La struttura della membrana e la sua tabella delle funzioni. Cellula e membrana cellulare

9.5.1. Una delle funzioni principali delle membrane è la partecipazione al trasferimento di sostanze. Questo processo si ottiene attraverso tre meccanismi principali: diffusione semplice, diffusione facilitata e trasporto attivo (Figura 9.10). Ricordare le caratteristiche più importanti di questi meccanismi ed esempi delle sostanze trasportate in ciascun caso.

Figura 9.10. Meccanismi di trasporto delle molecole attraverso la membrana

Diffusione semplice- trasferimento di sostanze attraverso la membrana senza la partecipazione di meccanismi speciali. Il trasporto avviene lungo un gradiente di concentrazione senza consumo di energia. Per semplice diffusione vengono trasportate piccole biomolecole: H2O, CO2, O2, urea, sostanze idrofobiche a basso peso molecolare. La velocità di diffusione semplice è proporzionale al gradiente di concentrazione.

Diffusione facilitata- trasferimento di sostanze attraverso la membrana mediante canali proteici o speciali proteine ​​trasportatrici. Viene effettuato lungo un gradiente di concentrazione senza consumo di energia. Vengono trasportati monosaccaridi, amminoacidi, nucleotidi, glicerolo e alcuni ioni. La cinetica di saturazione è caratteristica: a una certa concentrazione (saturante) della sostanza trasportata, tutte le molecole del trasportatore prendono parte al trasferimento e la velocità di trasporto raggiunge il valore massimo.

Trasporto attivo- richiede anche la partecipazione di speciali proteine ​​di trasporto, ma il trasporto avviene contro il gradiente di concentrazione e quindi richiede un dispendio energetico. Utilizzando questo meccanismo, gli ioni Na+, K+, Ca2+, Mg2+ vengono trasportati attraverso la membrana cellulare e i protoni vengono trasportati attraverso la membrana mitocondriale. Il trasporto attivo delle sostanze è caratterizzato dalla cinetica di saturazione.

9.5.2. Un esempio di sistema di trasporto che effettua il trasporto attivo di ioni è la Na+,K+-adenosina trifosfatasi (Na+,K+-ATPasi o Na+,K+-pompa). Questa proteina si trova in profondità nella membrana plasmatica ed è in grado di catalizzare la reazione di idrolisi dell'ATP. L'energia rilasciata durante l'idrolisi di 1 molecola di ATP viene utilizzata per trasferire 3 ioni Na+ dalla cellula allo spazio extracellulare e 2 ioni K+ nella direzione opposta (Figura 9.11). Come risultato dell'azione della Na+,K+-ATPasi, si crea una differenza di concentrazione tra il citosol cellulare e il fluido extracellulare. Poiché il trasferimento degli ioni non è equivalente, si verifica una differenza di potenziale elettrico. Pertanto, nasce un potenziale elettrochimico, che consiste nell'energia della differenza nei potenziali elettrici Δφ e nell'energia della differenza nelle concentrazioni di sostanze ΔC su entrambi i lati della membrana.

Figura 9.11. Diagramma della pompa Na+, K+.

9.5.3. Trasporto di particelle e composti ad alto peso molecolare attraverso le membrane

Insieme al trasporto di sostanze organiche e ioni effettuato dai trasportatori, nella cellula esiste un meccanismo molto speciale progettato per assorbire composti ad alto peso molecolare nella cellula e rimuovere da essa composti ad alto peso molecolare modificando la forma della biomembrana. Questo meccanismo si chiama trasporto vescicolare.

Figura 9.12. Tipi di trasporto vescicolare: 1 - endocitosi; 2 - esocitosi.

Durante il trasferimento di macromolecole, si verifica la formazione sequenziale e la fusione di vescicole circondate da membrana (vescicole). In base alla direzione del trasporto e alla natura delle sostanze trasportate si distinguono le seguenti tipologie di trasporto vescicolare:

Endocitosi(Figura 9.12, 1) - trasferimento di sostanze nella cellula. A seconda della dimensione delle vescicole risultanti, si distinguono:

UN) pinocitosi — assorbimento di macromolecole liquide e disciolte (proteine, polisaccaridi, acidi nucleici) utilizzando piccole bolle (150 nm di diametro);

B) fagocitosi — assorbimento di particelle di grandi dimensioni, come microrganismi o detriti cellulari. In questo caso si formano grandi vescicole chiamate fagosomi con un diametro superiore a 250 nm.

La pinocitosi è caratteristica della maggior parte delle cellule eucariotiche, mentre le particelle di grandi dimensioni vengono assorbite da cellule specializzate: leucociti e macrofagi. Nella prima fase dell'endocitosi, sostanze o particelle vengono adsorbite sulla superficie della membrana; questo processo avviene senza consumo di energia. Nella fase successiva, la membrana con la sostanza adsorbita si approfondisce nel citoplasma; le conseguenti invaginazioni locali della membrana plasmatica si staccano dalla superficie cellulare, formando vescicole, che poi migrano nella cellula. Questo processo è collegato da un sistema di microfilamenti e dipende dall'energia. Le vescicole e i fagosomi che entrano nella cellula possono fondersi con i lisosomi. Gli enzimi contenuti nei lisosomi scompongono le sostanze contenute nelle vescicole e nei fagosomi in prodotti a basso peso molecolare (amminoacidi, monosaccaridi, nucleotidi), che vengono trasportati nel citosol, dove possono essere utilizzati dalla cellula.

Esocitosi(Figura 9.12, 2) - trasferimento di particelle e composti di grandi dimensioni dalla cellula. Questo processo, come l'endocitosi, avviene con l'assorbimento di energia. I principali tipi di esocitosi sono:

UN) secrezione - rimozione dalla cellula dei composti idrosolubili che vengono utilizzati o che colpiscono altre cellule del corpo. Può essere effettuato sia da cellule non specializzate che da cellule delle ghiandole endocrine, la mucosa del tratto gastrointestinale, adatte alla secrezione delle sostanze da esse prodotte (ormoni, neurotrasmettitori, proenzimi) a seconda delle specifiche esigenze dell'organismo.

Le proteine ​​secrete vengono sintetizzate sui ribosomi associati alle membrane del reticolo endoplasmatico rugoso. Queste proteine ​​vengono poi trasportate nell'apparato del Golgi, dove vengono modificate, concentrate, selezionate e quindi confezionate in vescicole, che vengono rilasciate nel citosol e successivamente si fondono con la membrana plasmatica in modo che il contenuto delle vescicole si trovi all'esterno della cellula.

A differenza delle macromolecole, le piccole particelle secrete, come i protoni, vengono trasportate fuori dalla cellula utilizzando meccanismi di diffusione facilitata e trasporto attivo.

