Budowa membrany i tabela jej funkcji. Komórka i błona komórkowa

9.5.1. Jedną z głównych funkcji błon jest udział w transporcie substancji. Proces ten zapewniają trzy główne mechanizmy: prosta dyfuzja, ułatwiona dyfuzja i aktywny transport (rysunek 9.10). Zapamiętaj najważniejsze cechy tych mechanizmów i przykłady transportowanych substancji w każdym przypadku.

Rysunek 9.10. Mechanizmy transportu cząsteczek przez błonę

prosta dyfuzja- przenoszenie substancji przez membranę bez udziału specjalnych mechanizmów. Transport odbywa się wzdłuż gradientu stężeń bez zużycia energii. Małe biocząsteczki - H2O, CO2, O2, mocznik, hydrofobowe substancje o niskiej masie cząsteczkowej są transportowane przez prostą dyfuzję. Szybkość dyfuzji prostej jest proporcjonalna do gradientu stężenia.

Ułatwiona dyfuzja- przenoszenie substancji przez błonę za pomocą kanałów białkowych lub specjalnych białek nośnikowych. Przeprowadza się ją wzdłuż gradientu stężeń bez zużycia energii. Transportowane są monosacharydy, aminokwasy, nukleotydy, glicerol, niektóre jony. Charakterystyczna jest kinetyka nasycenia – przy określonym (nasyconym) stężeniu przenoszonej substancji w transferze biorą udział wszystkie cząsteczki nośnika, a prędkość transportu osiąga wartość graniczną.

transport aktywny- wymaga również udziału specjalnych białek nośnikowych, ale transfer odbywa się wbrew gradientowi stężeń i dlatego wymaga energii. Za pomocą tego mechanizmu jony Na+, K+, Ca2+, Mg2+ są transportowane przez błonę komórkową, a protony przez błonę mitochondrialną. Aktywny transport substancji charakteryzuje się kinetyką nasycenia.

9.5.2. Przykładem systemu transportowego realizującego aktywny transport jonów jest trifosfataza adenozynowa Na+,K+ (Na+,K+ -ATPaza lub Na+,K+ -pompa). Białko to znajduje się w grubości błony plazmatycznej i jest w stanie katalizować reakcję hydrolizy ATP. Energia uwolniona podczas hydrolizy 1 cząsteczki ATP jest wykorzystywana do przeniesienia 3 jonów Na + z komórki do przestrzeni pozakomórkowej i 2 K + w przeciwnym kierunku (rysunek 9.11). W wyniku działania Na + , K + -ATPazy powstaje różnica stężeń między cytozolem komórki a płynem pozakomórkowym. Ponieważ transport jonów nie jest równoważny, powstaje różnica potencjałów elektrycznych. W ten sposób powstaje potencjał elektrochemiczny, który jest sumą energii różnicy potencjałów elektrycznych Δφ i energii różnicy stężeń substancji ΔС po obu stronach membrany.

Rysunek 9.11. Schemat pompy Na+, K+.

9.5.3. Przenoszenie przez błony cząstek i związków wielkocząsteczkowych

Wraz z transportem substancji organicznych i jonów realizowanym przez nośniki, w komórce istnieje bardzo szczególny mechanizm, którego zadaniem jest wchłanianie i usuwanie związków wielkocząsteczkowych z komórki poprzez zmianę kształtu biomembrany. Taki mechanizm nazywa się transport pęcherzykowy.

Rysunek 9.12. Rodzaje transportu pęcherzykowego: 1 - endocytoza; 2 - egzocytoza.

Podczas przenoszenia makrocząsteczek dochodzi do sekwencyjnego tworzenia i łączenia pęcherzyków (pęcherzyków) otoczonych błoną. W zależności od kierunku transportu i charakteru przenoszonych substancji rozróżnia się następujące rodzaje transportu pęcherzykowego:

Endocytoza(Rysunek 9.12, 1) - przeniesienie substancji do komórki. W zależności od wielkości powstałych pęcherzyków istnieją:

a) pinocytoza - absorpcja płynnych i rozpuszczonych makrocząsteczek (białek, polisacharydów, kwasów nukleinowych) za pomocą małych pęcherzyków (o średnicy 150 nm);

b) fagocytoza — wchłanianie dużych cząstek, takich jak mikroorganizmy lub szczątki komórkowe. W tym przypadku powstają duże pęcherzyki, zwane fagosomami o średnicy większej niż 250 nm.

Pinocytoza jest charakterystyczna dla większości komórek eukariotycznych, natomiast duże cząsteczki są absorbowane przez wyspecjalizowane komórki - leukocyty i makrofagi. W pierwszym etapie endocytozy substancje lub cząstki są adsorbowane na powierzchni błony, proces ten przebiega bez zużycia energii. W kolejnym etapie błona z zaadsorbowaną substancją pogłębia się do cytoplazmy; powstałe w ten sposób miejscowe wgłębienia błony plazmatycznej są splecione z powierzchni komórki, tworząc pęcherzyki, które następnie migrują do komórki. Proces ten połączony jest systemem mikrowłókien i jest zależny od energii. Pęcherzyki i fagosomy, które dostają się do komórki, mogą łączyć się z lizosomami. Enzymy zawarte w lizosomach rozkładają substancje zawarte w pęcherzykach i fagosomach na produkty o niskiej masie cząsteczkowej (aminokwasy, monosacharydy, nukleotydy), które są transportowane do cytozolu, gdzie mogą być wykorzystane przez komórkę.

