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 trasporto di sostanze. Questo processo è fornito da tre meccanismi principali: diffusione semplice, diffusione facilitata e trasporto attivo (Figura 9.10). Ricorda le caratteristiche più importanti di questi meccanismi ed esempi delle sostanze trasportate in ciascun caso.

Figura 9.10. Meccanismi di trasporto di 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. Piccole biomolecole - H2O, CO2, O2, urea, sostanze idrofobiche a basso peso molecolare vengono trasportate per semplice diffusione. La velocità di diffusione semplice è proporzionale al gradiente di concentrazione.

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

trasporto attivo- richiede anche la partecipazione di speciali proteine ​​trasportatrici, ma il trasferimento avviene contro un gradiente di concentrazione e quindi richiede energia. Con l'aiuto di questo meccanismo, gli ioni Na+, K+, Ca2+, Mg2+ vengono trasportati attraverso la membrana cellulare e i protoni attraverso la membrana mitocondriale. Il trasporto attivo di sostanze è caratterizzato dalla cinetica di saturazione.

9.5.2. Un esempio di un sistema di trasporto che effettua il trasporto attivo di ioni è Na+,K+ -adenosina trifosfatasi (Na+,K+ -ATPasi o Na+,K+ -pompa). Questa proteina si trova nello spessore della 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 di Na + , K + -ATPasi, si crea una differenza di concentrazione tra il citosol della cellula e il fluido extracellulare. Poiché il trasporto di ioni non è equivalente, si verifica una differenza di potenziale elettrico. Pertanto, sorge un potenziale elettrochimico, che è la somma dell'energia della differenza di potenziale elettrico Δφ e dell'energia della differenza nelle concentrazioni di sostanze ΔС su entrambi i lati della membrana.

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

9.5.3. Trasferimento attraverso le membrane di particelle e composti macromolecolari

Insieme al trasporto di sostanze organiche e ioni effettuato dai trasportatori, esiste un meccanismo molto speciale nella cellula progettato per assorbire e rimuovere i composti macromolecolari dalla cellula modificando la forma della biomembrana. Tale meccanismo è chiamato trasporto vescicolare.

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

Durante il trasferimento di macromolecole, si verificano la formazione sequenziale e la fusione di vescicole (vescicole) circondate da una membrana. In base alla direzione del trasporto e alla natura delle sostanze trasferite si distinguono i seguenti tipi di trasporto vescicolare:

Endocitosi(Figura 9.12, 1) - il trasferimento di sostanze nella cellula. A seconda delle dimensioni delle vescicole risultanti, ci sono:

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 vengono cucite dalla superficie cellulare, formando vescicole, che poi migrano nella cellula. Questo processo è collegato da un sistema di microfilamenti ed è dipendente 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) - il trasferimento di particelle e composti di grandi dimensioni dalla cellula. Questo processo, come l'endocitosi, procede con l'assorbimento di energia. I principali tipi di esocitosi sono:

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

Le proteine ​​secrete sono sintetizzate sui ribosomi associati alle membrane del reticolo endoplasmatico rugoso. Queste proteine ​​vengono quindi trasportate all'apparato di Golgi, dove vengono modificate, concentrate, smistate e quindi impacchettate in vescicole, che vengono scisse 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 di trasporto attivo.

B) escrezione - rimozione dalla cellula di sostanze che non possono essere utilizzate (ad esempio, rimozione di una sostanza reticolare dai reticolociti durante l'eritropoiesi, che è un residuo aggregato di organelli). Il meccanismo di escrezione, a quanto pare, consiste nel fatto che dapprima le particelle rilasciate si trovano nella 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 all'interno e all'esterno della 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) Le 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 dovute 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 il libero movimento dell'acqua e delle sostanze in essa disciolte dal citoplasma ad essi e viceversa. Ciò crea le condizioni per la separazione dei processi biochimici che si verificano in diversi compartimenti (compartimenti) all'interno della cellula.

struttura della membrana cellulare

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La membrana cellulare è una struttura elastica, con uno spessore da 7 a 11 nm (Fig. 1.1). È costituito principalmente da lipidi e proteine. Dal 40 al 90% di tutti i lipidi sono fosfolipidi: fosfatidilcolina, fosfatidiletanolammina, 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.