B) escrezione - rimozione dalla cellula di sostanze che non possono essere utilizzate (ad esempio, durante l'eritropoiesi, rimozione dai reticolociti della sostanza a rete, che è resti aggregati di organelli). Sembra che il meccanismo di escrezione consista nel fatto che le particelle escrete vengono inizialmente intrappolate in una vescicola citoplasmatica, che poi si fonde con la membrana plasmatica.

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Le cellule sono separate dall'ambiente interno del corpo da una membrana cellulare o plasmatica.

La membrana fornisce:

1) Penetrazione selettiva dentro e fuori la cellula di molecole e ioni necessari per svolgere specifiche funzioni cellulari;
2) Trasporto selettivo di ioni attraverso la membrana, mantenendo una differenza di potenziale elettrico transmembrana;
3) Specificità dei contatti intercellulari.

A causa della presenza nella membrana di numerosi recettori che percepiscono segnali chimici - ormoni, mediatori e altre sostanze biologicamente attive, è in grado di modificare l'attività metabolica della cellula. Le membrane forniscono la specificità delle manifestazioni immunitarie grazie alla presenza di antigeni su di esse - strutture che causano la formazione di anticorpi che possono legarsi specificamente a questi antigeni.
Il nucleo e gli organelli della cellula sono inoltre separati dal citoplasma da membrane, che impediscono la libera circolazione dell'acqua e delle sostanze in essa disciolte dal citoplasma verso di essi e viceversa. Ciò crea le condizioni per la separazione dei processi biochimici che si verificano in diversi compartimenti all'interno della cellula.

Struttura della membrana cellulare

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La membrana cellulare è una struttura elastica, con uno spessore compreso tra 7 e 11 nm (Fig. 1.1). È costituito principalmente da lipidi e proteine. Dal 40 al 90% di tutti i lipidi sono fosfolipidi: fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, sfingomielina e fosfatidilinositolo. Un componente importante della membrana sono i glicolipidi, rappresentati da cerebrosidi, solfatidi, gangliosidi e colesterolo.

Riso. 1.1 Organizzazione della membrana.

Struttura di base della membrana cellulareè un doppio strato di molecole di fosfolipidi. A causa delle interazioni idrofobiche, le catene di carboidrati delle molecole lipidiche sono mantenute vicine l'una all'altra in uno stato allungato. Gruppi di molecole fosfolipidiche di entrambi gli strati interagiscono con le molecole proteiche immerse nella membrana lipidica. Poiché la maggior parte dei componenti lipidici del doppio strato sono allo stato liquido, la membrana ha mobilità e compie movimenti ondulatori. Le sue sezioni, così come le proteine ​​immerse nel doppio strato lipidico, sono mescolate da una parte all'altra. La mobilità (fluidità) delle membrane cellulari facilita i processi di trasporto delle sostanze attraverso la membrana.

Proteine ​​della membrana cellulare sono rappresentati principalmente da glicoproteine. Ci sono:

proteine ​​integrali, penetrando attraverso l'intero spessore della membrana e
proteine ​​periferiche, attaccato solo alla superficie della membrana, principalmente alla sua parte interna.

Proteine ​​periferiche quasi tutti funzionano come enzimi (acetilcolinesterasi, fosfatasi acida e serica, ecc.). Ma alcuni enzimi sono rappresentati anche da proteine ​​integrali: ATPasi.

Proteine ​​integrali forniscono lo scambio selettivo di ioni attraverso i canali di membrana tra il fluido extracellulare e quello intracellulare e agiscono anche come proteine ​​che trasportano grandi molecole.

I recettori e gli antigeni di membrana possono essere rappresentati sia da proteine ​​integrali che periferiche.

Le proteine ​​adiacenti alla membrana dal lato citoplasmatico sono classificate come citoscheletro cellulare . Possono attaccarsi alle proteine ​​di membrana.

COSÌ, banda proteica 3 (numero di banda durante l'elettroforesi delle proteine) delle membrane degli eritrociti è combinato in un insieme con altre molecole citoscheletriche - la spettrina attraverso la proteina a basso peso molecolare anchirina (Fig. 1.2).

Riso. 1.2 Schema della disposizione delle proteine ​​nel citoscheletro vicino alla membrana degli eritrociti.
1 - spettrina; 2 - anchirina; 3 - proteina della banda 3; 4 - banda proteica 4.1; 5 - proteina della banda 4,9; 6 - oligomero di actina; 7 - proteina 6; 8 - gpicoforina A; 9 - membrana.

Spetrina è un'importante proteina citoscheletrica che costituisce una rete bidimensionale a cui è attaccata l'actina.

Actina forma i microfilamenti, che costituiscono l'apparato contrattile del citoscheletro.

Citoscheletro consente alla cellula di mostrare proprietà flessibile-elastiche e fornisce ulteriore resistenza alla membrana.

La maggior parte delle proteine ​​integrali sono glicoproteine. La loro parte di carboidrati sporge dalla membrana cellulare verso l'esterno. Molte glicoproteine ​​​​hanno una grande carica negativa a causa del loro significativo contenuto di acido sialico (ad esempio, la molecola di glicoforina). Ciò fornisce alle superfici della maggior parte delle cellule una carica negativa, aiutando a respingere altri oggetti caricati negativamente. Le sporgenze di carboidrati delle glicoproteine ​​​​sono portatrici di antigeni dei gruppi sanguigni, altri determinanti antigenici della cellula, e agiscono come recettori che legano gli ormoni. Le glicoproteine ​​formano molecole adesive che fanno sì che le cellule si attacchino tra loro, ad es. stretti contatti intercellulari.

Caratteristiche del metabolismo nella membrana

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I componenti della membrana sono soggetti a numerose trasformazioni metaboliche sotto l'influenza di enzimi situati sulla o all'interno della loro membrana. Questi includono enzimi ossidativi, che svolgono un ruolo importante nella modifica degli elementi idrofobici delle membrane - colesterolo, ecc. Nelle membrane, quando gli enzimi - le fosfolipasi vengono attivati ​​- i composti biologicamente attivi - le prostaglandine e i loro derivati ​​- si formano dall'acido arachidonico. Come risultato dell'attivazione del metabolismo dei fosfolipidi, nella membrana si formano trombossani e leucotrieni che hanno un potente effetto sull'adesione piastrinica, sul processo di infiammazione, ecc.

Nella membrana avvengono continuamente processi di rinnovamento dei suoi componenti . Pertanto, la durata della vita delle proteine ​​di membrana varia da 2 a 5 giorni. Tuttavia, nella cellula esistono meccanismi che assicurano il trasporto delle molecole proteiche appena sintetizzate ai recettori di membrana, che facilitano l'incorporazione della proteina nella membrana. Il “riconoscimento” di questo recettore da parte della proteina appena sintetizzata è facilitato dalla formazione di un peptide segnale, che aiuta a trovare il recettore sulla membrana.

I lipidi di membrana sono anche caratterizzati da un tasso di scambio significativo, che richiede grandi quantità di acidi grassi per la sintesi di questi componenti della membrana.
La specificità della composizione lipidica delle membrane cellulari è influenzata dai cambiamenti nell'ambiente umano e dalla natura della sua dieta.

