεμβράνη τους ή μέσα σε αυτήν. Αυτά περιλαμβάνουν οξειδωτικά ένζυμα που παίζουν σημαντικό ρόλο στην τροποποίηση των υδρόφοβων στοιχείων των μεμβρανών - χοληστερόλη κ.λπ. Στις μεμβράνες, όταν ενεργοποιούνται τα ένζυμα - φωσφολιπάσες, βιολογικά ενεργές ενώσεις - προσταγλανδίνες και τα παράγωγά τους - σχηματίζονται από το αραχιδονικό οξύ. Ως αποτέλεσμα της ενεργοποίησης του μεταβολισμού των φωσφολιπιδίων στη μεμβράνη, σχηματίζονται θρομβοξάνες και λευκοτριένια, τα οποία έχουν ισχυρή επίδραση στην προσκόλληση των αιμοπεταλίων, τη φλεγμονή κ.λπ.

Η μεμβράνη υφίσταται συνεχώς διαδικασίες ανανέωσης των συστατικών της. . Έτσι, η διάρκεια ζωής των πρωτεϊνών της μεμβράνης κυμαίνεται από 2 έως 5 ημέρες. Ωστόσο, υπάρχουν μηχανισμοί στο κύτταρο που εξασφαλίζουν την παράδοση νεοσυντιθέμενων πρωτεϊνικών μορίων στους υποδοχείς της μεμβράνης, οι οποίοι διευκολύνουν την ενσωμάτωση της πρωτεΐνης στη μεμβράνη. Η «αναγνώριση» αυτού του υποδοχέα από τη νεοσυντιθέμενη πρωτεΐνη διευκολύνεται από το σχηματισμό ενός πεπτιδίου σήματος, το οποίο βοηθά στην εύρεση του υποδοχέα στη μεμβράνη.

Τα λιπίδια της μεμβράνης έχουν επίσης σημαντικό μεταβολικό ρυθμό., η οποία απαιτεί μεγάλη ποσότητα λιπαρών οξέων για τη σύνθεση αυτών των συστατικών της μεμβράνης.
Οι ιδιαιτερότητες της λιπιδικής σύνθεσης των κυτταρικών μεμβρανών επηρεάζονται από τις αλλαγές στο ανθρώπινο περιβάλλον και τη φύση της διατροφής του.

Για παράδειγμα, αύξηση των διαιτητικών λιπαρών οξέων με ακόρεστους δεσμούςαυξάνει την υγρή κατάσταση των λιπιδίων στις κυτταρικές μεμβράνες διαφόρων ιστών, οδηγεί σε αλλαγή της αναλογίας φωσφολιπιδίων προς σφιγγομυελίνες και λιπιδίων προς πρωτεΐνες που είναι ευνοϊκή για τη λειτουργία της κυτταρικής μεμβράνης.

Η περίσσεια χοληστερόλης στις μεμβράνες, αντίθετα, αυξάνει το μικροϊξώδες της διπλής στοιβάδας των μορίων φωσφολιπιδίων τους, μειώνοντας τον ρυθμό διάχυσης ορισμένων ουσιών μέσω των κυτταρικών μεμβρανών.

Η τροφή εμπλουτισμένη με βιταμίνες A, E, C, P βελτιώνει τον μεταβολισμό των λιπιδίων στις μεμβράνες των ερυθροκυττάρων, μειώνει το μικροϊξώδες της μεμβράνης. Αυτό αυξάνει την παραμόρφωση των ερυθροκυττάρων, διευκολύνει τη λειτουργία μεταφοράς τους (Κεφάλαιο 6).

Ανεπάρκεια λιπαρών οξέων και χοληστερόληςστα τρόφιμα διαταράσσει τη λιπιδική σύνθεση και τη λειτουργία των κυτταρικών μεμβρανών.

Για παράδειγμα, μια έλλειψη λίπους διαταράσσει τη λειτουργία της μεμβράνης των ουδετερόφιλων, η οποία αναστέλλει την ικανότητά τους να κινούνται και τη φαγοκυττάρωση (ενεργητική σύλληψη και απορρόφηση μικροσκοπικών ξένων ζωντανών αντικειμένων και στερεών σωματιδίων από μονοκύτταρους οργανισμούς ή ορισμένα κύτταρα).

Στη ρύθμιση της λιπιδικής σύστασης των μεμβρανών και της διαπερατότητάς τους, ρύθμιση του κυτταρικού πολλαπλασιασμούσημαντικό ρόλο παίζουν τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου, τα οποία σχηματίζονται στο κύτταρο σε συνδυασμό με φυσιολογικές μεταβολικές αντιδράσεις (μικροσωματική οξείδωση κ.λπ.).

Σχηματίστηκαν αντιδραστικά είδη οξυγόνου- η ρίζα υπεροξειδίου (O 2), το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H 2 O 2) κ.λπ. είναι εξαιρετικά δραστικές ουσίες. Το κύριο υπόστρωμά τους στις αντιδράσεις οξείδωσης ελεύθερων ριζών είναι τα ακόρεστα λιπαρά οξέα, τα οποία αποτελούν μέρος των φωσφολιπιδίων της κυτταρικής μεμβράνης (οι λεγόμενες αντιδράσεις υπεροξείδωσης λιπιδίων). Η εντατικοποίηση αυτών των αντιδράσεων μπορεί να προκαλέσει βλάβη στην κυτταρική μεμβράνη, τον φραγμό της, τις υποδοχείς και τις μεταβολικές λειτουργίες της, τροποποίηση των μορίων και των πρωτεϊνών του νουκλεϊκού οξέος, που οδηγεί σε μεταλλάξεις και αδρανοποίηση των ενζύμων.