La struttura principale della membrana cellulareè un doppio strato di molecole fosfolipidiche. A causa delle interazioni idrofobiche, le catene di carboidrati delle molecole lipidiche sono tenute vicine l'una all'altra in uno stato esteso. Gruppi di molecole fosfolipidiche di entrambi gli strati interagiscono con molecole proteiche immerse nella membrana lipidica. A causa del fatto che la maggior parte dei componenti lipidici del doppio strato si trova allo stato liquido, la membrana ha mobilità e ondeggia. Le sue sezioni, così come le proteine ​​immerse nel doppio strato lipidico, si mescoleranno da una parte all'altra. La mobilità (fluidità) delle membrane cellulari facilita il trasporto di sostanze attraverso la membrana.

proteine ​​della membrana cellulare rappresentato principalmente da glicoproteine. Distinguere:

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 alcalina, ecc.). Ma alcuni enzimi sono anche rappresentati da proteine ​​​​integrali - ATPasi.

proteine ​​integrali forniscono uno scambio selettivo di ioni attraverso i canali di membrana tra il fluido extracellulare e intracellulare e agiscono anche come proteine, portatori di grandi molecole.

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

Appartengono le proteine ​​​​adiacenti alla membrana dal lato citoplasmatico citoscheletro cellulare . Possono attaccarsi alle proteine ​​di membrana.

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

Riso. 1.2 Schema della disposizione delle proteine ​​nel citoscheletro di membrana degli eritrociti.
1 - spettrina; 2 - ankyrin; 3 - banda proteica 3; 4 - banda proteica 4.1; 5 - banda proteica 4.9; 6 - oligomero di actina; 7 - proteina 6; 8 - gpicoforina A; 9 - membrana.

Spettrina è la principale proteina del citoscheletro, costituendo una rete bidimensionale a cui è attaccata l'actina.

actina forma microfilamenti, che sono l'apparato contrattile del citoscheletro.

citoscheletro consente alla cellula di esibire proprietà elastiche flessibili, 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 contenuto significativo di acido sialico (ad esempio, la molecola di glicoforina). Ciò fornisce alla superficie della maggior parte delle cellule una carica negativa, contribuendo a respingere altri oggetti caricati negativamente. Le sporgenze di carboidrati delle glicoproteine ​​trasportano antigeni del gruppo sanguigno, 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 l'una all'altra, cioè stretti contatti intercellulari.

Caratteristiche del metabolismo nella membrana

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I componenti della membrana sono soggetti a molte trasformazioni metaboliche sotto l'influenza di enzimi situati sulla loro membrana o al suo interno. Questi includono enzimi ossidativi che svolgono un ruolo importante nella modifica degli elementi idrofobici delle membrane - colesterolo, ecc. Nelle membrane, quando gli enzimi - 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, l'infiammazione, ecc.

La membrana subisce costantemente processi di rinnovamento dei suoi componenti. . Pertanto, la durata delle proteine ​​​​di membrana varia da 2 a 5 giorni. Tuttavia, ci sono meccanismi nella cellula che assicurano la consegna di molecole proteiche di nuova sintesi 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 hanno anche un tasso metabolico significativo., che richiede una grande quantità di acidi grassi per la sintesi di questi componenti della membrana.
Le specifiche della composizione lipidica delle membrane cellulari sono influenzate 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, porta a un cambiamento nel rapporto tra fosfolipidi e sfingomieline e lipidi e proteine ​​che è favorevole 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.

Il cibo arricchito con vitamine A, E, C, P migliora il metabolismo dei lipidi nelle membrane degli eritrociti, riduce la microviscosità delle membrane. Ciò aumenta la deformabilità degli eritrociti, facilita la loro funzione di trasporto (capitolo 6).

Carenza di acidi grassi e colesterolo nel cibo sconvolge la composizione lipidica e la funzione delle membrane cellulari.