Egzocytoza(Rysunek 9.12, 2) - przenoszenie cząstek i dużych związków z komórki. Proces ten, podobnie jak endocytoza, przebiega wraz z absorpcją energii. Główne rodzaje egzocytozy to:

a) wydzielanie - usuwanie z komórki związków rozpuszczalnych w wodzie, które są wykorzystywane lub wpływają na inne komórki organizmu. Może być wykonywany zarówno przez komórki niewyspecjalizowane, jak i komórki gruczołów dokrewnych, błony śluzowej przewodu pokarmowego, przystosowane do wydzielania wytwarzanych przez nie substancji (hormonów, neuroprzekaźników, proenzymów), w zależności od specyficznych potrzeb organizmu .

Wydzielane białka są syntetyzowane na rybosomach związanych z błonami szorstkiej retikulum endoplazmatycznego. Białka te są następnie transportowane do aparatu Golgiego, gdzie są modyfikowane, zagęszczane, sortowane, a następnie pakowane w pęcherzyki, które są rozszczepiane do cytozolu, a następnie łączą się z błoną plazmatyczną tak, że zawartość pęcherzyków znajduje się na zewnątrz komórki.

W przeciwieństwie do makrocząsteczek, małe wydzielane cząstki, takie jak protony, są transportowane z komórki za pomocą mechanizmów ułatwionej dyfuzji i transportu aktywnego.

b) wydalanie - usunięcie z komórki substancji, których nie można użyć (na przykład usunięcie substancji siateczkowej z retikulocytów podczas erytropoezy, która jest zagregowaną pozostałością organelli). Mechanizm wydalania najwyraźniej polega na tym, że początkowo wydalane cząstki znajdują się w pęcherzyku cytoplazmatycznym, który następnie łączy się z błoną plazmatyczną.

pola_tekstowe

pola_tekstowe

strzałka_w górę

Komórki są oddzielone od wewnętrznego środowiska organizmu przez komórkę lub błonę plazmatyczną.

Membrana zapewnia:

1) Selektywne przenikanie do iz komórki cząsteczek i jonów niezbędnych do wykonywania określonych funkcji komórki;
2) Selektywny transport jonów przez błonę z zachowaniem transbłonowej różnicy potencjałów elektrycznych;
3) Specyfika kontaktów międzykomórkowych.

Dzięki obecności w błonie licznych receptorów odbierających sygnały chemiczne – hormonów, mediatorów i innych substancji biologicznie czynnych, jest w stanie zmieniać aktywność metaboliczną komórki. Błony zapewniają specyficzność objawów immunologicznych ze względu na obecność na nich antygenów - struktur, które powodują powstawanie przeciwciał, które mogą specyficznie wiązać się z tymi antygenami.
Jądro i organelle komórki są również oddzielone od cytoplazmy błonami, które uniemożliwiają swobodny przepływ wody i rozpuszczonych w niej substancji z cytoplazmy do nich i odwrotnie. Stwarza to warunki do separacji procesów biochemicznych zachodzących w różnych przedziałach (przedziałach) wewnątrz komórki.

struktura błony komórkowej

pola_tekstowe

pola_tekstowe

strzałka_w górę

Błona komórkowa jest elastyczną strukturą o grubości od 7 do 11 nm (ryc. 1.1). Składa się głównie z lipidów i białek. Od 40 do 90% wszystkich lipidów to fosfolipidy – fosfatydylocholina, fosfatydyloetanoloamina, fosfatydyloseryna, sfingomielina i fosfatydyloinozytol. Ważnym składnikiem błony są glikolipidy, reprezentowane przez cerebrozydy, sulfatydy, gangliozydy i cholesterol.

Ryż. 1.1 Organizacja membrany.

Główna struktura błony komórkowej to podwójna warstwa cząsteczek fosfolipidów. Dzięki oddziaływaniom hydrofobowym łańcuchy węglowodanowe cząsteczek lipidów są utrzymywane blisko siebie w stanie rozciągniętym. Grupy cząsteczek fosfolipidów obu warstw oddziałują z cząsteczkami białek zanurzonymi w błonie lipidowej. Ze względu na fakt, że większość składników lipidowych dwuwarstwy jest w stanie płynnym, błona ma ruchliwość i faluje. Jego sekcje, a także białka zanurzone w podwójnej warstwie lipidowej, będą się mieszać z jednej części w drugą. Mobilność (płynność) błon komórkowych ułatwia transport substancji przez błonę.

białka błony komórkowej reprezentowane głównie przez glikoproteiny. Wyróżnić:

białka integralne przenikanie przez całą grubość membrany i
białka obwodowe przymocowany tylko do powierzchni membrany, głównie do jej wewnętrznej części.

Białka obwodowe prawie wszystkie działają jako enzymy (acetylocholinoesteraza, fosfatazy kwaśne i zasadowe itp.). Ale niektóre enzymy są również reprezentowane przez białka integralne - ATPazę.

białka integralne zapewniają selektywną wymianę jonów przez kanały błonowe między płynem zewnątrzkomórkowym i wewnątrzkomórkowym, a także działają jako białka - nośniki dużych cząsteczek.

Receptory i antygeny błonowe mogą być reprezentowane zarówno przez białka integralne, jak i obwodowe.

Białka sąsiadujące z błoną od strony cytoplazmatycznej należą do cytoszkielet komórkowy . Mogą przyłączać się do białek błonowych.

Więc, pasek białkowy 3 (liczba prążków podczas elektroforezy białek) błon erytrocytów łączy się w zespół z innymi cząsteczkami cytoszkieletu - spektryną poprzez białko ankyrynę o niskiej masie cząsteczkowej (ryc. 1.2).

Ryż. 1.2 Schemat rozmieszczenia białek w cytoszkielecie błony erytrocytów.
1 - spektryna; 2 - ankyryna; 3 - pasmo białkowe 3; 4 - pasmo białkowe 4.1; 5 - pasmo białkowe 4,9; 6 - oligomer aktyny; 7 - białko 6; 8 - gpikoforyna A; 9 - membrana.