Υπό φυσιολογικές συνθήκες, η εντατικοποίηση της υπεροξείδωσης των λιπιδίων ρυθμίζεται από το αντιοξειδωτικό σύστημα των κυττάρων, που αντιπροσωπεύεται από ένζυμα που αδρανοποιούν τα ενεργά είδη οξυγόνου - υπεροξειδική δισμουτάση, καταλάση, υπεροξειδάση και ουσίες με αντιοξειδωτική δράση - τοκοφερόλη (βιταμίνη Ε), ουβικινόνη κ.λπ. έντονη προστατευτική δράση στις κυτταρικές μεμβράνες (κυτταροπροστατευτική δράση) με διάφορες βλαβερές επιδράσεις στον οργανισμό, οι προσταγλανδίνες Ε και J2 έχουν, «σβήνοντας» την ενεργοποίηση της οξείδωσης των ελεύθερων ριζών. Οι προσταγλανδίνες προστατεύουν τον γαστρικό βλεννογόνο και τα ηπατοκύτταρα από χημικές βλάβες, τους νευρώνες, τα νευρογλοιακά κύτταρα, τα καρδιομυοκύτταρα - από υποξική βλάβη, τους σκελετικούς μύες - κατά τη διάρκεια βαριάς σωματικής καταπόνησης. Οι προσταγλανδίνες, που συνδέονται με συγκεκριμένους υποδοχείς στις κυτταρικές μεμβράνες, σταθεροποιούν τη διπλοστοιβάδα των τελευταίων, μειώνουν την απώλεια φωσφολιπιδίων από τις μεμβράνες.

Λειτουργίες υποδοχέα μεμβράνης

πεδία_κειμένου

πεδία_κειμένου

βέλος_προς τα πάνω

Ένα χημικό ή μηχανικό σήμα γίνεται αρχικά αντιληπτό από τους υποδοχείς της κυτταρικής μεμβράνης. Συνέπεια αυτού είναι η χημική τροποποίηση των πρωτεϊνών της μεμβράνης, η οποία οδηγεί στην ενεργοποίηση «δεύτερων αγγελιοφόρων» που εξασφαλίζουν την ταχεία διάδοση του σήματος στο κύτταρο στο γονιδίωμά του, τα ένζυμα, τα συσταλτικά στοιχεία κ.λπ.

Σχηματικά, η διαμεμβρανική σηματοδότηση σε ένα κύτταρο μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

1) Διεγερμένος από το αντιληπτό σήμα, ο υποδοχέας ενεργοποιεί τις γ-πρωτεΐνες της κυτταρικής μεμβράνης. Αυτό συμβαίνει όταν δεσμεύουν τριφωσφορική γουανοσίνη (GTP).

2) Η αλληλεπίδραση του συμπλόκου "GTP-y-proteins", με τη σειρά της, ενεργοποιεί το ένζυμο - τον πρόδρομο των δευτερευόντων αγγελιαφόρων, που βρίσκεται στην εσωτερική πλευρά της μεμβράνης.

Ο πρόδρομος ενός δευτερεύοντος αγγελιοφόρου - cAMP, που σχηματίζεται από ΑΤΡ, είναι το ένζυμο αδενυλική κυκλάση.
Ο πρόδρομος των άλλων δευτερογενών αγγελιοφόρων - η τριφωσφορική ινοσιτόλη και η διακυλογλυκερόλη, που σχηματίζονται από τη μεμβράνη φωσφατιδυλινοσιτόλη-4,5-διφωσφορική, είναι το ένζυμο φωσφολιπάση C. Επιπλέον, η τριφωσφορική ινοσιτόλη κινητοποιεί έναν άλλο δευτερεύοντα αγγελιοφόρο που εμπλέκεται σχεδόν στα κυτταρικά ιόντα. όλες οι ρυθμιστικές διαδικασίες στο κύτταρο. Για παράδειγμα, η προκύπτουσα τριφωσφορική ινοσιτόλη προκαλεί την απελευθέρωση ασβεστίου από το ενδοπλασματικό δίκτυο και μια αύξηση στη συγκέντρωσή του στο κυτταρόπλασμα, συμπεριλαμβάνοντας έτσι διάφορες μορφές κυτταρικής απόκρισης. Με τη βοήθεια της τριφωσφορικής ινοσιτόλης και της διακυλογλυκερόλης, η λειτουργία των λείων μυών και των Β-κυττάρων του παγκρέατος ρυθμίζεται από την ακετυλοχολίνη, τον πρόσθιο υποφυσιακό παράγοντα απελευθέρωσης θυροπίνης, την απόκριση των λεμφοκυττάρων στο αντιγόνο κ.λπ.
Σε ορισμένα κύτταρα, ο ρόλος του δεύτερου αγγελιοφόρου εκτελείται από το cGMP, το οποίο σχηματίζεται από το GTP με τη βοήθεια του ενζύμου γουανυλική κυκλάση. Χρησιμεύει, για παράδειγμα, ως δεύτερος αγγελιοφόρος για τη νατριουρητική ορμόνη στους λείους μυς των τοιχωμάτων των αιμοφόρων αγγείων. Το cAMP χρησιμεύει ως δεύτερος αγγελιοφόρος για πολλές ορμόνες - αδρεναλίνη, ερυθροποιητίνη κ.λπ. (Κεφάλαιο 3).