Ad esempio, una carenza di grasso interrompe la funzione della membrana dei neutrofili, che inibisce la loro capacità di movimento e fagocitosi (cattura attiva e assorbimento di oggetti viventi estranei microscopici e particelle solide 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 formate- 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 della membrana cellulare (le cosiddette reazioni di perossidazione lipidica). L'intensificazione di queste reazioni può causare danni alla membrana cellulare, alla sua barriera, funzioni recettoriali e metaboliche, modificazione delle molecole di acido nucleico e delle proteine, che porta a mutazioni 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), ubiquinone, ecc. effetto protettivo pronunciato sulle membrane cellulari (effetto citoprotettivo) con vari effetti dannosi sul corpo, le prostaglandine E e J2 hanno, "estinguendo" l'attivazione dell'ossidazione dei radicali liberi. Le prostaglandine proteggono la mucosa gastrica e gli epatociti da danni chimici, neuroni, cellule neurogliali, cardiomiociti - da danni ipossici, muscoli scheletrici - durante uno sforzo fisico intenso. Le prostaglandine, legandosi a specifici recettori sulle membrane cellulari, stabilizzano il doppio strato di quest'ultimo, riducono la perdita di fosfolipidi da parte delle membrane.

Funzioni dei recettori di membrana

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

Schematicamente, la segnalazione transmembrana in una cellula può essere rappresentata come segue:

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

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

Il precursore di un messaggero secondario - cAMP, formato da ATP, è l'enzima adenilato ciclasi;
Il precursore di altri messaggeri secondari - inositolo trifosfato e diacilglicerolo, formato 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 nella cellula. Ad esempio, l'inositolo trifosfato risultante provoca il rilascio di calcio dal reticolo endoplasmatico e un aumento della sua concentrazione nel citoplasma, includendo 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 fattore di rilascio della tiropina dell'ipofisi anteriore, la risposta dei linfociti all'antigene, ecc.
In alcune cellule, il ruolo del secondo messaggero è svolto da cGMP, che è formato da 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 secondo messaggero 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 ci permette di considerare la loro struttura e studiarne le proprietà chiave senza essere legati a un particolare tipo 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 del pianeta è la cellula. La sua attività vitale è indissolubilmente legata all'ambiente con il quale scambia energia, informazioni, materia. Quindi, l'energia nutritiva necessaria per il funzionamento della cellula proviene dall'esterno e viene spesa per l'attuazione delle sue varie funzioni.

La struttura dell'unità strutturale più semplice di un organismo vivente: membrana di organelli, 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 sua membrana.

Ruolo nella vita della cellula

La membrana biologica svolge un ruolo culminante 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 eseguito anche a causa della presenza di una membrana. Se la sua integrità strutturale viene violata, ciò porta a un cambiamento nello stato funzionale dell'organismo 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 supporta la differenza di potenziale elettrico transmembrana. Contiene recettori in grado di percepire segnali chimici: ormoni, mediatori e altri componenti biologicamente 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. trasporto attraverso i pori.

2.3. Trasporto effettuato mediante diffusione di un vettore insieme a una sostanza di membrana o mediante ritrasmissione di una sostanza lungo la catena molecolare di un vettore.

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

La struttura della membrana cellulare

I componenti della membrana cellulare sono lipidi e proteine.

Lipidi: fosfolipidi, fosfatidiletanolammina, 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 di tetti a membrana rispetto al numero totale di lastre per tetti morbidi è solo dell'1,5%. I tetti bituminosi e mastice sono diventati più diffusi in Russia. Ma nell'Europa occidentale, i tetti a membrana rappresentano l'87%. La differenza è palpabile.

Di norma, la membrana come materiale principale nella sovrapposizione del tetto è l'ideale per i tetti piani. Per quelli con una grande propensione, è meno adatto.