Widmo jest głównym białkiem cytoszkieletu, tworzącym dwuwymiarową sieć, do której przyłączona jest aktyna.

Aktyń tworzy mikrofilamenty, które są aparatem kurczliwym cytoszkieletu.

cytoszkielet pozwala komórce wykazywać elastyczne właściwości, zapewnia dodatkową wytrzymałość membrany.

Większość białek integralnych to glikoproteiny. Ich węglowodanowa część wystaje z błony komórkowej na zewnątrz. Wiele glikoprotein ma duży ładunek ujemny ze względu na znaczną zawartość kwasu sialowego (na przykład cząsteczka glikoforyny). Zapewnia to powierzchni większości komórek ładunek ujemny, pomagając odpychać inne ujemnie naładowane obiekty. Wypustki węglowodanowe glikoprotein przenoszą antygeny grup krwi, inne determinanty antygenowe komórki i działają jako receptory wiążące hormony. Glikoproteiny tworzą cząsteczki adhezyjne, które powodują, że komórki łączą się ze sobą, tj. bliskie kontakty międzykomórkowe.

Cechy metabolizmu w błonie

pola_tekstowe

pola_tekstowe

strzałka_w górę

Składniki błony ulegają wielu przemianom metabolicznym pod wpływem enzymów znajdujących się na ich błonie lub w jej wnętrzu. Należą do nich enzymy oksydacyjne, które odgrywają ważną rolę w modyfikowaniu hydrofobowych elementów błon - cholesterolu itp. W błonach, gdy aktywowane są enzymy - fosfolipazy, z kwasu arachidonowego powstają związki biologicznie czynne - prostaglandyny i ich pochodne. W wyniku aktywacji metabolizmu fosfolipidów w błonie powstają tromboksany i leukotrieny, które mają silny wpływ na adhezję płytek krwi, stany zapalne itp.

Membrana nieustannie podlega procesom odnowy swoich składników. . Zatem czas życia białek błonowych wynosi od 2 do 5 dni. Istnieją jednak w komórce mechanizmy, które zapewniają dostarczanie nowo zsyntetyzowanych cząsteczek białka do receptorów błonowych, co ułatwia wbudowywanie białka do błony. „Rozpoznanie” tego receptora przez nowo zsyntetyzowane białko jest ułatwione dzięki wytworzeniu peptydu sygnałowego, który pomaga w odnalezieniu receptora na błonie.

Lipidy błonowe mają również znaczne tempo przemiany materii., co wymaga dużej ilości kwasów tłuszczowych do syntezy tych składników błony.
Na specyfikę składu lipidowego błon komórkowych mają wpływ zmiany zachodzące w środowisku człowieka oraz charakter jego diety.

Na przykład wzrost zawartości kwasów tłuszczowych w diecie z wiązaniami nienasyconymi zwiększa stan płynny lipidów w błonach komórkowych różnych tkanek, prowadzi do korzystnej dla funkcji błony komórkowej zmiany stosunku fosfolipidów do sfingomielin i lipidów do białek.

Przeciwnie, nadmiar cholesterolu w błonach zwiększa mikrolepkość ich dwuwarstwy cząsteczek fosfolipidów, zmniejszając szybkość dyfuzji niektórych substancji przez błony komórkowe.

Pokarm wzbogacony witaminami A, E, C, P poprawia metabolizm lipidów w błonach erytrocytów, zmniejsza mikrolepkość błon. Zwiększa to odkształcalność erytrocytów, ułatwia ich funkcję transportową (rozdział 6).

Niedobór kwasów tłuszczowych i cholesterolu w żywności zaburza skład lipidowy i funkcję błon komórkowych.

Na przykład niedobór tłuszczu zaburza funkcję błony neutrofili, co hamuje ich zdolność do poruszania się i fagocytozy (aktywne wychwytywanie i wchłanianie mikroskopijnych obcych żywych obiektów i cząstek stałych przez organizmy jednokomórkowe lub niektóre komórki).

W regulacji składu lipidów błon i ich przepuszczalności, regulacji proliferacji komórek ważną rolę odgrywają reaktywne formy tlenu, które powstają w komórce w związku z normalnymi reakcjami metabolicznymi (utlenianie mikrosomalne itp.).

Utworzone reaktywne formy tlenu- rodnik ponadtlenkowy (O 2), nadtlenek wodoru (H 2 O 2) itp. są substancjami wyjątkowo reaktywnymi. Ich głównym substratem w reakcjach utleniania wolnorodnikowego są nienasycone kwasy tłuszczowe, które wchodzą w skład fosfolipidów błony komórkowej (tzw. reakcje peroksydacji lipidów). Nasilenie tych reakcji może spowodować uszkodzenie błony komórkowej, jej funkcji barierowej, receptorowej i metabolicznej, modyfikację cząsteczek kwasów nukleinowych i białek, co prowadzi do mutacji i inaktywacji enzymów.

W warunkach fizjologicznych nasilenie peroksydacji lipidów jest regulowane przez system antyoksydacyjny komórek, reprezentowany przez enzymy dezaktywujące reaktywne formy tlenu - dysmutazę ponadtlenkową, katalazę, peroksydazę oraz substancje o działaniu przeciwutleniającym - tokoferol (witamina E), ubichinon itp. A wyraźny ochronny wpływ na błony komórkowe (działanie cytoprotekcyjne) z różnymi szkodliwymi wpływami na organizm, prostaglandyny E i J2 mają „gaszenie” aktywacji utleniania wolnych rodników. Prostaglandyny chronią błonę śluzową żołądka i hepatocyty przed uszkodzeniami chemicznymi, neurony, komórki neurogleju, kardiomiocyty - przed uszkodzeniem niedotlenieniem, mięśnie szkieletowe - podczas dużego wysiłku fizycznego. Prostaglandyny, wiążąc się ze specyficznymi receptorami na błonach komórkowych, stabilizują dwuwarstwę tych ostatnich, ograniczają utratę fosfolipidów przez błony.