Ad esempio, un aumento degli acidi grassi alimentari con legami insaturi aumenta lo stato liquido dei lipidi nelle membrane cellulari di vari tessuti, portando ad un cambiamento favorevole nel rapporto tra fosfolipidi e sfingomieline e lipidi e proteine ​​per la funzione della membrana cellulare.

L'eccesso di colesterolo nelle membrane, al contrario, aumenta la microviscosità del loro doppio strato di molecole fosfolipidiche, riducendo la velocità di diffusione di alcune sostanze attraverso le membrane cellulari.

Gli alimenti arricchiti con vitamine A, E, C, P migliorano il metabolismo dei lipidi nelle membrane degli eritrociti e riducono la microviscosità delle membrane. Ciò aumenta la deformabilità dei globuli rossi e facilita la loro funzione di trasporto (Capitolo 6).

Carenza di acidi grassi e colesterolo negli alimenti altera la composizione lipidica e le funzioni delle membrane cellulari.

Ad esempio, la carenza di grasso interrompe le funzioni della membrana dei neutrofili, che inibisce la loro capacità di movimento e fagocitosi (la cattura attiva e l'assorbimento di microscopici oggetti viventi estranei e materiale particolato da parte di organismi unicellulari o di alcune cellule).

Nella regolazione della composizione lipidica delle membrane e della loro permeabilità, regolazione della proliferazione cellulare un ruolo importante è svolto dalle specie reattive dell'ossigeno che si formano nella cellula in concomitanza con le normali reazioni metaboliche (ossidazione microsomiale, ecc.).

Specie reattive dell'ossigeno generate- il radicale superossido (O 2), il perossido di idrogeno (H 2 O 2), ecc. sono sostanze estremamente reattive. Il loro principale substrato nelle reazioni di ossidazione dei radicali liberi sono gli acidi grassi insaturi che fanno parte dei fosfolipidi delle membrane cellulari (le cosiddette reazioni di perossidazione lipidica). L'intensificazione di queste reazioni può causare danni alla membrana cellulare, alla sua barriera, alle funzioni recettoriali e metaboliche, alla modifica delle molecole di acido nucleico e delle proteine, con conseguente mutazione e inattivazione degli enzimi.

In condizioni fisiologiche, l'intensificazione della perossidazione lipidica è regolata dal sistema antiossidante delle cellule, rappresentato da enzimi che inattivano le specie reattive dell'ossigeno - superossido dismutasi, catalasi, perossidasi e sostanze con attività antiossidante - tocoferolo (vitamina E), ubichinone, ecc. A pronunciato effetto protettivo sulle membrane cellulari (effetto citoprotettivo) con vari effetti dannosi sul corpo, le prostaglandine E e J2 hanno, "spegnendo" l'attivazione dell'ossidazione dei radicali liberi. Le prostaglandine proteggono la mucosa gastrica e gli epatociti dal danno chimico, i neuroni, le cellule neurogliali, i cardiomiociti - dal danno ipossico, i muscoli scheletrici - durante l'attività fisica intensa. Le prostaglandine, legandosi a specifici recettori presenti sulle membrane cellulari, stabilizzano il doppio strato di queste ultime e riducono la perdita di fosfolipidi da parte delle membrane.

Funzioni dei recettori di membrana

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Un segnale chimico o meccanico viene inizialmente percepito dai recettori della membrana cellulare. La conseguenza di ciò è una modificazione chimica delle proteine ​​di membrana, che porta all’attivazione di “secondi messaggeri” che assicurano una rapida propagazione del segnale nella cellula al suo genoma, agli enzimi, agli elementi contrattili, ecc.

La trasmissione del segnale transmembrana in una cellula può essere rappresentata schematicamente come segue:

1) Il recettore, eccitato dal segnale ricevuto, attiva le proteine ​​γ della membrana cellulare. Ciò si verifica quando si legano alla guanosina trifosfato (GTP).

2) L'interazione del complesso GTP-γ-proteina, a sua volta, attiva l'enzima, il precursore dei messaggeri secondari, situato sul lato interno della membrana.

Il precursore di un secondo messaggero, il cAMP, formato dall'ATP, è l'enzima adenilato ciclasi;
Il precursore di altri messaggeri secondari - inositolo trifosfato e diacilglicerolo, formati dalla membrana fosfatidilinositolo-4,5-difosfato, è l'enzima fosfolipasi C. Inoltre, l'inositolo trifosfato mobilita un altro messaggero secondario nella cellula: gli ioni calcio, che sono coinvolti in quasi tutti i processi regolatori della cellula. Ad esempio, l'inositolo trifosfato risultante provoca il rilascio di calcio dal reticolo endoplasmatico e un aumento della sua concentrazione nel citoplasma, attivando così varie forme di risposta cellulare. Con l'aiuto dell'inositolo trifosfato e del diacilglicerolo, la funzione della muscolatura liscia e delle cellule B del pancreas è regolata dall'acetilcolina, il lobo anteriore della ghiandola pituitaria dal fattore di rilascio della tirogropina, la risposta dei linfociti all'antigene, ecc.
In alcune cellule il ruolo di secondo messaggero è svolto dal cGMP, formato dal GTP con l'aiuto dell'enzima guanilato ciclasi. Serve, ad esempio, come secondo messaggero per l'ormone natriuretico nella muscolatura liscia delle pareti dei vasi sanguigni. Il cAMP funge da messaggero secondario per molti ormoni: adrenalina, eritropoietina, ecc. (Capitolo 3).

La natura ha creato molti organismi e cellule, ma nonostante ciò la struttura e la maggior parte delle funzioni delle membrane biologiche sono le stesse, il che rende possibile esaminarne la struttura e studiarne le proprietà principali senza essere legati a un tipo specifico di cellula.

Cos'è una membrana?

Le membrane sono un elemento protettivo che è parte integrante della cellula di qualsiasi organismo vivente.

L'unità strutturale e funzionale di tutti gli organismi viventi sul pianeta è la cellula. La sua attività vitale è indissolubilmente legata all'ambiente con il quale scambia energia, informazioni e materia. Pertanto, l'energia nutritiva necessaria per il funzionamento della cellula proviene dall'esterno e viene spesa per le sue varie funzioni.

La struttura dell'unità strutturale più semplice di un organismo vivente: membrana dell'organello, varie inclusioni. È circondato da una membrana all'interno della quale si trovano il nucleo e tutti gli organelli. Questi sono mitocondri, lisosomi, ribosomi, reticolo endoplasmatico. Ogni elemento strutturale ha la propria membrana.

Ruolo nell'attività cellulare

La membrana biologica svolge un ruolo fondamentale nella struttura e nel funzionamento di un sistema vivente elementare. Solo una cellula circondata da un guscio protettivo può essere giustamente definita un organismo. Un processo come il metabolismo viene effettuato anche a causa della presenza di una membrana. Se la sua integrità strutturale viene interrotta, ciò porta ad un cambiamento nello stato funzionale del corpo nel suo insieme.