I volumi di produzione e vendita di coperture in membrana nel mercato interno hanno un trend di crescita positivo. Perché? I motivi sono più che chiari:

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

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

Proprietà delle membrane per coperture:

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

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

• appartenenti al gruppo EPDM, sono realizzati sulla base del monomero etilene-propilene-diene polimerizzato, in altre parole, Vantaggi: elevata resistenza, elasticità, resistenza all'acqua, rispetto dell'ambiente, basso costo. Svantaggi: tecnologia adesiva per unire tele utilizzando un nastro speciale, giunti a bassa resistenza. Ambito di applicazione: utilizzato come materiale impermeabilizzante per soffitti di gallerie, fonti d'acqua, depositi di rifiuti, bacini artificiali e naturali, ecc.
• Membrane in PVC. Si tratta di gusci, 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 fogli di membrana. Svantaggi: bassa resistenza a materiali bituminosi, oli, solventi; emette sostanze nocive nell'atmosfera; il colore della tela sbiadisce nel tempo.
• TPO. A base di olefine termoplastiche. Possono essere rinforzati e non rinforzati. I primi sono dotati di rete in poliestere o telo 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 delle tele. Svantaggi: categoria di prezzo elevata, mancanza di produttori nel mercato interno.

Membrana profilata: caratteristiche, funzioni e vantaggi

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

Il materiale utilizzato nella fabbricazione è il polietilene. Quest'ultimo è di due tipi: polietilene ad alta pressione (LDPE) e polietilene a bassa pressione (HDPE).

Caratteristiche tecniche della membrana da LDPE e HDPE

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

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

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

Vantaggi delle membrane profilate:

• aumento della forza;
• resistenza al calore;
• stabilità dell'influenza chimica e biologica;
• lunga durata (più di 50 anni);
• facilità di installazione e manutenzione;
• costo accessibile.

Le membrane profilate sono di tre tipi:

• con un solo strato;
• con tela a due strati = geotessile + membrana drenante;
• con telo 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. Un protettivo a due strati viene utilizzato durante l'attrezzatura, uno a tre strati viene utilizzato su terreni che si prestano al sollevamento del gelo e al terreno profondo.

Aree di utilizzo per membrane drenanti

La membrana profilata trova la sua applicazione nei seguenti ambiti:

1. Impermeabilizzazione di fondazione di base. 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 l'impatto delle acque sotterranee, le precipitazioni trasferendole ai sistemi di drenaggio.
3. Tipo orizzontale: protezione contro la deformazione dovuta a caratteristiche strutturali.
4. Un analogo della preparazione concreta. Viene utilizzato nel caso di lavori di costruzione per la costruzione di edifici nella zona di basse acque sotterranee, nei casi in cui l'impermeabilizzazione orizzontale viene utilizzata per proteggere dall'umidità capillare. Inoltre, le funzioni della membrana profilata includono l'impermeabilità del lattime di cemento nel terreno.
5. Ventilazione di superfici murarie con elevato tasso di 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. Tetto rovescio usato.

Membrana a super diffusione

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

La produzione di materiale protettivo si basa sull'uso di nontessuti, fibre dense di alta qualità. Nel mercato interno è popolare una membrana a tre e quattro strati. Recensioni di esperti e consumatori confermano che più strati sono alla base del design, 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 costruttive, delle condizioni climatiche, i produttori consigliano di privilegiare l'uno o l'altro tipo di membrane di diffusione. Esistono quindi per tetti a falde di strutture complesse e semplici, per tetti a falde con pendenza minima, per tetti piegati, ecc.

La membrana di superdiffusione viene posata direttamente sullo strato termoisolante, pavimentazione dalle tavole. Non è necessario uno spazio di ventilazione. Il materiale è fissato con staffe speciali o chiodi in acciaio. I bordi dei fogli di diffusione sono collegati, il lavoro può essere eseguito anche in condizioni estreme: con 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 in PVC sono un materiale di copertura in cloruro di polivinile e hanno proprietà elastiche. Un materiale di copertura così moderno ha completamente sostituito gli analoghi del rotolo bituminoso, che presentano uno svantaggio significativo: la necessità di manutenzione e riparazione sistematiche. Oggi, le caratteristiche delle membrane in PVC consentono di utilizzarle per eseguire lavori di riparazione su vecchi tetti piani. Sono anche utilizzati durante l'installazione di nuovi tetti.