Funkcje receptorów błonowych

pola_tekstowe

pola_tekstowe

strzałka_w górę

Sygnał chemiczny lub mechaniczny jest najpierw odbierany przez receptory błony komórkowej. Konsekwencją tego jest chemiczna modyfikacja białek błonowych, która prowadzi do aktywacji „drugich posłańców” zapewniających szybką propagację sygnału w komórce do jej genomu, enzymów, elementów kurczliwych itp.

Schematycznie sygnalizację transbłonową w komórce można przedstawić w następujący sposób:

1) Podekscytowany odbieranym sygnałem receptor aktywuje białka γ błony komórkowej. Dzieje się tak, gdy wiążą trifosforan guanozyny (GTP).

2) Oddziaływanie kompleksu „GTP-y-białka” z kolei aktywuje enzym - prekursora wtórnych przekaźników znajdujących się po wewnętrznej stronie błony.

Prekursorem jednego wtórnego przekaźnika - cAMP, wytworzonym z ATP, jest enzym cyklaza adenylanowa;
Prekursorem innych przekaźników wtórnych – trifosforanu inozytolu i diacyloglicerolu, powstających z błonowego fosfatydylo-4,5-difosforanu, jest enzym fosfolipaza C. Dodatkowo trifosforan inozytolu mobilizuje w komórce inny przekaźnik wtórny – jony wapnia, które biorą udział w prawie wszystkie procesy regulacyjne w komórce. Na przykład powstały trifosforan inozytolu powoduje uwalnianie wapnia z retikulum endoplazmatycznego i wzrost jego stężenia w cytoplazmie, włączając w ten sposób różne formy odpowiedzi komórkowej. Za pomocą trifosforanu inozytolu i diacyloglicerolu funkcja mięśni gładkich i komórek B trzustki jest regulowana przez acetylocholinę, czynnik uwalniający tyropinę przedniego płata przysadki, odpowiedź limfocytów na antygen itp.
W niektórych komórkach rolę drugiego przekaźnika pełni cGMP, który powstaje z GTP za pomocą enzymu cyklazy guanylowej. Służy np. jako drugi przekaźnik hormonu natriuretycznego w mięśniach gładkich ścian naczyń krwionośnych. cAMP służy jako drugi przekaźnik dla wielu hormonów - adrenaliny, erytropoetyny itp. (Rozdział 3).

Natura stworzyła wiele organizmów i komórek, ale mimo to struktura i większość funkcji błon biologicznych jest taka sama, co pozwala nam zastanowić się nad ich strukturą i zbadać ich kluczowe właściwości bez przywiązania do konkretnego typu komórki.

Co to jest membrana?

Błony są elementem ochronnym, który jest integralną częścią komórki każdego żywego organizmu.

Jednostką strukturalną i funkcjonalną wszystkich żywych organizmów na planecie jest komórka. Jego żywotna aktywność jest nierozerwalnie związana ze środowiskiem, z którym wymienia energię, informacje, materię. Tak więc energia odżywcza niezbędna do funkcjonowania komórki pochodzi z zewnątrz i jest wydawana na realizację jej różnych funkcji.

Struktura najprostszej jednostki strukturalnej żywego organizmu: błona organelli, różne inkluzje. Otacza ją błona, wewnątrz której znajduje się jądro i wszystkie organelle. Są to mitochondria, lizosomy, rybosomy, retikulum endoplazmatyczne. Każdy element konstrukcyjny ma własną membranę.

Rola w życiu komórki

Błona biologiczna odgrywa decydującą rolę w budowie i funkcjonowaniu elementarnego systemu żywego. Tylko komórkę otoczoną ochronną powłoką można słusznie nazwać organizmem. Proces taki jak metabolizm odbywa się również dzięki obecności błony. Jeśli jego integralność strukturalna zostanie naruszona, prowadzi to do zmiany stanu funkcjonalnego organizmu jako całości.

Błona komórkowa i jej funkcje

Oddziela cytoplazmę komórki od środowiska zewnętrznego lub od błony. Błona komórkowa zapewnia prawidłowe wykonywanie określonych funkcji, specyfikę kontaktów międzykomórkowych i przejawów immunologicznych oraz wspiera transbłonową różnicę potencjałów elektrycznych. Zawiera receptory, które mogą odbierać sygnały chemiczne - hormony, mediatory i inne biologicznie aktywne składniki. Receptory te nadają jej kolejną zdolność - zmieniania aktywności metabolicznej komórki.

Funkcje membrany:

1. Aktywny transfer substancji.

2. Pasywny transfer substancji:

2.1. Dyfuzja jest prosta.

2.2. transport przez pory.

2.3. Transport realizowany przez dyfuzję nośnika wraz z substancją błonową lub przez przekazywanie substancji wzdłuż łańcucha molekularnego nośnika.

3. Przenoszenie nieelektrolitów dzięki prostej i ułatwionej dyfuzji.

Struktura błony komórkowej

Składnikami błony komórkowej są lipidy i białka.

Lipidy: fosfolipidy, fosfatydyloetanoloamina, sfingomielina, fosfatydyloinozytol i fosfatydyloseryna, glikolipidy. Udział lipidów wynosi 40-90%.