Membrana cellulare e sue funzioni

Separa il citoplasma della cellula dall'ambiente esterno o dalla membrana. La membrana cellulare garantisce il corretto svolgimento di funzioni specifiche, la specificità dei contatti intercellulari e delle manifestazioni immunitarie e mantiene la differenza transmembrana nel potenziale elettrico. Contiene recettori in grado di percepire segnali chimici: ormoni, mediatori e altri componenti biologici attivi. Questi recettori gli conferiscono un'altra capacità: modificare l'attività metabolica della cellula.

Funzioni della membrana:

1. Trasferimento attivo di sostanze.

2. Trasferimento passivo di sostanze:

2.1. La diffusione è semplice.

2.2. Trasferimento attraverso i pori.

2.3. Trasporto effettuato mediante diffusione di un trasportatore insieme ad una sostanza di membrana o trasmettendo una sostanza lungo la catena molecolare del trasportatore.

3. Trasferimento di non elettroliti per diffusione semplice e facilitata.

Struttura della membrana cellulare

I componenti della membrana cellulare sono lipidi e proteine.

Lipidi: fosfolipidi, fosfatidiletanolamina, sfingomielina, fosfatidilinositolo e fosfatidilserina, glicolipidi. La percentuale di lipidi è del 40-90%.

Proteine: periferiche, integrali (glicoproteine), spettrina, actina, citoscheletro.

L'elemento strutturale principale è un doppio strato di molecole di fosfolipidi.

Membrana di copertura: definizione e tipologia

Alcune statistiche. Sul territorio della Federazione Russa la membrana è stata utilizzata come materiale di copertura non molto tempo fa. La quota dei tetti in membrana sul totale dei solai morbidi è solo dell'1,5%. I tetti in bitume e mastice sono diventati più diffusi in Russia. Ma nell’Europa occidentale la percentuale di tetti a membrana è dell’87%. La differenza è evidente.

Di norma, la membrana come materiale principale nella copertura del tetto è l'ideale per i tetti piani. Per chi ha una pendenza ampia è meno adatto.

I volumi di produzione e vendita di coperture a membrana nel mercato interno hanno un trend di crescita positivo. Perché? Le ragioni sono più che chiare:

• La durata è di circa 60 anni. Immagina, solo il periodo di garanzia d'uso, stabilito dal produttore, raggiunge i 20 anni.
• Facile da installare. Per fare un confronto: l'installazione di un tetto in bitume richiede 1,5 volte più tempo rispetto all'installazione di un tetto in membrana.
• Facilità di manutenzione e riparazione.

Lo spessore delle membrane del tetto può essere 0,8-2 mm e il peso medio di un metro quadrato è di 1,3 kg.

Proprietà delle membrane di copertura:

• elasticità;
• forza;
• resistenza ai raggi ultravioletti e ad altri ambienti aggressivi;
• resistenza al gelo;
• resistenza al fuoco.

Esistono tre tipi di membrane di copertura. La principale caratteristica di classificazione è il tipo di materiale polimerico che costituisce la base della tela. Quindi, le membrane del tetto sono:

• appartenenti al gruppo EPDM, sono realizzati sulla base del monomero etilene-propilene-diene polimerizzato, o semplicemente, in parole povere, Vantaggi: elevata resistenza, elasticità, resistenza all'acqua, rispetto dell'ambiente, basso costo. Svantaggi: tecnologia adesiva per unire i fogli utilizzando un nastro speciale, bassa resistenza delle giunture. Ambito di applicazione: utilizzato come materiale impermeabilizzante per pavimenti di tunnel, fonti d'acqua, impianti di stoccaggio dei rifiuti, bacini artificiali e naturali, ecc.
• Membrane in PVC. Si tratta di conchiglie nella cui produzione viene utilizzato il cloruro di polivinile come materiale principale. Vantaggi: resistenza ai raggi UV, resistenza al fuoco, ampia gamma di colori dei tessuti a membrana. Svantaggi: scarsa resistenza ai materiali bituminosi, olii, solventi; rilascia sostanze nocive nell'atmosfera; Il colore della tela sbiadisce nel tempo.
• TPO. Realizzato con olefine termoplastiche. Possono essere rinforzati o non rinforzati. I primi sono dotati di rete in poliestere o tessuto in fibra di vetro. Vantaggi: rispetto dell'ambiente, durata, elevata elasticità, resistenza alla temperatura (sia alle alte che alle basse temperature), giunti saldati delle cuciture del tessuto. Svantaggi: categoria di prezzo elevata, mancanza di produttori nel mercato interno.

Membrana profilata: caratteristiche, funzioni e vantaggi

Le membrane profilate rappresentano un'innovazione nel mercato delle costruzioni. Questa membrana viene utilizzata come materiale impermeabilizzante.

La sostanza utilizzata nella produzione è il polietilene. Quest'ultimo è disponibile in due tipologie: polietilene ad alta densità (HDPE) e polietilene a bassa densità (LDPE).

Caratteristiche tecniche delle membrane LDPE e HDPE

Indice
Resistenza alla trazione (MPa)
Allungamento a trazione (%)
Densità (kg/m3)
Resistenza alla compressione (MPa)
Resistenza all'urto (intaglio) (KJ/mq)
Modulo di elasticità a flessione (MPa)
Durezza (MRa)
Temperatura operativa (˚С)	da -60 a +80	da -60 a +80
Tasso di assorbimento d'acqua giornaliero (%)

La membrana profilata in polietilene ad alta pressione ha una superficie speciale: puntini cavi. L'altezza di queste formazioni può variare da 7 a 20 mm. La superficie interna della membrana è liscia. Ciò consente una piegatura senza problemi dei materiali da costruzione.

È esclusa la modifica della forma delle singole sezioni della membrana, poiché la pressione è distribuita uniformemente su tutta la sua area a causa della presenza delle stesse sporgenze. La geomembrana può essere utilizzata come isolante per la ventilazione. In questo caso è assicurato il libero scambio termico all'interno dell'edificio.

Vantaggi delle membrane profilate:

• maggiore forza;
• resistenza al calore;
• resistenza alle influenze chimiche e biologiche;
• lunga durata (più di 50 anni);
• facilità di installazione e manutenzione;
• prezzo abbordabile.

Le membrane profilate sono di tre tipi:

• con tessuto monostrato;
• con tessuto a due strati = geotessile + membrana drenante;
• con tessuto a tre strati = superficie scivolosa + geotessile + membrana drenante.

Una membrana profilata monostrato viene utilizzata per proteggere l'impermeabilizzazione principale, l'installazione e lo smantellamento della preparazione del calcestruzzo di pareti con elevata umidità. Durante l'installazione viene utilizzato uno strato protettivo a due strati, uno a tre strati viene utilizzato su terreni sensibili al gelo e su terreni profondi.