Una copertura realizzata con tale materiale è di facile utilizzo e la sua installazione è possibile 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 quando esposto ai raggi UV, vari tipi di precipitazioni, carichi puntuali e superficiali.

È grazie alle sue proprietà uniche che le membrane in PVC ti serviranno fedelmente per molti anni. Il periodo di utilizzo di tale tetto è pari al periodo di funzionamento dell'edificio stesso, mentre i materiali di copertura laminati necessitano di riparazioni regolari e, in alcuni casi, anche di smantellamento e installazione di un nuovo pavimento.

Tra di loro, i fogli di membrana in PVC sono collegati mediante saldatura a respiro 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:

• la flessibilità del sistema di copertura, più coerente con il progetto edilizio;
• giunzione di collegamento resistente e a tenuta d'aria tra i fogli di membrana;
• tolleranza ideale ai cambiamenti climatici, alle condizioni meteorologiche, alla temperatura, all'umidità;
• aumento della permeabilità al vapore, che contribuisce all'evaporazione dell'umidità accumulata nello spazio sottotetto;
• molte opzioni di colore;
• proprietà antincendio;
• la capacità di mantenere le proprietà e l'aspetto originali per un lungo periodo;
• La membrana in PVC è un materiale assolutamente ecologico, 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 aggiunte architettoniche direttamente sopra il tetto stesso della membrana del PVC;
• lo stile a strato singolo ti farà risparmiare denaro;
• facilità di manutenzione e riparazione.

Tessuto a membrana

Il tessuto a membrana è noto all'industria tessile da molto tempo. Scarpe e vestiti sono realizzati con questo materiale: per adulti e bambini. Membrana - la base del tessuto a membrana, presentato sotto forma di un sottile film polimerico e con caratteristiche quali resistenza all'acqua e permeabilità al vapore. Per la produzione di questo materiale, questo film è ricoperto da strati protettivi esterni ed interni. La loro struttura è determinata dalla membrana stessa. Questo viene fatto per preservare tutte le proprietà utili 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 trasmette perfettamente il vapore dal corpo all'ambiente esterno. Questo throughput consente alla pelle di respirare.

Considerando quanto sopra, possiamo concludere che i vestiti invernali ideali sono realizzati con un tale tessuto. La membrana, che sta alla base del tessuto, può essere:

• con pori;
• senza pori;
• combinato.

Il teflon è incluso nella composizione di membrane con molti micropori. Le dimensioni di tali pori non raggiungono nemmeno le dimensioni di una goccia d'acqua, ma sono più grandi di una molecola d'acqua, che indica resistenza all'acqua e capacità di rimuovere il sudore.

Le membrane che non hanno pori sono generalmente realizzate in poliuretano. Il loro strato interno concentra tutte le secrezioni grasso-sudore del corpo umano e le espelle.

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, i vestiti e le scarpe realizzati con tessuti a membrana e progettati per essere indossati nella stagione invernale sono durevoli, ma leggeri e proteggono perfettamente dal gelo, dall'umidità e dalla polvere. Sono semplicemente indispensabili per molti tipi attivi di attività ricreative invernali, alpinismo.

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

Regolare lo scambio tra la cellula e l'ambiente;

Dividere le cellule in compartimenti, o compartimenti, progettati per determinate vie metaboliche specializzate ( dividendo);

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

Fornire comunicazione tra cellule nei tessuti di organismi multicellulari;

Trasporto- effettua il trasporto transmembrana.

Recettore- sono il sito di localizzazione dei siti recettoriali che riconoscono gli stimoli esterni.