Białka: obwodowe, integralne (glikoproteiny), spektryna, aktyna, cytoszkielet.

Głównym elementem strukturalnym jest podwójna warstwa cząsteczek fosfolipidów.

Membrana dachowa: definicja i typologia

Trochę statystyk. Na terenie Federacji Rosyjskiej membrana była nie tak dawno stosowana jako materiał dachowy. Udział dachów membranowych w ogólnej liczbie płyt dachowych miękkich wynosi tylko 1,5%. Dachy bitumiczne i mastyksowe stały się bardziej rozpowszechnione w Rosji. Ale w Europie Zachodniej dachy membranowe stanowią 87%. Różnica jest namacalna.

Z reguły membrana jako główny materiał zakładki dachowej idealnie nadaje się do dachów płaskich. Dla osób z dużym nastawieniem jest mniej odpowiedni.

Wielkości produkcji i sprzedaży dachów membranowych na rynku krajowym wykazują pozytywny trend wzrostowy. Czemu? Powody są więcej niż jasne:

• Żywotność wynosi około 60 lat. Wyobraź sobie, tylko okres gwarancji, który ustala producent, sięga 20 lat.
• Łatwość instalacji. Dla porównania: montaż dachu bitumicznego zajmuje 1,5 razy więcej czasu niż montaż podłogi membranowej.
• Łatwość prac konserwacyjnych i naprawczych.

Grubość membran dachowych może wynosić 0,8-2 mm, a średnia waga jednego metra kwadratowego to 1,3 kg.

Właściwości membran dachowych:

• elastyczność;
• siła;
• odporność na promienie ultrafioletowe i inne media agresywne;
• mrozoodporność;
• odporność na ogień.

Istnieją trzy rodzaje membran dachowych. Główną cechą klasyfikacyjną jest rodzaj materiału polimerowego, który stanowi podstawę płótna. Tak więc membrany dachowe to:

• należące do grupy EPDM, wykonane są na bazie spolimeryzowanego monomeru etylenowo-propylenowo-dienowego, innymi słowy Zalety: wysoka wytrzymałość, elastyczność, wodoodporność, przyjazność dla środowiska, niski koszt. Wady: technologia klejenia do łączenia płócien za pomocą specjalnej taśmy, spoiny o niskiej wytrzymałości. Zakres zastosowania: stosowany jako materiał hydroizolacyjny do sufitów tuneli, źródeł wody, magazynów odpadów, sztucznych i naturalnych zbiorników itp.
• Membrany PCV. Są to muszle, do produkcji których jako główny materiał stosuje się polichlorek winylu. Zalety: odporność na promieniowanie UV, ognioodporność, szeroka gama kolorystyczna arkuszy membrany. Wady: niska odporność na materiały bitumiczne, oleje, rozpuszczalniki; emituje szkodliwe substancje do atmosfery; kolor płótna z czasem zanika.
• TPO. Wykonany z termoplastycznych olefin. Mogą być wzmocnione i niewzmocnione. Pierwsze wyposażone są w siatkę poliestrową lub tkaninę z włókna szklanego. Zalety: przyjazność dla środowiska, trwałość, wysoka elastyczność, odporność na temperaturę (zarówno w wysokich, jak i niskich temperaturach), połączenia spawane szwów płócien. Wady: wysoka kategoria cenowa, brak producentów na rynku krajowym.

Profilowana membrana: charakterystyka, funkcje i korzyści

Membrany profilowane to innowacja na rynku budowlanym. Taka membrana służy jako materiał hydroizolacyjny.

Materiałem użytym do produkcji jest polietylen. Ten ostatni jest dwojakiego rodzaju: polietylen wysokociśnieniowy (LDPE) i polietylen niskociśnieniowy (HDPE).

Charakterystyka techniczna membrany z LDPE i HDPE

Indeks
Wytrzymałość na rozciąganie (MPa)
Wydłużenie przy rozciąganiu (%)
Gęstość (kg/m3)
Wytrzymałość na ściskanie (MPa)
Udarność (z karbem) (KJ/m2)
Moduł sprężystości (MPa)
Twardość (MPa)
Temperatura pracy (˚С)	-60 do +80	-60 do +80
Dzienna szybkość wchłaniania wody (%)

Profilowana membrana wykonana z wysokociśnieniowego polietylenu ma specjalną powierzchnię - puste pryszcze. Wysokość tych formacji może wynosić od 7 do 20 mm. Wewnętrzna powierzchnia membrany jest gładka. Umożliwia to bezproblemowe gięcie materiałów budowlanych.

Zmiana kształtu poszczególnych odcinków membrany jest wykluczona, ponieważ ciśnienie jest równomiernie rozłożone na całej jej powierzchni dzięki obecności wszystkich tych samych występów. Geomembrana może być stosowana jako izolacja wentylacyjna. W takim przypadku zapewniona jest swobodna wymiana ciepła wewnątrz budynku.

Zalety profilowanych membran:

• zwiększona siła;
• wytrzymałość cieplna;
• stabilność wpływu chemicznego i biologicznego;
• długa żywotność (ponad 50 lat);
• łatwość instalacji i konserwacji;
• przystępny koszt.

Profilowane membrany są trzech rodzajów:

• z pojedynczą warstwą;
• z płótnem dwuwarstwowym = geowłóknina + membrana drenażowa;
• z płótnem trójwarstwowym = śliska powierzchnia + geowłóknina + membrana drenażowa.

Jednowarstwowa profilowana membrana służy do ochrony głównej hydroizolacji, montażu i demontażu betonowego przygotowania ścian o dużej wilgotności. Dwuwarstwowa ochrona stosowana jest podczas sprzętu, trójwarstwowa stosowana jest na gruntach podatnych na fale mrozowe i głębokie.