Aree di utilizzo delle membrane drenanti

La membrana profilata trova la sua applicazione nei seguenti settori:

1. Impermeabilizzazione di base della fondazione. Fornisce una protezione affidabile contro l'influenza distruttiva delle acque sotterranee, dei sistemi radicali delle piante, del cedimento del suolo e dei danni meccanici.
2. Drenaggio del muro di fondazione. Neutralizza gli effetti delle falde acquifere e delle precipitazioni atmosferiche trasportandole nei sistemi di drenaggio.
3. Tipo orizzontale: protezione contro la deformazione dovuta alle caratteristiche strutturali.
4. Analogo alla preparazione del calcestruzzo. Viene utilizzato in caso di lavori di costruzione di edifici in una zona con acque sotterranee basse, nei casi in cui viene utilizzata l'impermeabilizzazione orizzontale per proteggere dall'umidità capillare. Inoltre, le funzioni della membrana profilata includono quella di impedire il passaggio del lattime di cemento nel terreno.
5. Ventilazione di superfici murarie con elevata umidità. Può essere installato sia all'interno che all'esterno della stanza. Nel primo caso viene attivata la circolazione dell'aria e nel secondo vengono garantite umidità e temperatura ottimali.
6. Copertura ad inversione utilizzata.

Membrana di superdiffusione

La membrana superdiffusione è un materiale di nuova generazione, il cui scopo principale è proteggere gli elementi della struttura del tetto dal vento, dalle precipitazioni e dal vapore.

La produzione del materiale protettivo si basa sull'utilizzo di sostanze non tessute, fibre dense di alta qualità. Le membrane a tre e quattro strati sono popolari nel mercato interno. Le recensioni di esperti e consumatori confermano che più sono gli strati su cui si basa la struttura, più forti sono le sue funzioni protettive e quindi maggiore è l'efficienza energetica della stanza nel suo insieme.

A seconda del tipo di tetto, delle sue caratteristiche di progettazione e delle condizioni climatiche, i produttori consigliano di dare la preferenza all'uno o all'altro tipo di membrana di diffusione. Esistono quindi per tetti a falda di strutture complesse e semplici, per tetti a falda con pendenza minima, per tetti con copertura aggraffata, ecc.

La membrana superdiffusionale viene posata direttamente sullo strato termoisolante, la pavimentazione in tavole. Non è necessario uno spazio di ventilazione. Il materiale viene fissato con graffe speciali o chiodi in acciaio. I bordi dei fogli di diffusione sono uniti e il lavoro può essere eseguito anche in condizioni estreme: forti raffiche di vento, ecc.

Inoltre il rivestimento in questione può essere utilizzato come copertura temporanea del tetto.

Membrane in PVC: essenza e scopo

Le membrane PFC sono un materiale di copertura costituito da cloruro di polivinile e hanno proprietà elastiche. Tale materiale di copertura moderno ha completamente sostituito gli analoghi dei rotoli di bitume, che presentano uno svantaggio significativo: la necessità di manutenzione e riparazione sistematiche. Oggi, le caratteristiche delle membrane in PVC ne consentono l'utilizzo durante i lavori di riparazione su vecchi tetti piani. Vengono utilizzati anche durante l'installazione di nuovi tetti.

Un tetto realizzato con questo materiale è facile da usare e la sua installazione può essere effettuata su qualsiasi tipo di superficie, in qualsiasi periodo dell'anno e con qualsiasi condizione atmosferica. La membrana in PVC ha le seguenti proprietà:

• forza;
• stabilità all'esposizione ai raggi UV, precipitazioni di varia natura, carichi puntuali e superficiali.

È grazie alle loro proprietà uniche che le membrane in PVC ti serviranno fedelmente per molti anni. La durata di un tale tetto è uguale alla durata dell'edificio stesso, mentre i materiali del tetto in rotoli richiedono riparazioni regolari e, in alcuni casi, lo smantellamento completo e l'installazione di un nuovo pavimento.

I fogli di membrana in PVC sono collegati tra loro mediante saldatura a caldo, la cui temperatura è compresa tra 400 e 600 gradi Celsius. Questa connessione è completamente sigillata.

Vantaggi delle membrane in PVC

I loro vantaggi sono evidenti:

• flessibilità del sistema di copertura, che meglio si adatta al progetto di costruzione;
• cucitura di collegamento durevole e ermetica tra i fogli di membrana;
• tolleranza ideale ai cambiamenti climatici, alle condizioni meteorologiche, alla temperatura, all'umidità;
• maggiore permeabilità al vapore, che favorisce l'evaporazione dell'umidità accumulata nello spazio sottotetto;
• molte opzioni di colore;
• proprietà del fuoco;
• la capacità di mantenere le sue proprietà e l'aspetto originale per un lungo periodo;
• La membrana in PVC è un materiale assolutamente rispettoso dell'ambiente, come confermato dai relativi certificati;
• il processo di installazione è meccanizzato, quindi non ci vorrà molto tempo;
• le regole operative consentono l'installazione di varie integrazioni architettoniche direttamente sopra la copertura in membrana in PVC stessa;
• l'installazione a strato singolo farà risparmiare denaro;
• facilità di manutenzione e riparazione.

Tessuto a membrana

Il tessuto a membrana è noto da molto tempo all'industria tessile. Con questo materiale sono realizzate scarpe e indumenti: adulti e bambini. La membrana è la base del tessuto della membrana, presentato sotto forma di un sottile film polimerico e dotato di caratteristiche quali impermeabilità e permeabilità al vapore. Per produrre questo materiale, questo film è rivestito con strati protettivi esterni ed interni. La loro struttura è determinata dalla membrana stessa. Questo viene fatto per preservare tutte le proprietà benefiche anche in caso di danni. In altre parole, l'abbigliamento a membrana non si bagna se esposto a precipitazioni sotto forma di neve o pioggia, ma allo stesso tempo consente perfettamente il passaggio del vapore dal corpo all'ambiente esterno. Questo throughput consente alla pelle di respirare.

Considerando tutto quanto sopra, possiamo concludere che l'abbigliamento invernale ideale è realizzato con tale tessuto. La membrana alla base del tessuto può essere:

• con pori;
• senza pori;
• combinato.

Le membrane, che hanno molti micropori, contengono Teflon. Le dimensioni di tali pori non raggiungono nemmeno le dimensioni di una goccia d'acqua, ma sono più grandi di una molecola d'acqua, il che indica la resistenza all'acqua e la capacità di rimuovere il sudore.

Le membrane che non hanno pori sono solitamente realizzate in poliuretano. Il loro strato interno concentra tutto il sudore e le secrezioni di grasso del corpo umano e le spinge fuori.

La struttura della membrana combinata implica la presenza di due strati: poroso e liscio. Questo tessuto ha caratteristiche di alta qualità e durerà per molti anni.