Trasporto di sostanze attraverso la membrana è una delle principali funzioni della membrana, che assicura lo scambio di sostanze tra la cellula e l'ambiente esterno. A seconda dei costi energetici per il trasferimento di sostanze, ci sono:

trasporto passivo, o diffusione facilitata;

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

trasporto in imballaggi a membrana. Ci sono endocitosi (nella cellula) ed esocitosi (fuori dalla cellula) - meccanismi che trasportano grandi particelle e macromolecole attraverso la membrana. Durante l'endocitosi, la membrana plasmatica forma un'invaginazione, i suoi bordi si uniscono e una vescicola viene cucita nel citoplasma. La vescicola è delimitata dal citoplasma da un'unica membrana, che fa parte della membrana citoplasmatica esterna. Distinguere tra fagocitosi e pinocitosi. La fagocitosi è l'assorbimento di particelle grandi, piuttosto solide. Ad esempio, fagocitosi di linfociti, protozoi, ecc. La pinocitosi è il processo di cattura e assorbimento di goccioline liquide 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 del vacuolo si fonde con la membrana citoplasmatica esterna. Il contenuto della vescicola viene rimosso dalla superficie cellulare e la membrana viene inclusa nella membrana citoplasmatica esterna.

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

La diffusione semplice è il trasporto di sostanze direttamente attraverso il doppio strato lipidico. Caratteristico dei gas, apolari o piccole molecole polari prive di carica, solubili nei grassi. L'acqua penetra rapidamente attraverso il doppio strato, perché. la sua molecola è piccola ed elettricamente neutra. La diffusione dell'acqua attraverso le membrane si chiama osmosi.

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

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

trasporto attivo effettuata da proteine ​​- carrier (ATPasi) contro un gradiente elettrochimico, con dispendio di energia. La sua fonte sono le molecole di ATP. Ad esempio, la pompa sodio-potassio.

La concentrazione di potassio all'interno della cellula è molto più alta che all'esterno e di sodio - viceversa. Pertanto, i cationi di potassio e sodio diffondono passivamente lungo il gradiente di concentrazione attraverso i pori dell'acqua della membrana. Ciò è dovuto al fatto che la permeabilità della membrana per gli ioni potassio è maggiore di quella per gli ioni sodio. Di conseguenza, il potassio si diffonde più velocemente fuori dalla cellula rispetto al sodio nella cellula. Tuttavia, per il normale funzionamento della cellula, è necessario un certo rapporto di 3 ioni potassio e 2 ioni sodio. Pertanto, c'è una pompa sodio-potassio nella membrana, 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 se stesso sia ioni di potassio che ioni di sodio (antiporto). Il processo è ad alta intensità energetica:

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

Gli ioni sodio si combinano con una molecola proteica e la proteina acquisisce 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 è attaccato alla proteina, cioè fosforila una proteina.

La fosforilazione provoca un cambiamento conformazionale nella proteina, non è in grado di trattenere gli ioni sodio. Vengono rilasciati ed escono dalla cella.

La nuova conformazione della proteina favorisce l'aggiunta di ioni potassio ad essa.

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

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

La proteina è di nuovo pronta ad attaccare ioni sodio a se stessa.

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

Citoplasma- un componente obbligatorio della cellula, racchiuso tra l'apparato di superficie della cellula e il nucleo. È un complesso strutturale eterogeneo complesso, costituito da:

ialoplasma

organelli (componenti permanenti del citoplasma)

inclusioni - 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 i processi di biosintesi nella cellula, contengono gli enzimi necessari per la formazione di energia, principalmente a causa della 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, il passaggio 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 assicurano lo svolgimento di specifiche funzioni da parte della cellula. A seconda delle caratteristiche della struttura, ci sono:

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

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

Organelli di uso generale - caratteristici di tutte le cellule: nucleo, mitocondri, centro cellulare, apparato di Golgi, ribosomi, ER, lisosomi. Se gli organelli sono caratteristici di alcuni tipi di cellule, 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 sembrano tubuli, microvacuoli e grandi cisterne. Le membrane EPS, da un lato, sono associate alla membrana cellulare citoplasmatica e, dall'altro, al guscio esterno della membrana nucleare.

Esistono due tipi di EPS: ruvido e liscio.

Nell'ER ruvido o granulare, cisterne e tubuli sono associati ai ribosomi. è il lato esterno della membrana Non c'è connessione con i ribosomi in un EPS liscio o agranulare. Questo è l'interno della membrana.