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 μια 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. Ενεργή 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:

1. 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.
2. Αποστράγγιση τοίχων θεμελίωσης. Εξουδετερώνει τις επιπτώσεις των υπόγειων υδάτων, της βροχόπτωσης με τη μεταφορά τους σε συστήματα αποχέτευσης.
3. Οριζόντιος τύπος - προστασία από παραμόρφωση λόγω δομικών χαρακτηριστικών.
4. 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.
5. 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.
6. 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.

οριοθέτηση ( εμπόδιο) - Διαχωρίστε το κυτταρικό περιεχόμενο από το εξωτερικό περιβάλλον.

Ρυθμίζει την ανταλλαγή μεταξύ του κυττάρου και του περιβάλλοντος.

Διαιρέστε τα κύτταρα σε διαμερίσματα ή διαμερίσματα, σχεδιασμένα για ορισμένες εξειδικευμένες μεταβολικές οδούς ( χωρίζοντας);

Είναι ο τόπος ορισμένων χημικών αντιδράσεων (αντιδράσεις φωτός της φωτοσύνθεσης σε χλωροπλάστες, οξειδωτική φωσφορυλίωση κατά την αναπνοή στα μιτοχόνδρια).

Παρέχει επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων στους ιστούς των πολυκύτταρων οργανισμών.

Μεταφορά- πραγματοποιεί διαμεμβρανική μεταφορά.

Αισθητήριο νεύρο- είναι η θέση εντοπισμού θέσεων υποδοχέων που αναγνωρίζουν εξωτερικά ερεθίσματα.

Μεταφορά ουσιώνμέσω της μεμβράνης είναι μια από τις κύριες λειτουργίες της μεμβράνης, η οποία εξασφαλίζει την ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του κυττάρου και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Ανάλογα με το ενεργειακό κόστος για τη μεταφορά ουσιών, υπάρχουν:

παθητική μεταφορά ή διευκολυνόμενη διάχυση.

ενεργή (επιλεκτική) μεταφορά με τη συμμετοχή ΑΤΡ και ενζύμων.

μεταφορά σε συσκευασία μεμβράνης. Υπάρχουν ενδοκυττάρωση (μέσα στο κύτταρο) και εξωκυττάρωση (έξω από το κύτταρο) - μηχανισμοί που μεταφέρουν μεγάλα σωματίδια και μακρομόρια μέσω της μεμβράνης. Κατά τη διάρκεια της ενδοκυττάρωσης, η πλασματική μεμβράνη σχηματίζει μια διήθηση, τα άκρα της συγχωνεύονται και ένα κυστίδιο δένεται στο κυτταρόπλασμα. Το κυστίδιο οριοθετείται από το κυτταρόπλασμα από μία μόνο μεμβράνη, η οποία είναι μέρος της εξωτερικής κυτταροπλασματικής μεμβράνης. Διάκριση μεταξύ φαγοκυττάρωσης και πινοκυττάρωσης. Φαγοκυττάρωση είναι η απορρόφηση μεγάλων σωματιδίων, μάλλον στερεών. Για παράδειγμα, φαγοκυττάρωση λεμφοκυττάρων, πρωτόζωων κ.λπ. Πινοκύττωση είναι η διαδικασία σύλληψης και απορρόφησης υγρών σταγονιδίων με ουσίες διαλυμένες σε αυτό.

Η εξωκυττάρωση είναι η διαδικασία αφαίρεσης διαφόρων ουσιών από το κύτταρο. Κατά την εξωκυττάρωση, η μεμβράνη του κυστιδίου ή του κενοτοπίου συγχωνεύεται με την εξωτερική κυτταροπλασματική μεμβράνη. Τα περιεχόμενα του κυστιδίου αφαιρούνται από την κυτταρική επιφάνεια και η μεμβράνη περιλαμβάνεται στην εξωτερική κυτταροπλασματική μεμβράνη.

Στον πυρήνα παθητικόςμεταφορά αφόρτιτων μορίων είναι η διαφορά μεταξύ των συγκεντρώσεων υδρογόνου και φορτίων, δηλ. ηλεκτροχημική κλίση. Οι ουσίες θα μετακινηθούν από μια περιοχή με υψηλότερη κλίση σε μια περιοχή με χαμηλότερη. Η ταχύτητα μεταφοράς εξαρτάται από τη διαφορά κλίσης.

Η απλή διάχυση είναι η μεταφορά ουσιών απευθείας μέσω της λιπιδικής διπλοστιβάδας. Χαρακτηριστικό αερίων, μη πολικά ή μικρά αφόρτιστα πολικά μόρια, διαλυτά σε λίπη. Το νερό διεισδύει γρήγορα μέσω της διπλής στιβάδας, επειδή. το μόριο του είναι μικρό και ηλεκτρικά ουδέτερο. Η διάχυση του νερού στις μεμβράνες ονομάζεται όσμωση.

Η διάχυση μέσω των διαύλων μεμβράνης είναι η μεταφορά φορτισμένων μορίων και ιόντων (Na, K, Ca, Cl) που διεισδύουν στη μεμβράνη λόγω της παρουσίας σε αυτήν ειδικών πρωτεϊνών σχηματισμού καναλιών που σχηματίζουν πόρους νερού.