Obszary zastosowania membran drenażowych

Profilowana membrana znajduje zastosowanie w następujących obszarach:

1. Podstawowa hydroizolacja fundamentów. Zapewnia niezawodną ochronę przed niszczącym wpływem wód gruntowych, systemów korzeniowych roślin, osiadaniem gleby oraz uszkodzeniami mechanicznymi.
2. Drenaż ściany fundamentowej. Neutralizuje wpływ wód gruntowych, opadów atmosferycznych, przenosząc je do systemów odwadniających.
3. Typ poziomy - ochrona przed deformacją ze względu na cechy konstrukcyjne.
4. Analog do przygotowania betonu. Znajduje zastosowanie w przypadku prac budowlanych przy wznoszeniu budynków w strefie niskich wód gruntowych, w przypadkach, gdy stosowana jest hydroizolacja pozioma w celu ochrony przed wilgocią kapilarną. Do funkcji membrany profilowanej należy również nieprzepuszczalność mleczka cementowego w głąb gruntu.
5. Wentylacja powierzchni ścian o dużej wilgotności. Może być montowany zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz pomieszczenia. W pierwszym przypadku aktywowana jest cyrkulacja powietrza, a w drugim zapewniona jest optymalna wilgotność i temperatura.
6. Używany dach odwrócony.

Super membrana dyfuzyjna

Membrana superdyfuzyjna to materiał nowej generacji, którego głównym zadaniem jest ochrona elementów konstrukcji dachu przed wiatrem, opadami atmosferycznymi i parą wodną.

Produkcja materiału ochronnego oparta jest na wykorzystaniu włóknin, wysokiej jakości gęstych włókien. Na rynku krajowym popularna jest membrana trójwarstwowa i czterowarstwowa. Recenzje ekspertów i konsumentów potwierdzają, że im więcej warstw kryje się pod projektem, tym silniejsze są jego funkcje ochronne, a tym samym wyższa efektywność energetyczna pomieszczenia jako całości.

W zależności od rodzaju dachu, jego cech konstrukcyjnych, warunków klimatycznych producenci zalecają preferowanie jednego lub drugiego rodzaju membran dyfuzyjnych. Tak więc istnieją dla dachów spadzistych o złożonych i prostych konstrukcjach, dla dachów spadzistych o minimalnym nachyleniu, dla dachów składanych itp.

Membranę superdyfuzyjną układa się bezpośrednio na warstwie termoizolacyjnej, posadzkę z desek. Nie ma potrzeby stosowania szczeliny wentylacyjnej. Materiał mocuje się za pomocą specjalnych wsporników lub gwoździ stalowych. Krawędzie arkuszy dyfuzyjnych są połączone, prace można prowadzić nawet w ekstremalnych warunkach: przy silnych podmuchach wiatru itp.

Ponadto przedmiotową powłokę można zastosować jako tymczasowe pokrycie dachu.

Membrany PCV: istota i cel

Membrany PCV są materiałem dachowym wykonanym z polichlorku winylu i posiadają właściwości elastyczne. Taki nowoczesny materiał dachowy całkowicie zastąpił bitumiczne analogi rolek, które mają znaczną wadę - potrzebę systematycznej konserwacji i napraw. Dziś charakterystyczne cechy membran PVC pozwalają na ich wykorzystanie przy wykonywaniu prac naprawczych na starych dachach płaskich. Wykorzystywane są również przy montażu nowych dachów.

Dach wykonany z takiego materiału jest łatwy w obsłudze, a jego montaż możliwy jest na każdym rodzaju powierzchni, o każdej porze roku i w każdych warunkach atmosferycznych. Membrana PVC posiada następujące właściwości:

• siła;
• stabilność pod wpływem promieni UV, różnego rodzaju opadów, obciążeń punktowych i powierzchniowych.

To właśnie dzięki swoim wyjątkowym właściwościom membrany PVC będą Ci wiernie służyć przez wiele lat. Okres użytkowania takiego dachu jest równy okresowi eksploatacji samego budynku, podczas gdy walcowane pokrycia dachowe wymagają regularnych napraw, a w niektórych przypadkach nawet demontażu i montażu nowej podłogi.

Pomiędzy sobą arkusze membrany PVC są łączone przez zgrzewanie gorącym oddechem, którego temperatura mieści się w zakresie 400-600 stopni Celsjusza. To połączenie jest całkowicie uszczelnione.

Zalety membran PVC

Ich zalety są oczywiste:

• elastyczność systemu dachowego, który jest najbardziej zgodny z projektem budowlanym;
• trwały, hermetyczny szew łączący pomiędzy arkuszami membrany;
• idealna tolerancja na zmiany klimatu, warunki pogodowe, temperaturę, wilgotność;
• zwiększona paroprzepuszczalność, która przyczynia się do odparowywania wilgoci nagromadzonej w przestrzeni pod dachem;
• wiele opcji kolorystycznych;
• właściwości przeciwpożarowe;
• zdolność do zachowania oryginalnych właściwości i wyglądu przez długi czas;
• Membrana PVC jest materiałem absolutnie przyjaznym dla środowiska, co potwierdzają odpowiednie certyfikaty;
• proces instalacji jest zmechanizowany, więc nie zajmie dużo czasu;
• zasady działania pozwalają na montaż różnych dodatków architektonicznych bezpośrednio na samym dachu z membrany PCV;
• jednowarstwowa stylizacja pozwoli Ci zaoszczędzić pieniądze;
• łatwość konserwacji i naprawy.