La struttura della biomembrana. Le membrane di delimitazione cellulare e gli organelli di membrana delle cellule eucariotiche condividono una composizione chimica e una struttura comuni. Comprendono lipidi, proteine ​​e carboidrati. I lipidi di membrana sono principalmente rappresentati da fosfolipidi e colesterolo. La maggior parte delle proteine ​​di membrana sono proteine ​​complesse come le glicoproteine. I carboidrati non si trovano da soli nella membrana, sono associati a proteine ​​e lipidi. Lo spessore delle membrane è di 7-10 nm.

Secondo il modello di mosaico fluido attualmente accettato della struttura della membrana, 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" idrofobe sono nascoste all'interno della membrana (Fig. 2.24). Queste “code”, per la 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 delle 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 ​​immerse. Le proteine ​​di membrana svolgono funzioni strutturali, di trasporto, catalitiche, recettoriali e di altro tipo.

Le membrane non sono come i cristalli, i loro componenti sono costantemente in movimento, a seguito 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 nella loro posizione nella cellula, nella loro composizione chimica e nelle loro 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 costituiscono proteine ​​​​complesse-glicoproteine ​​​​e lipidi complessi-glicolipidi sporgono sopra la superficie della membrana. Le glicoproteine ​​del plasmalemma sono estremamente specifiche. Quindi, ad esempio, attraverso di loro c'è un riconoscimento reciproco delle cellule, inclusi spermatozoi e ovuli.

Sulla superficie delle cellule animali, le catene di carboidrati formano un sottile strato superficiale - glicocalice.È stato trovato in quasi tutte le cellule animali, ma la sua gravità non è la stessa (10-50 micron). Il glicocalice fornisce una connessione diretta della cellula con l'ambiente esterno, in esso avviene la digestione extracellulare; I recettori si trovano nel glicocalice. Le cellule di batteri, piante e funghi, oltre al plasmalemma, sono anch'esse circondate da membrane cellulari.

Membrane interne le cellule eucariotiche delimitano varie parti della cellula, formando una sorta di "compartimenti" - scomparti, che contribuisce alla separazione di vari processi di metabolismo ed energia. Possono differire per composizione chimica e funzioni, ma mantengono il piano generale della struttura.

Funzioni della membrana:

1. Limitare. Consiste nel fatto che separano lo spazio interno della cellula dall'ambiente esterno. La membrana è semipermeabile, cioè solo quelle sostanze necessarie alla cellula possono superarla liberamente, mentre esistono meccanismi per il trasporto delle sostanze necessarie.

2. Recettore. È associato principalmente 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 svolgono intensi processi sintetici.

4. Trasformazione dell'energia. Associato alla formazione di energia, al suo immagazzinamento sotto forma di ATP e al dispendio.

5. Compartimentalizzazione. Le membrane delimitano anche lo spazio all'interno della cellula, separando così le sostanze iniziali della reazione e gli enzimi che possono svolgere le reazioni corrispondenti.

6. Formazione di contatti intercellulari. Nonostante lo spessore della membrana sia così piccolo da non poter essere distinto ad occhio nudo, da un lato funge da barriera abbastanza affidabile per ioni e molecole, in particolare quelle idrosolubili, e dall'altro assicura il loro trasferimento all'interno e all'esterno della cellula.

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

Trasporto passivo- è un tipo di trasporto che avviene senza dispendio di energia da una concentrazione maggiore a una minore. Piccole molecole apolari (0 2 , CO 2 ) solubili nei lipidi penetrano facilmente nella cellula diffusione semplice. Insolubili nei lipidi, comprese le piccole particelle cariche, vengono raccolte dalle proteine ​​​​portatrici o passano attraverso canali speciali (glucosio, aminoacidi, K +, PO 4 3-). Questo tipo di trasporto passivo è chiamato diffusione facilitata. L'acqua entra nella cellula attraverso i pori nella fase lipidica, nonché attraverso speciali canali rivestiti di proteine. Viene chiamato il trasporto di acqua attraverso una membrana osmosi(figura 2.26).