Διευκολυνόμενη διάχυση είναι η μεταφορά ουσιών με τη βοήθεια ειδικών πρωτεϊνών μεταφοράς. Κάθε πρωτεΐνη είναι υπεύθυνη για ένα αυστηρά καθορισμένο μόριο ή ομάδα σχετικών μορίων, αλληλεπιδρά μαζί της και κινείται μέσω της μεμβράνης. Για παράδειγμα, σάκχαρα, αμινοξέα, νουκλεοτίδια και άλλα πολικά μόρια.

ενεργή μεταφοράπραγματοποιείται από πρωτεΐνες - φορείς (ATPase) έναντι ηλεκτροχημικής βαθμίδας, με δαπάνη ενέργειας. Η πηγή του είναι τα μόρια ATP. Για παράδειγμα, η αντλία νατρίου-καλίου.

Η συγκέντρωση του καλίου μέσα στο κύτταρο είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι έξω από αυτό, και το νάτριο - αντίστροφα. Επομένως, τα κατιόντα καλίου και νατρίου διαχέονται παθητικά κατά μήκος της βαθμίδας συγκέντρωσης μέσω των πόρων του νερού της μεμβράνης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διαπερατότητα της μεμβράνης για ιόντα καλίου είναι υψηλότερη από ό,τι για ιόντα νατρίου. Κατά συνέπεια, το κάλιο διαχέεται γρηγορότερα έξω από το κύτταρο από το νάτριο στο κύτταρο. Ωστόσο, για την κανονική λειτουργία του κυττάρου, είναι απαραίτητη μια ορισμένη αναλογία 3 ιόντων καλίου και 2 νατρίου. Επομένως, υπάρχει μια αντλία νατρίου-καλίου στη μεμβράνη, η οποία αντλεί ενεργά το νάτριο έξω από το κύτταρο και το κάλιο στο κύτταρο. Αυτή η αντλία είναι μια διαμεμβρανική μεμβρανική πρωτεΐνη ικανή για διαμορφωτικές αναδιατάξεις. Ως εκ τούτου, μπορεί να προσκολλήσει στον εαυτό του τόσο ιόντα καλίου όσο και ιόντα νατρίου (αντιπορμικό). Η διαδικασία είναι ενεργοβόρα:

Τα ιόντα νατρίου και ένα μόριο ATP εισέρχονται στην πρωτεΐνη της αντλίας από το εσωτερικό της μεμβράνης και τα ιόντα καλίου από το εξωτερικό.

Τα ιόντα νατρίου συνδυάζονται με ένα μόριο πρωτεΐνης και η πρωτεΐνη αποκτά δραστηριότητα ΑΤΡάσης, δηλ. την ικανότητα να προκαλείται υδρόλυση ATP, η οποία συνοδεύεται από την απελευθέρωση ενέργειας που οδηγεί την αντλία.

Το φωσφορικό που απελευθερώνεται κατά την υδρόλυση του ΑΤΡ συνδέεται με την πρωτεΐνη, δηλ. φωσφορυλιώνει μια πρωτεΐνη.

Η φωσφορυλίωση προκαλεί μια διαμορφωτική αλλαγή στην πρωτεΐνη, δεν είναι σε θέση να συγκρατήσει ιόντα νατρίου. Απελευθερώνονται και βγαίνουν έξω από το κελί.

Η νέα διαμόρφωση της πρωτεΐνης προωθεί την προσθήκη ιόντων καλίου σε αυτήν.

Η προσθήκη ιόντων καλίου προκαλεί αποφωσφορυλίωση της πρωτεΐνης. Αλλάζει ξανά τη διαμόρφωση του.

Η αλλαγή στη διαμόρφωση της πρωτεΐνης οδηγεί στην απελευθέρωση ιόντων καλίου μέσα στο κύτταρο.

Η πρωτεΐνη είναι και πάλι έτοιμη να προσκολλήσει ιόντα νατρίου στον εαυτό της.

Σε έναν κύκλο λειτουργίας, η αντλία αντλεί 3 ιόντα νατρίου έξω από το στοιχείο και αντλεί 2 ιόντα καλίου.

Κυτόπλασμα- ένα υποχρεωτικό συστατικό του κυττάρου, που περικλείεται μεταξύ της επιφανειακής συσκευής του κυττάρου και του πυρήνα. Είναι ένα σύνθετο ετερογενές δομικό σύμπλεγμα, που αποτελείται από:

υαλόπλασμα

οργανίδια (μόνιμα συστατικά του κυτταροπλάσματος)

εγκλείσματα - προσωρινά συστατικά του κυτταροπλάσματος.

κυτταροπλασματική μήτρα(υαλόπλασμα) είναι το εσωτερικό περιεχόμενο του κυττάρου - ένα άχρωμο, παχύ και διαφανές κολλοειδές διάλυμα. Τα συστατικά της κυτταροπλασματικής μήτρας πραγματοποιούν τις διαδικασίες της βιοσύνθεσης στο κύτταρο, περιέχουν τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για το σχηματισμό ενέργειας, κυρίως λόγω της αναερόβιας γλυκόλυσης.

Βασικές ιδιότητες της κυτταροπλασματικής μήτρας.

Προσδιορίζει τις κολλοειδείς ιδιότητες του κυττάρου. Μαζί με τις ενδοκυτταρικές μεμβράνες του κενοτοπικού συστήματος, μπορεί να θεωρηθεί ως ένα εξαιρετικά ετερογενές ή πολυφασικό κολλοειδές σύστημα.