Grazie a questi vantaggi, gli abiti e le scarpe realizzati con tessuti a membrana e destinati ad essere indossati nella stagione invernale sono durevoli, ma leggeri e forniscono un'eccellente protezione dal gelo, dall'umidità e dalla polvere. Sono semplicemente insostituibili per molti tipi attivi di attività ricreative invernali e alpinismo.

Delimitativo ( barriera) - separare il contenuto cellulare dall'ambiente esterno;

Regolare lo scambio tra la cellula e l'ambiente;

Dividono le cellule in compartimenti, o compartimenti, destinati a determinate vie metaboliche specializzate ( dividendo);

È sede di alcune reazioni chimiche (reazioni leggere di fotosintesi nei cloroplasti, fosforilazione ossidativa durante la respirazione nei mitocondri);

Fornire la comunicazione tra le cellule nei tessuti degli organismi multicellulari;

Trasporto- effettua il trasporto transmembrana.

Recettore- sono la sede dei siti recettoriali che riconoscono gli stimoli esterni.

Trasporto di sostanze attraverso la membrana - una delle funzioni principali della membrana, garantendo lo scambio di sostanze tra la cellula e l'ambiente esterno. A seconda del consumo energetico per il trasferimento delle sostanze si distinguono:

trasporto passivo, o diffusione facilitata;

trasporto attivo (selettivo) con la partecipazione di ATP ed enzimi.

trasporto in imballaggi a membrana. Esistono meccanismi di endocitosi (dentro la cellula) ed esocitosi (fuori dalla cellula) che trasportano grandi particelle e macromolecole attraverso la membrana. Durante l'endocitosi, la membrana plasmatica forma un'invaginazione, i suoi bordi si fondono e una vescicola viene rilasciata nel citoplasma. La vescicola è delimitata dal citoplasma da un'unica membrana, che fa parte della membrana citoplasmatica esterna. Esistono fagocitosi e pinocitosi. La fagocitosi è l'assorbimento di particelle grandi che sono piuttosto dure. Ad esempio, fagocitosi di linfociti, protozoi, ecc. La pinocitosi è il processo di cattura e assorbimento di goccioline di liquido con sostanze disciolte in esso.

L'esocitosi è il processo di rimozione di varie sostanze dalla cellula. Durante l'esocitosi, la membrana della vescicola, o vacuolo, si fonde con la membrana citoplasmatica esterna. Il contenuto della vescicola viene rimosso oltre la superficie cellulare e la membrana viene inclusa nella membrana citoplasmatica esterna.

Al centro passivo il trasporto di molecole scariche risiede nella differenza tra le concentrazioni di idrogeno e di cariche, cioè gradiente elettrochimico. Le sostanze si sposteranno da un'area con un gradiente maggiore a un'area con un gradiente inferiore. La velocità del trasporto dipende dalla differenza di pendenza.

La diffusione semplice è il trasporto di sostanze direttamente attraverso il doppio strato lipidico. Caratteristica dei gas, molecole polari non polari o piccole cariche, solubili nei grassi. L'acqua penetra rapidamente nel doppio strato perché la sua molecola è piccola ed elettricamente neutra. La diffusione dell'acqua attraverso le membrane è chiamata osmosi.

La diffusione attraverso i canali della membrana è il trasporto di molecole e ioni carichi (Na, K, Ca, Cl) che penetrano attraverso la membrana a causa della presenza di speciali proteine ​​che formano canali che formano pori d'acqua.

La diffusione facilitata è il trasporto di sostanze mediante speciali proteine ​​di trasporto. Ogni proteina è responsabile di una molecola o di un gruppo di molecole correlate strettamente definite, interagisce con essa e si muove attraverso la membrana. Ad esempio, zuccheri, amminoacidi, nucleotidi e altre molecole polari.

Trasporto attivo effettuato dalle proteine ​​trasportatrici (ATPasi) contro un gradiente elettrochimico, con consumo di energia. La sua fonte sono le molecole di ATP. Ad esempio, il sodio è una pompa del potassio.

La concentrazione di potassio all'interno della cellula è molto più elevata che all'esterno e il sodio viceversa. Pertanto, i cationi potassio e sodio si diffondono passivamente attraverso i pori dell'acqua della membrana lungo un gradiente di concentrazione. Ciò è spiegato dal fatto che la permeabilità della membrana per gli ioni potassio è maggiore rispetto a quella per gli ioni sodio. Di conseguenza, il potassio si diffonde fuori dalla cellula più velocemente del sodio nella cellula. Tuttavia, per il normale funzionamento delle cellule è necessario un certo rapporto di 3 ioni potassio e 2 ioni sodio. Pertanto, nella membrana è presente una pompa sodio-potassio che pompa attivamente il sodio fuori dalla cellula e il potassio nella cellula. Questa pompa è una proteina di membrana transmembrana capace di riarrangiamenti conformazionali. Pertanto può legare a sé sia ​​ioni potassio che ioni sodio (antiporto). Il processo è ad alta intensità energetica:

Dall'interno della membrana, gli ioni sodio e una molecola di ATP entrano nella proteina della pompa, mentre gli ioni potassio provengono dall'esterno.

Gli ioni sodio si combinano con una molecola proteica e la proteina acquisisce l'attività ATPasi, cioè la capacità di provocare l'idrolisi dell'ATP, che è accompagnata dal rilascio di energia che aziona la pompa.

Il fosfato rilasciato durante l'idrolisi dell'ATP si lega alla proteina, cioè fosforila la proteina.

La fosforilazione provoca cambiamenti conformazionali nella proteina; diventa incapace di trattenere gli ioni sodio. Vengono rilasciati e si spostano fuori dalla cella.

La nuova conformazione della proteina favorisce l'attaccamento ad essa degli ioni potassio.

L'aggiunta di ioni potassio provoca la defosforilazione della proteina. Cambia nuovamente la sua conformazione.

Un cambiamento nella conformazione delle proteine ​​porta al rilascio di ioni potassio all'interno della cellula.

La proteina è di nuovo pronta ad attaccare a sé gli ioni sodio.

In un ciclo di funzionamento, la pompa espelle 3 ioni di sodio dalla cella e pompa 2 ioni di potassio.

Citoplasma– una componente obbligatoria della cellula, situata tra l'apparato superficiale della cellula e il nucleo. Si tratta di un complesso strutturale eterogeneo complesso costituito da:

ialoplasma

organelli (componenti permanenti del citoplasma)

le inclusioni sono componenti temporanei del citoplasma.

Matrice citoplasmatica(ialoplasma) è il contenuto interno della cellula: una soluzione colloidale incolore, densa e trasparente. I componenti della matrice citoplasmatica svolgono processi di biosintesi nella cellula e contengono enzimi necessari per la produzione di energia, dovuta principalmente alla glicolisi anaerobica.

Proprietà fondamentali della matrice citoplasmatica.

Determina le proprietà colloidali della cellula. Insieme alle membrane intracellulari del sistema vacuolare, può essere considerato un sistema colloidale altamente eterogeneo o multifase.