L'osmosi è estremamente importante nella vita della 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 è in ritardo rispetto alla parete cellulare, che è chiamata plasmolisi(figura 2.27).

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

trasporto attivo procede con il dispendio di energia ATP da una concentrazione inferiore di una sostanza a una maggiore. Viene eseguito con l'ausilio di speciali pompe proteiche. Le proteine ​​​​pompano ioni K +, Na +, Ca 2+ e altri attraverso la membrana, che contribuisce al trasporto delle sostanze organiche più importanti, nonché all'emergere di impulsi nervosi, ecc.

Endocitosi- questo è 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 racchiusi gli oggetti assorbiti. Il lisosoma primario si fonde quindi con il fagosoma per formare lisosomi secondari, O fagolisosoma, O vacuolo digestivo. Il contenuto della vescicola viene scisso dagli enzimi lisosomiali e i prodotti di scissione vengono assorbiti e assimilati dalla cellula. I residui non digeriti vengono rimossi dalla cellula mediante esocitosi. Esistono due tipi principali di endocitosi: la fagocitosi e la pinocitosi.

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

Attraverso la pinocitosi si verifica l'assorbimento di proteine, complessi antigene-anticorpo nel processo di reazioni immunitarie, ecc.. Tuttavia, molti virus entrano anche nella cellula attraverso la pinocitosi o la fagocitosi. Nelle cellule di piante e funghi, la fagocitosi è praticamente impossibile, poiché sono circondate da forti membrane cellulari.

Esocitosiè il processo inverso dell'endocitosi. Pertanto, i residui di cibo non digerito vengono rilasciati dai vacuoli digestivi, vengono rimosse le sostanze necessarie per la vita della cellula e dell'organismo nel suo insieme. Ad esempio, la trasmissione degli impulsi nervosi avviene a causa del rilascio di mediatori chimici da parte del neurone che invia l'impulso - mediatori, e nelle cellule vegetali, i carboidrati ausiliari della membrana cellulare vengono rilasciati in questo modo.

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

Nelle piante, la parete cellulare è costituita da cellulosa, confezionato in fasci di 50-100 molecole. Gli spazi tra loro sono riempiti con acqua e altri carboidrati. Il guscio di una cellula vegetale è permeato di canali - plasmodesmata(Fig. 2.29), attraverso il quale passano le membrane del reticolo endoplasmatico.

I plasmodesmi trasportano sostanze tra le cellule. Tuttavia, il trasporto di sostanze, come l'acqua, può avvenire anche lungo le pareti cellulari stesse. Nel tempo, nella membrana cellulare delle piante si accumulano varie sostanze, tra cui tannini o sostanze simili al grasso, che portano alla lignificazione o tappatura della parete cellulare stessa, allo spostamento dell'acqua e alla morte del contenuto cellulare. Tra le pareti cellulari delle cellule vegetali vicine ci sono pastiglie gelatinose - piastre centrali che le fissano insieme e cementano il corpo della pianta nel suo insieme. Vengono distrutti solo nel processo di maturazione dei frutti e quando le foglie cadono.

Si formano le pareti cellulari delle cellule fungine chitina- carboidrati contenenti azoto. Sono abbastanza forti e sono lo scheletro esterno della cellula, ma comunque, come nelle piante, prevengono la fagocitosi.

Nei batteri, la parete cellulare contiene carboidrati con frammenti di peptidi - murino, tuttavia, il suo contenuto varia in modo significativo nei diversi gruppi di batteri. Al di fuori della parete cellulare possono essere rilasciati anche altri polisaccaridi, formando una capsula mucosa che protegge i batteri dalle influenze esterne.

Il guscio determina la forma della cellula, funge da supporto meccanico, svolge una funzione protettiva, fornisce le proprietà osmotiche della cellula, limitando lo stiramento del contenuto vivente e prevenendo la rottura della cellula, che aumenta a causa dell'afflusso 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 esce, mentre l'acqua viene trasportata lungo le pareti cellulari più velocemente che attraverso il citoplasma.