Παρέχει μια αλλαγή στο ιξώδες του κυτταροπλάσματος, τη μετάβαση από ένα πήκτωμα (παχύτερο) σε ένα κολλοειδές διάλυμα (πιο υγρό), το οποίο συμβαίνει υπό την επίδραση εξωτερικών και εσωτερικών παραγόντων.

Παρέχει κυκλώσεις, κίνηση αμοιβοειδών, κυτταρική διαίρεση και κίνηση της χρωστικής στα χρωματοφόρα.

Προσδιορίζει την πολικότητα της θέσης των ενδοκυτταρικών συστατικών.

Παρέχει μηχανικές ιδιότητες των κυττάρων - ελαστικότητα, ικανότητα συγχώνευσης, ακαμψία.

Οργανίδια- μόνιμες κυτταρικές δομές που εξασφαλίζουν την εκτέλεση συγκεκριμένων λειτουργιών από το κύτταρο. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της δομής, υπάρχουν:

μεμβρανώδη οργανίδια - έχουν δομή μεμβράνης. Μπορούν να είναι μονομεμβρανικά (ER, συσκευή Golgi, λυσοσώματα, κενοτόπια φυτικών κυττάρων). Διπλή μεμβράνη (μιτοχόνδρια, πλαστίδια, πυρήνας).

Μη μεμβρανικά οργανίδια - δεν έχουν δομή μεμβράνης (χρωμοσώματα, ριβοσώματα, κυτταρικό κέντρο, κυτταροσκελετός).

Οργανίδια γενικής χρήσης - χαρακτηριστικά όλων των κυττάρων: πυρήνας, μιτοχόνδρια, κυτταρικό κέντρο, συσκευή Golgi, ριβοσώματα, ER, λυσοσώματα. Εάν τα οργανίδια είναι χαρακτηριστικά ορισμένων τύπων κυττάρων, ονομάζονται ειδικά οργανίδια (για παράδειγμα, μυοϊνίδια που συστέλλουν μια μυϊκή ίνα).

Ενδοπλασματικό δίκτυο- μια ενιαία συνεχής δομή, η μεμβράνη της οποίας σχηματίζει πολλές εγκολπώσεις και πτυχώσεις που μοιάζουν με σωληνάρια, μικροκενάκια και μεγάλες στέρνες. Οι μεμβράνες EPS, αφενός, συνδέονται με την κυτταρική κυτταροπλασματική μεμβράνη και, αφετέρου, με το εξωτερικό κέλυφος της πυρηνικής μεμβράνης.

Υπάρχουν δύο τύποι EPS - τραχύ και λείο.

Σε τραχύ ή κοκκώδες ER, οι στέρνες και τα σωληνάρια συνδέονται με ριβοσώματα. είναι η εξωτερική πλευρά της μεμβράνης Δεν υπάρχει σύνδεση με τα ριβοσώματα σε ένα λείο ή κοκκώδες EPS. Αυτό είναι το εσωτερικό της μεμβράνης.

Η δομή της βιομεμβράνης. Οι μεμβράνες που δεσμεύουν τα κύτταρα και τα μεμβρανικά οργανίδια των ευκαρυωτικών κυττάρων έχουν κοινή χημική σύνθεση και δομή. Περιλαμβάνουν λιπίδια, πρωτεΐνες και υδατάνθρακες. Τα λιπίδια της μεμβράνης αντιπροσωπεύονται κυρίως από φωσφολιπίδια και χοληστερόλη. Οι περισσότερες μεμβρανικές πρωτεΐνες είναι σύνθετες πρωτεΐνες όπως οι γλυκοπρωτεΐνες. Οι υδατάνθρακες δεν εμφανίζονται μόνοι τους στη μεμβράνη, συνδέονται με πρωτεΐνες και λιπίδια. Το πάχος των μεμβρανών είναι 7-10 nm.

Σύμφωνα με το επί του παρόντος αποδεκτό μοντέλο ρευστού μωσαϊκού δομής μεμβράνης, τα λιπίδια σχηματίζουν ένα διπλό στρώμα ή λιπιδική διπλοστιβάδα,στο οποίο τα υδρόφιλα «κεφάλια» των μορίων λιπιδίων είναι στραμμένα προς τα έξω, και οι υδρόφοβες «ουρές» κρύβονται μέσα στη μεμβράνη (Εικ. 2.24). Αυτές οι «ουρές», λόγω της υδροφοβικότητας τους, εξασφαλίζουν τον διαχωρισμό των υδατικών φάσεων του εσωτερικού περιβάλλοντος του κυττάρου και του περιβάλλοντος του. Οι πρωτεΐνες συνδέονται με τα λιπίδια μέσω διαφόρων τύπων αλληλεπιδράσεων. Μερικές από τις πρωτεΐνες βρίσκονται στην επιφάνεια της μεμβράνης. Τέτοιες πρωτεΐνες ονομάζονται περιφερειακός,ή επιπόλαιος.Άλλες πρωτεΐνες είναι εν μέρει ή πλήρως βυθισμένες στη μεμβράνη - αυτές είναι αναπόσπαστο,ή βυθισμένες πρωτεΐνες.Οι μεμβρανικές πρωτεΐνες εκτελούν δομικές, μεταφορικές, καταλυτικές, υποδοχείς και άλλες λειτουργίες.

Οι μεμβράνες δεν είναι σαν τους κρυστάλλους, τα συστατικά τους βρίσκονται συνεχώς σε κίνηση, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται κενά μεταξύ μορίων λιπιδίων - πόροι μέσω των οποίων διάφορες ουσίες μπορούν να εισέλθουν ή να εξέλθουν από το κύτταρο.