Fornisce un cambiamento nella viscosità del citoplasma, una transizione da un gel (più spesso) a un sol (più liquido), che avviene sotto l'influenza di fattori esterni e interni.

Fornisce ciclosi, movimento ameboide, divisione cellulare e movimento del pigmento nei cromatofori.

Determina la polarità della posizione dei componenti intracellulari.

Fornisce proprietà meccaniche delle cellule: elasticità, capacità di fondersi, rigidità.

Organelli– strutture cellulari permanenti che garantiscono alla cellula lo svolgimento di funzioni specifiche. A seconda delle caratteristiche strutturali si distinguono:

organelli di membrana: hanno una struttura a membrana. Possono essere a membrana singola (ER, apparato del Golgi, lisosomi, vacuoli delle cellule vegetali). Doppia membrana (mitocondri, plastidi, nucleo).

Organelli non di membrana: non hanno una struttura di membrana (cromosomi, ribosomi, centro cellulare, citoscheletro).

Gli organelli di uso generale sono caratteristici di tutte le cellule: nucleo, mitocondri, centro cellulare, apparato del Golgi, ribosomi, EPS, lisosomi. Quando gli organelli sono caratteristici di determinati tipi cellulari, vengono chiamati organelli speciali (ad esempio, miofibrille che contraggono una fibra muscolare).

Reticolo endoplasmatico- un'unica struttura continua, la cui membrana forma numerose invaginazioni e pieghe che assomigliano a tubuli, microvacuoli e grandi cisterne. Le membrane del RE sono collegate da un lato alla membrana citoplasmatica della cellula e dall'altro all'involucro esterno della membrana nucleare.

Esistono due tipi di EPS: ruvido e liscio.

Nel RE ruvido o granulare, cisterne e tubuli sono associati ai ribosomi. è il lato esterno della membrana. Il RE liscio o agranulare non ha alcuna connessione con i ribosomi. Questo è il lato interno della membrana.

La struttura della biomembrana. Le membrane che delimitano le cellule e gli organelli di membrana delle cellule eucariotiche hanno una composizione chimica e una struttura comuni. Includono lipidi, proteine ​​e carboidrati. I lipidi di membrana sono rappresentati principalmente da fosfolipidi e colesterolo. La maggior parte delle proteine ​​di membrana sono proteine ​​complesse, come le glicoproteine. I carboidrati non sono presenti indipendentemente nella membrana; sono associati a proteine ​​e lipidi. Lo spessore delle membrane è 7-10 nm.

Secondo il modello di mosaico fluido della struttura della membrana attualmente generalmente accettato, i lipidi formano un doppio strato, o doppio strato lipidico, in cui le “teste” idrofile delle molecole lipidiche sono rivolte verso l'esterno e le “code” idrofobiche sono nascoste all'interno della membrana (Fig. 2.24). Queste “code”, grazie alla loro idrofobicità, assicurano la separazione delle fasi acquose dell'ambiente interno della cellula e del suo ambiente. Le proteine ​​sono associate ai lipidi attraverso vari tipi di interazioni. Alcune proteine ​​si trovano sulla superficie della membrana. Tali proteine ​​​​sono chiamate periferica, O superficiale. Altre proteine ​​sono parzialmente o completamente immerse nella membrana: queste lo sono integrante, O proteine ​​sommerse. Le proteine ​​di membrana svolgono funzioni strutturali, di trasporto, catalitiche, recettoriali e altre funzioni.

Le membrane non sono come i cristalli, i loro componenti sono costantemente in movimento, a causa dei quali compaiono degli spazi tra le molecole lipidiche - pori attraverso i quali varie sostanze possono entrare o uscire dalla cellula.

Le membrane biologiche differiscono per la loro posizione nella cellula, composizione chimica e funzioni. I principali tipi di membrane sono plasmatiche e interne.

Membrana plasmatica(Fig. 2.24) contiene circa il 45% di lipidi (compresi i glicolipidi), il 50% di proteine ​​e il 5% di carboidrati. Catene di carboidrati, che fanno parte del complesso proteine-glicoproteine ​​e del complesso lipidi-glicolipidi, sporgono sopra la superficie della membrana. Le glicoproteine ​​del Plasmalemma sono estremamente specifiche. Ad esempio, vengono utilizzati per il riconoscimento reciproco delle cellule, inclusi spermatozoi e ovuli.

Sulla superficie delle cellule animali, le catene di carboidrati formano un sottile strato superficiale - glicocalice. Viene rilevato in quasi tutte le cellule animali, ma il suo grado di espressione varia (10-50 µm). Il glicocalice fornisce la comunicazione diretta tra la cellula e l'ambiente esterno, dove avviene la digestione extracellulare; I recettori si trovano nel glicocalice. Oltre al plasmalemma, anche le cellule di batteri, piante e funghi sono circondate da membrane cellulari.

Membrane interne le cellule eucariotiche delimitano diverse parti della cellula, formando peculiari “compartimenti” - scomparti, che favorisce la separazione di vari processi metabolici ed energetici. Possono differire nella composizione chimica e nelle funzioni, ma il loro piano strutturale generale rimane lo stesso.

Funzioni della membrana:

1. Limitante. L'idea è che separino lo spazio interno della cellula dall'ambiente esterno. La membrana è semipermeabile, cioè solo le sostanze di cui la cellula ha bisogno possono attraversarla liberamente e esistono meccanismi per il trasporto delle sostanze necessarie.

2. Recettore. È principalmente associato alla percezione dei segnali ambientali e al trasferimento di queste informazioni nella cellula. Speciali proteine ​​recettoriali sono responsabili di questa funzione. Le proteine ​​di membrana sono anche responsabili del riconoscimento cellulare secondo il principio “amico o nemico”, nonché della formazione di connessioni intercellulari, le più studiate delle quali sono le sinapsi delle cellule nervose.

3. Catalitico. Sulle membrane si trovano numerosi complessi enzimatici, a seguito dei quali su di esse si verificano processi sintetici intensivi.

4. Trasformazione energetica. Associato alla formazione di energia, al suo stoccaggio sotto forma di ATP e al consumo.

5. Compartimentalizzazione. Le membrane delimitano anche lo spazio all'interno della cellula, separando così i materiali di partenza della reazione e gli enzimi che possono effettuare le reazioni corrispondenti.

6. Formazione di contatti intercellulari. Nonostante il fatto che lo spessore della membrana sia così piccolo da non essere distinguibile ad occhio nudo, da un lato funge da barriera abbastanza affidabile per ioni e molecole, soprattutto solubili in acqua, e dall'altro , ne garantisce il trasporto dentro e fuori la cellula.

Trasporto di membrana. A causa del fatto che le cellule, come sistemi biologici elementari, sono sistemi aperti, per garantire metabolismo ed energia, mantenere l'omeostasi, la crescita, l'irritabilità e altri processi, è necessario il trasferimento di sostanze attraverso il trasporto membrana - membrana (Fig. 2.25). Attualmente, il trasporto di sostanze attraverso la membrana cellulare è suddiviso in attivo, passivo, endo- ed esocitosi.