Tkanina membranowa

Tkanina membranowa jest znana w przemyśle tekstylnym od dawna. Z tego materiału wykonane są buty i ubrania: dla dorosłych i dla dzieci. Membrana - podstawa tkaniny membranowej, przedstawionej w postaci cienkiej folii polimerowej i posiadającej takie cechy, jak wodoodporność i przepuszczalność pary. Do produkcji tego materiału folia ta pokryta jest zewnętrznymi i wewnętrznymi warstwami ochronnymi. O ich strukturze decyduje sama membrana. Odbywa się to w celu zachowania wszystkich użytecznych właściwości nawet w przypadku uszkodzenia. Innymi słowy, odzież membranowa nie przemoknie pod wpływem opadów w postaci śniegu czy deszczu, ale jednocześnie doskonale przepuszcza parę wodną z organizmu do środowiska zewnętrznego. Ta przepustowość pozwala skórze oddychać.

Biorąc pod uwagę powyższe, możemy stwierdzić, że z takiej tkaniny powstają idealne ubrania zimowe. Membrana, która znajduje się u podstawy tkaniny, może być:

• z porami;
• bez porów;
• łączny.

Teflon wchodzi w skład membran z wieloma mikroporami. Rozmiary takich porów nie sięgają nawet rozmiarów kropli wody, ale są większe od cząsteczki wody, co świadczy o wodoodporności i zdolności odprowadzania potu.

Membrany nieposiadające porów są zwykle wykonane z poliuretanu. Ich warstwa wewnętrzna skupia i wypycha wszystkie wydzieliny tłuszczu z potu ludzkiego ciała.

Struktura połączonej membrany implikuje obecność dwóch warstw: porowatej i gładkiej. Tkanina ta charakteryzuje się wysokimi właściwościami jakościowymi i przetrwa wiele lat.

Dzięki tym zaletom ubrania i buty wykonane z tkanin membranowych i przeznaczone do noszenia w sezonie zimowym są trwałe, ale lekkie i doskonale chronią przed mrozem, wilgocią i kurzem. Są po prostu niezastąpione w wielu rodzajach aktywnego wypoczynku zimowego, w górach.

rozdzielający ( bariera) - oddzielić zawartość komórkową od środowiska zewnętrznego;

Reguluj wymianę między komórką a środowiskiem;

Podziel komórki na przedziały lub przedziały zaprojektowane dla określonych wyspecjalizowanych szlaków metabolicznych ( działowy);

Jest miejscem niektórych reakcji chemicznych (reakcje świetlne fotosyntezy w chloroplastach, fosforylacja oksydacyjna podczas oddychania w mitochondriach);

Zapewniają komunikację między komórkami w tkankach organizmów wielokomórkowych;

Transport- wykonuje transport przezbłonowy.

Chwytnik- są miejscem lokalizacji miejsc receptorowych, które rozpoznają bodźce zewnętrzne.

Transport substancji poprzez błonę jest jedną z wiodących funkcji błony, która zapewnia wymianę substancji między komórką a środowiskiem zewnętrznym. W zależności od kosztów energii do transferu substancji, istnieją:

transport pasywny lub ułatwiona dyfuzja;

aktywny (selektywny) transport z udziałem ATP i enzymów.

transport w opakowaniu membranowym. Występuje endocytoza (do komórki) i egzocytoza (z komórki) - mechanizmy transportu dużych cząstek i makrocząsteczek przez błonę. Podczas endocytozy błona plazmatyczna tworzy wgłębienie, jej krawędzie łączą się, a pęcherzyk zostaje spleciony z cytoplazmą. Pęcherzyk jest oddzielony od cytoplazmy pojedynczą błoną, która jest częścią zewnętrznej błony cytoplazmatycznej. Rozróżnij fagocytozę i pinocytozę. Fagocytoza to wchłanianie dużych cząstek, raczej stałych. Na przykład fagocytoza limfocytów, pierwotniaków itp. Pinocytoza to proces wychwytywania i wchłaniania kropelek cieczy z rozpuszczonymi w nich substancjami.

Egzocytoza to proces usuwania różnych substancji z komórki. Podczas egzocytozy błona pęcherzyka lub wakuoli łączy się z zewnętrzną błoną cytoplazmatyczną. Zawartość pęcherzyka jest usuwana z powierzchni komórki, a błona znajduje się w zewnętrznej błonie cytoplazmatycznej.

U źródła bierny transport cząsteczek nienaładowanych to różnica między stężeniami wodoru i ładunków, tj. gradient elektrochemiczny. Substancje przemieszczą się z obszaru o wyższym gradiencie do obszaru o niższym gradiencie. Prędkość transportu zależy od różnicy nachylenia.

Prosta dyfuzja to transport substancji bezpośrednio przez dwuwarstwę lipidową. Charakterystyka gazów, niepolarnych lub małych nienaładowanych cząsteczek polarnych, rozpuszczalnych w tłuszczach. Woda szybko przenika przez dwuwarstwę, ponieważ. jego cząsteczka jest mała i elektrycznie obojętna. Dyfuzja wody przez błony nazywana jest osmozą.

Dyfuzja przez kanały błonowe to transport naładowanych cząsteczek i jonów (Na, K, Ca, Cl), które przenikają przez błonę dzięki obecności w niej specjalnych białek tworzących kanały, które tworzą pory wodne.

Ułatwiona dyfuzja to transport substancji za pomocą specjalnych białek transportowych. Każde białko odpowiada za ściśle określoną cząsteczkę lub grupę powiązanych cząsteczek, oddziałuje z nią i przemieszcza się przez błonę. Na przykład cukry, aminokwasy, nukleotydy i inne cząsteczki polarne.

transport aktywny przeprowadzana przez białka - nośniki (ATPaza) wbrew gradientowi elektrochemicznemu, z wydatkowaniem energii. Jego źródłem są cząsteczki ATP. Na przykład pompa sodowo-potasowa.