Οι βιολογικές μεμβράνες διαφέρουν ως προς τη θέση τους στο κύτταρο, τη χημική τους σύνθεση και τις λειτουργίες τους. Οι κύριοι τύποι μεμβρανών είναι το πλάσμα και οι εσωτερικές.

μεμβράνη πλάσματος(Εικ. 2.24) περιέχει περίπου 45% λιπίδια (συμπεριλαμβανομένων γλυκολιπιδίων), 50% πρωτεΐνες και 5% υδατάνθρακες. Αλυσίδες υδατανθράκων που συνθέτουν σύνθετες πρωτεΐνες-γλυκοπρωτεΐνες και σύνθετα λιπίδια-γλυκολιπίδια προεξέχουν πάνω από την επιφάνεια της μεμβράνης. Οι γλυκοπρωτεΐνες του πλάσματος είναι εξαιρετικά ειδικές. Έτσι, για παράδειγμα, μέσω αυτών υπάρχει μια αμοιβαία αναγνώριση των κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων του σπέρματος και των ωαρίων.

Στην επιφάνεια των ζωικών κυττάρων, οι αλυσίδες υδατανθράκων σχηματίζουν ένα λεπτό επιφανειακό στρώμα - γλυκοκάλυκα.Έχει βρεθεί σχεδόν σε όλα τα ζωικά κύτταρα, αλλά η σοβαρότητά του δεν είναι η ίδια (10-50 μικρά). Ο γλυκοκάλυκας παρέχει άμεση σύνδεση του κυττάρου με το εξωτερικό περιβάλλον· σε αυτό συμβαίνει εξωκυτταρική πέψη. οι υποδοχείς βρίσκονται στον γλυκοκάλυκα. Τα κύτταρα των βακτηρίων, των φυτών και των μυκήτων, εκτός από το πλασμάλεμα, περιβάλλονται και από κυτταρικές μεμβράνες.

Εσωτερικές μεμβράνεςτα ευκαρυωτικά κύτταρα οριοθετούν διάφορα μέρη του κυττάρου, σχηματίζοντας ένα είδος «διαμερισμάτων» - διαμερίσματα,που συμβάλλει στον διαχωρισμό διαφόρων διαδικασιών μεταβολισμού και ενέργειας. Μπορεί να διαφέρουν ως προς τη χημική σύνθεση και τις λειτουργίες, αλλά διατηρούν το γενικό σχέδιο της δομής.

Λειτουργίες μεμβράνης:

1. Περιορισμός. Συνίσταται στο γεγονός ότι διαχωρίζουν τον εσωτερικό χώρο του κυττάρου από το εξωτερικό περιβάλλον. Η μεμβράνη είναι ημιπερατή, δηλαδή μόνο όσες ουσίες είναι απαραίτητες για το κύτταρο μπορούν ελεύθερα να την ξεπεράσουν, ενώ υπάρχουν μηχανισμοί μεταφοράς των απαραίτητων ουσιών.

2. Αισθητήριο νεύρο. Συνδέεται κυρίως με την αντίληψη των περιβαλλοντικών σημάτων και τη μεταφορά αυτών των πληροφοριών στο κύτταρο. Ειδικές πρωτεΐνες υποδοχέα είναι υπεύθυνες για αυτή τη λειτουργία. Οι μεμβρανικές πρωτεΐνες είναι επίσης υπεύθυνες για την κυτταρική αναγνώριση σύμφωνα με την αρχή του «φίλου ή εχθρού», καθώς και για το σχηματισμό μεσοκυττάριων συνδέσεων, οι πιο μελετημένες από τις οποίες είναι οι συνάψεις των νευρικών κυττάρων.

3. καταλυτικός. Στις μεμβράνες εντοπίζονται πολυάριθμα ενζυμικά σύμπλοκα, με αποτέλεσμα να λαμβάνουν χώρα εντατικές συνθετικές διεργασίες σε αυτές.

4. Μετασχηματισμός ενέργειας. Συνδέεται με το σχηματισμό ενέργειας, την αποθήκευσή της με τη μορφή ATP και τη δαπάνη.

5. Διαμερισματικοποίηση. Οι μεμβράνες οριοθετούν επίσης το χώρο μέσα στο κύτταρο, διαχωρίζοντας έτσι τις αρχικές ουσίες της αντίδρασης και τα ένζυμα που μπορούν να πραγματοποιήσουν τις αντίστοιχες αντιδράσεις.

6. Σχηματισμός μεσοκυττάριων επαφών. Παρά το γεγονός ότι το πάχος της μεμβράνης είναι τόσο μικρό που δεν μπορεί να διακριθεί με γυμνό μάτι, αφενός, χρησιμεύει ως ένα αρκετά αξιόπιστο φράγμα για τα ιόντα και τα μόρια, ιδιαίτερα τα υδατοδιαλυτά, και αφετέρου, εξασφαλίζει τη μεταφορά τους μέσα στο κελί και έξω.

μεταφορά μεμβράνης. Λόγω του γεγονότος ότι τα κύτταρα, ως στοιχειώδη βιολογικά συστήματα, είναι ανοιχτά συστήματα, για τη διασφάλιση του μεταβολισμού και της ενέργειας, τη διατήρηση της ομοιόστασης, της ανάπτυξης, της ευερεθιστότητας και άλλων διεργασιών, απαιτείται η μεταφορά ουσιών μέσω της μεμβράνης - μεταφορά μεμβράνης (Εικ. 2.25). . Επί του παρόντος, η μεταφορά ουσιών μέσω της κυτταρικής μεμβράνης χωρίζεται σε ενεργητική, παθητική, ενδο- και εξωκυττάρωση.