Trasporto passivo- questo è un tipo di trasporto che avviene senza consumo di energia da una concentrazione maggiore a una minore. Piccole molecole non polari liposolubili (0 2, C0 2) penetrano facilmente nella cellula diffusione semplice. Quelle insolubili nei lipidi, comprese le piccole particelle cariche, vengono captate dalle proteine ​​trasportatrici o passano attraverso canali speciali (glucosio, aminoacidi, K+, PO 4 3-). Questo tipo di trasporto passivo si chiama diffusione facilitata. L'acqua entra nella cellula attraverso i pori nella fase lipidica, nonché attraverso canali speciali rivestiti con proteine. Viene chiamato il trasporto dell'acqua attraverso una membrana per osmosi(Fig. 2.26).

L'osmosi è estremamente importante nella vita di una cellula, perché se viene posta in una soluzione con una concentrazione di sali maggiore rispetto alla soluzione cellulare, l'acqua inizierà a lasciare la cellula e il volume del contenuto vivente inizierà a diminuire. Nelle cellule animali, la cellula nel suo insieme si restringe e nelle cellule vegetali il citoplasma resta indietro rispetto alla parete cellulare, che si chiama plasmolisi(Fig. 2.27).

Quando una cellula viene posta in una soluzione meno concentrata del citoplasma, il trasporto dell'acqua avviene nella direzione opposta, nella cellula. Tuttavia, ci sono limiti all'estensibilità della membrana citoplasmatica e una cellula animale alla fine si rompe, mentre una cellula vegetale non consente che ciò accada a causa della sua forte parete cellulare. Viene chiamato il fenomeno di riempire l'intero spazio interno di una cellula con contenuti cellulari deplasmolisi. La concentrazione intracellulare di sali deve essere presa in considerazione durante la preparazione dei farmaci, in particolare per la somministrazione endovenosa, poiché ciò può causare danni alle cellule del sangue (per questo viene utilizzata una soluzione salina con una concentrazione dello 0,9% di cloruro di sodio). Ciò non è meno importante quando si coltivano cellule e tessuti, nonché organi animali e vegetali.

Trasporto attivo procede con il dispendio di energia ATP da una concentrazione inferiore di una sostanza a una maggiore. Viene effettuato utilizzando speciali proteine ​​di pompa. Le proteine ​​​​pompano K + , Na + , Ca 2+ e altri ioni attraverso la membrana, il che favorisce il trasporto di sostanze organiche essenziali, nonché la comparsa di impulsi nervosi, ecc.

Endocitosi- si tratta di un processo attivo di assorbimento di sostanze da parte della cellula, in cui la membrana forma invaginazioni e quindi forma vescicole di membrana - fagosomi, in cui sono contenuti gli oggetti assorbiti. Quindi il lisosoma primario si fonde con il fagosoma e si forma lisosoma secondario, O fagolisosoma, O vacuolo digestivo. Il contenuto della vescicola viene digerito dagli enzimi lisosomiali e i prodotti di degradazione vengono assorbiti e assimilati dalla cellula. I residui non digeriti vengono rimossi dalla cellula mediante esocitosi. Esistono due tipi principali di endocitosi: fagocitosi e pinocitosi.

Fagocitosiè il processo di cattura da parte della superficie cellulare e di assorbimento delle particelle solide da parte della cellula, e pinocitosi- liquidi. La fagocitosi si verifica principalmente nelle cellule animali (animali unicellulari, leucociti umani), fornisce loro nutrimento e spesso protezione del corpo (Fig. 2.28).

Attraverso la pinocitosi, le proteine, i complessi antigene-anticorpo vengono assorbiti durante le reazioni immunitarie, ecc. Tuttavia, molti virus entrano nella cellula anche attraverso la pinocitosi o la fagocitosi. Nelle cellule vegetali e fungine la fagocitosi è praticamente impossibile poiché sono circondate da membrane cellulari resistenti.

Esocitosi- un processo inverso all'endocitosi. In questo modo dai vacuoli digestivi vengono rilasciati i resti di cibo non digerito e vengono rimosse le sostanze necessarie alla vita della cellula e dell'organismo nel suo complesso. Ad esempio, la trasmissione degli impulsi nervosi avviene a causa del rilascio di messaggeri chimici da parte del neurone che invia l'impulso - mediatori, e nelle cellule vegetali è così che vengono secreti i carboidrati ausiliari della membrana cellulare.

Pareti cellulari di cellule vegetali, funghi e batteri. Al di fuori della membrana, la cellula può secernere una forte struttura - membrana cellulare, O parete cellulare.

Nelle piante, la base della parete cellulare è cellulosa, confezionato in fasci di 50-100 molecole. Gli spazi tra loro sono pieni di acqua e altri carboidrati. La membrana cellulare vegetale è permeata di canali - plasmodesmi(Fig. 2.29), attraverso il quale passano le membrane del reticolo endoplasmatico.

I plasmodesmi effettuano il trasporto di sostanze tra le cellule. Tuttavia il trasporto di sostanze, come ad esempio l'acqua, può avvenire anche lungo le pareti cellulari stesse. Nel tempo, nella parete cellulare delle piante si accumulano varie sostanze, tra cui tannini o sostanze simili ai grassi, che portano alla lignificazione o suberizzazione della parete cellulare stessa, allo spostamento dell'acqua e alla morte del contenuto cellulare. Tra le pareti cellulari delle cellule vegetali vicine ci sono distanziatori gelatinosi: piastre intermedie che le tengono insieme e cementano il corpo della pianta nel suo insieme. Vengono distrutti solo durante il processo di maturazione dei frutti e quando le foglie cadono.

Si formano le pareti cellulari delle cellule fungine chitina- un carboidrato contenente azoto. Sono abbastanza forti e costituiscono lo scheletro esterno della cellula, ma tuttavia, come nelle piante, impediscono la fagocitosi.

Nei batteri, la parete cellulare contiene carboidrati con frammenti peptidici - murein, tuttavia, il suo contenuto varia in modo significativo tra i diversi gruppi di batteri. Anche altri polisaccaridi possono essere rilasciati all’esterno della parete cellulare, formando una capsula mucosa che protegge i batteri dagli influssi esterni.

La membrana determina la forma della cellula, funge da supporto meccanico, svolge una funzione protettiva, garantisce le proprietà osmotiche della cellula, limitando lo stiramento del contenuto vivente e prevenendo la rottura della cellula, che aumenta a causa dell'ingresso di acqua . Inoltre, l'acqua e le sostanze in essa disciolte superano la parete cellulare prima di entrare nel citoplasma o, al contrario, quando ne escono, mentre l'acqua viene trasportata attraverso le pareti cellulari più velocemente che attraverso il citoplasma.