Παθητική μεταφορά- πρόκειται για ένα είδος μεταφοράς που πραγματοποιείται χωρίς τη δαπάνη ενέργειας από υψηλότερη συγκέντρωση σε χαμηλότερη. Μικρά μη πολικά μόρια (0 2 , CO 2 ) διαλυτά σε λιπίδια διεισδύουν εύκολα στο κύτταρο με απλή διάχυση.Τα αδιάλυτα σε λιπίδια, συμπεριλαμβανομένων των φορτισμένων μικρών σωματιδίων, συλλέγονται από πρωτεΐνες φορείς ή περνούν από ειδικά κανάλια (γλυκόζη, αμινοξέα, K+, PO 4 3-). Αυτός ο τύπος παθητικής μεταφοράς ονομάζεται διευκολυνόμενη διάχυση.Το νερό εισέρχεται στο κύτταρο μέσω των πόρων στη λιπιδική φάση, καθώς και μέσω ειδικών καναλιών επενδεδυμένων με πρωτεΐνες. Η μεταφορά νερού μέσω μιας μεμβράνης ονομάζεται ώσμωση(Εικ. 2.26).

Η όσμωση είναι εξαιρετικά σημαντική στη ζωή του κυττάρου, γιατί εάν τοποθετηθεί σε διάλυμα με μεγαλύτερη συγκέντρωση αλάτων από ό,τι στο κυτταρικό διάλυμα, τότε το νερό θα αρχίσει να φεύγει από το κύτταρο και ο όγκος των ζωντανών περιεχομένων θα αρχίσει να μειώνεται. . Στα ζωικά κύτταρα, το κύτταρο στο σύνολό του συρρικνώνεται και στα φυτικά κύτταρα, το κυτταρόπλασμα υστερεί πίσω από το κυτταρικό τοίχωμα, το οποίο ονομάζεται πλασμόλυση(Εικ. 2.27).

Όταν ένα κύτταρο τοποθετείται σε διάλυμα λιγότερο συμπυκνωμένο από το κυτταρόπλασμα, το νερό μεταφέρεται προς την αντίθετη κατεύθυνση - μέσα στο κύτταρο. Ωστόσο, υπάρχουν όρια στην εκτασιμότητα της κυτταροπλασματικής μεμβράνης και το ζωικό κύτταρο τελικά σπάει, ενώ στο φυτικό κύτταρο αυτό δεν επιτρέπεται από ένα ισχυρό κυτταρικό τοίχωμα. Το φαινόμενο της πλήρωσης ολόκληρου του εσωτερικού χώρου του κυττάρου με κυτταρικό περιεχόμενο ονομάζεται αποπλασμόλυση.Η συγκέντρωση ενδοκυτταρικού άλατος πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την παρασκευή φαρμάκων, ειδικά για ενδοφλέβια χορήγηση, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη στα κύτταρα του αίματος (για αυτό, χρησιμοποιείται φυσιολογικός ορός με συγκέντρωση χλωριούχου νατρίου 0,9%). Αυτό δεν είναι λιγότερο σημαντικό για την καλλιέργεια κυττάρων και ιστών, καθώς και οργάνων ζώων και φυτών.

ενεργή μεταφοράπροχωρά με τη δαπάνη ενέργειας ATP από μια χαμηλότερη συγκέντρωση μιας ουσίας σε μια υψηλότερη. Πραγματοποιείται με τη βοήθεια ειδικών πρωτεϊνών-αντλιών. Οι πρωτεΐνες αντλούν ιόντα K +, Na +, Ca 2+ και άλλα μέσω της μεμβράνης, γεγονός που συμβάλλει στη μεταφορά των σημαντικότερων οργανικών ουσιών, καθώς και στην ανάδυση νευρικών ερεθισμάτων κ.λπ.

Ενδοκυττάρωση- αυτή είναι μια ενεργή διαδικασία απορρόφησης ουσιών από το κύτταρο, κατά την οποία η μεμβράνη σχηματίζει κολπάκια και στη συνέχεια σχηματίζει μεμβρανικά κυστίδια - φαγοσώματαστο οποίο περικλείονται τα απορροφημένα αντικείμενα. Το πρωτογενές λυσόσωμα στη συνέχεια συντήκεται με το φαγόσωμα για να σχηματιστεί δευτερογενές λυσόσωμα,ή φαγολυσοσώμα,ή πεπτικό κενοτόπιο.Τα περιεχόμενα του κυστιδίου διασπώνται από ένζυμα λυσοσώματος και τα προϊόντα διάσπασης απορροφώνται και αφομοιώνονται από το κύτταρο. Τα άπεπτα υπολείμματα απομακρύνονται από το κύτταρο με εξωκυττάρωση. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ενδοκυττάρωσης: η φαγοκυττάρωση και η πινοκύττωση.

Φαγοκυττάρωση- αυτή είναι η διαδικασία σύλληψης από την επιφάνεια του κυττάρου και απορρόφησης στερεών σωματιδίων από το κύτταρο, και πινοκυττάρωση- υγρά. Η φαγοκυττάρωση εμφανίζεται κυρίως σε ζωικά κύτταρα (μονοκύτταρα ζώα, ανθρώπινα λευκοκύτταρα), παρέχει τη διατροφή τους, και συχνά την προστασία του οργανισμού (Εικ. 2.28).

Μέσω της πινοκυττάρωσης, συμβαίνει η απορρόφηση πρωτεϊνών, συμπλεγμάτων αντιγόνου-αντισώματος κατά τη διαδικασία των ανοσολογικών αντιδράσεων κ.λπ.. Ωστόσο, πολλοί ιοί εισέρχονται στο κύτταρο επίσης μέσω πινοκύτωσης ή φαγοκυττάρωσης. Στα κύτταρα των φυτών και των μυκήτων, η φαγοκυττάρωση είναι πρακτικά αδύνατη, καθώς περιβάλλονται από ισχυρές κυτταρικές μεμβράνες.

Εξωκυττάρωσηείναι η αντίστροφη διαδικασία της ενδοκυττάρωσης. Έτσι, απελευθερώνονται άπεπτα υπολείμματα τροφής από τα πεπτικά κενοτόπια, αφαιρούνται οι ουσίες που είναι απαραίτητες για τη ζωή του κυττάρου και του οργανισμού συνολικά. Για παράδειγμα, η μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων συμβαίνει λόγω της απελευθέρωσης χημικών μεσολαβητών από τον νευρώνα που στέλνει την ώθηση - μεσολαβητές,και στα φυτικά κύτταρα απελευθερώνονται με αυτόν τον τρόπο βοηθητικοί υδατάνθρακες της κυτταρικής μεμβράνης.

Κυτταρικά τοιχώματα φυτικών κυττάρων, μυκήτων και βακτηρίων. Έξω από τη μεμβράνη, το κύτταρο μπορεί να εκκρίνει ένα ισχυρό πλαίσιο - κυτταρική μεμβράνη,ή κυτταρικό τοίχωμα.

Στα φυτά, το κυτταρικό τοίχωμα αποτελείται από κυτταρίνη,συσκευασμένο σε δέσμες των 50-100 μορίων. Τα κενά μεταξύ τους γεμίζουν με νερό και άλλους υδατάνθρακες. Το κέλυφος ενός φυτικού κυττάρου διαποτίζεται από κανάλια - πλασμοδεσματα(Εικ. 2.29), από το οποίο περνούν οι μεμβράνες του ενδοπλασματικού δικτύου.

Τα πλασμοδέσματα μεταφέρουν ουσίες μεταξύ των κυττάρων. Ωστόσο, η μεταφορά ουσιών, όπως το νερό, μπορεί επίσης να συμβεί κατά μήκος των ίδιων των κυτταρικών τοιχωμάτων. Με την πάροδο του χρόνου, διάφορες ουσίες, συμπεριλαμβανομένων τανινών ή ουσιών που μοιάζουν με λίπος, συσσωρεύονται στην κυτταρική μεμβράνη των φυτών, γεγονός που οδηγεί σε λιγνίωση ή φελλό του ίδιου του κυτταρικού τοιχώματος, μετατόπιση νερού και θάνατο του κυτταρικού περιεχομένου. Ανάμεσα στα κυτταρικά τοιχώματα των γειτονικών φυτικών κυττάρων υπάρχουν μαξιλαράκια που μοιάζουν με ζελέ - μεσαίες πλάκες που τα στερεώνουν μεταξύ τους και τσιμεντώνουν το σώμα του φυτού στο σύνολό του. Καταστρέφονται μόνο κατά τη διαδικασία ωρίμανσης των καρπών και όταν πέφτουν τα φύλλα.

Τα κυτταρικά τοιχώματα των μυκητιακών κυττάρων σχηματίζονται χιτίνη- υδατάνθρακες που περιέχουν άζωτο. Είναι αρκετά δυνατά και αποτελούν τον εξωτερικό σκελετό του κυττάρου, αλλά παρόλα αυτά, όπως στα φυτά, εμποδίζουν τη φαγοκυττάρωση.

Στα βακτήρια, το κυτταρικό τοίχωμα περιέχει υδατάνθρακες με θραύσματα πεπτιδίων - μουρέιν,Ωστόσο, η περιεκτικότητά του ποικίλλει σημαντικά σε διαφορετικές ομάδες βακτηρίων. Έξω από το κυτταρικό τοίχωμα, άλλοι πολυσακχαρίτες μπορούν επίσης να απελευθερωθούν, σχηματίζοντας μια βλεννώδη κάψουλα που προστατεύει τα βακτήρια από εξωτερικές επιδράσεις.

Το κέλυφος καθορίζει το σχήμα του κυττάρου, χρησιμεύει ως μηχανικό στήριγμα, εκτελεί προστατευτική λειτουργία, παρέχει τις οσμωτικές ιδιότητες του κυττάρου, περιορίζοντας το τέντωμα του ζωντανού περιεχομένου και αποτρέποντας τη ρήξη του κυττάρου, η οποία αυξάνεται λόγω της εισροής νερό. Επιπλέον, το νερό και οι ουσίες που διαλύονται σε αυτό ξεπερνούν το κυτταρικό τοίχωμα πριν εισέλθουν στο κυτταρόπλασμα ή, αντίθετα, όταν φεύγουν από αυτό, ενώ το νερό μεταφέρεται κατά μήκος των κυτταρικών τοιχωμάτων ταχύτερα από ό,τι μέσω του κυτταροπλάσματος.