Stężenie potasu wewnątrz komórki jest znacznie wyższe niż na zewnątrz, a sodu na odwrót. Dlatego kationy potasu i sodu dyfundują biernie wzdłuż gradientu stężenia przez pory wodne membrany. Wynika to z faktu, że przepuszczalność membrany dla jonów potasu jest wyższa niż dla jonów sodu. W związku z tym potas dyfunduje szybciej z komórki niż sód do komórki. Jednak do normalnego funkcjonowania komórki niezbędny jest pewien stosunek 3 jonów potasu i 2 sodu. Dlatego w błonie znajduje się pompa sodowo-potasowa, która aktywnie pompuje sód z komórki i potas do komórki. Ta pompa jest transbłonowym białkiem błonowym zdolnym do przekształceń konformacyjnych. Dlatego może łączyć się zarówno z jonami potasu, jak i jonami sodu (antyport). Proces jest energochłonny:

Jony sodu i cząsteczka ATP wchodzą do białka pompującego od wewnątrz błony, a jony potasu z zewnątrz.

Jony sodu łączą się z cząsteczką białka, a białko nabywa aktywność ATPazy, tj. zdolność do wywołania hydrolizy ATP, której towarzyszy uwalnianie energii napędzającej pompę.

Fosforan uwolniony podczas hydrolizy ATP jest przyłączony do białka, tj. fosforyluje białko.

Fosforylacja powoduje zmianę konformacyjną białka, nie jest w stanie zatrzymać jonów sodu. Zostają uwolnieni i wychodzą poza celę.

Nowa konformacja białka sprzyja dodawaniu do niego jonów potasu.

Dodatek jonów potasu powoduje defosforylację białka. Znowu zmienia swoją budowę.

Zmiana konformacji białek prowadzi do uwolnienia jonów potasu do wnętrza komórki.

Białko jest ponownie gotowe do przyłączenia jonów sodu do siebie.

W jednym cyklu pracy pompa wypompowuje z ogniwa 3 jony sodu i 2 jony potasu.

Cytoplazma- obowiązkowy składnik komórki, zamknięty między aparatem powierzchniowym komórki a jądrem. Jest to złożony heterogeniczny kompleks strukturalny, składający się z:

hialoplazma

organelle (stałe składniki cytoplazmy)

inkluzje - tymczasowe składniki cytoplazmy.

macierz cytoplazmatyczna(hialoplazma) to wewnętrzna zawartość komórki - bezbarwny, gęsty i przezroczysty roztwór koloidalny. Składniki macierzy cytoplazmatycznej przeprowadzają w komórce procesy biosyntezy, zawierają enzymy niezbędne do tworzenia energii, głównie dzięki glikolizie beztlenowej.

Podstawowe właściwości macierzy cytoplazmatycznej.

Określa koloidalne właściwości komórki. Wraz z błonami wewnątrzkomórkowymi układu wakuolarnego można go uznać za wysoce niejednorodny lub wielofazowy układ koloidalny.

Zapewnia zmianę lepkości cytoplazmy, przejście od żelu (grubszego) do zolu (bardziej płynnego), które następuje pod wpływem czynników zewnętrznych i wewnętrznych.

Zapewnia cyklozę, ruch ameboidalny, podział komórek i ruch pigmentu w chromatoforach.

Określa polaryzację lokalizacji składników wewnątrzkomórkowych.

Zapewnia właściwości mechaniczne komórek - elastyczność, zdolność łączenia, sztywność.

Organelle- trwałe struktury komórkowe zapewniające pełnienie przez komórkę określonych funkcji. W zależności od cech konstrukcji istnieją:

organelle błoniaste - mają strukturę błonową. Mogą być jednobłonowe (ER, aparat Golgiego, lizosomy, wakuole komórek roślinnych). Podwójna błona (mitochondria, plastydy, jądro).

Organelle niebłonowe - nie mają struktury błonowej (chromosomy, rybosomy, centrum komórkowe, cytoszkielet).

Organelle ogólnego przeznaczenia - charakterystyczne dla wszystkich komórek: jądro, mitochondria, centrum komórkowe, aparat Golgiego, rybosomy, ER, lizosomy. Jeśli organelle są charakterystyczne dla niektórych typów komórek, nazywane są specjalnymi organellami (na przykład miofibrylami, które kurczą włókno mięśniowe).

Retikulum endoplazmatyczne- pojedyncza ciągła struktura, której błona tworzy liczne wklęsłości i fałdy przypominające kanaliki, mikrowakuole i duże cysterny. Błony EPS są z jednej strony związane z komórkową błoną cytoplazmatyczną, az drugiej z zewnętrzną powłoką błony jądrowej.

Istnieją dwa rodzaje EPS - szorstki i gładki.

W szorstkim lub ziarnistym ER cysterny i kanaliki są związane z rybosomami. to zewnętrzna strona membrany.Nie ma połączenia z rybosomami w gładkim lub granulowanym EPS. To jest wnętrze membrany.

Struktura biomembrany. Błony wiążące komórki i organelle błonowe komórek eukariotycznych mają wspólny skład chemiczny i strukturę. Zawierają lipidy, białka i węglowodany. Lipidy błonowe są reprezentowane głównie przez fosfolipidy i cholesterol. Większość białek błonowych to białka złożone, takie jak glikoproteiny. Węglowodany nie występują samodzielnie w błonie, są związane z białkami i lipidami. Grubość membran wynosi 7-10 nm.

Zgodnie z obecnie akceptowanym płynnym modelem mozaikowym struktury błony, lipidy tworzą podwójną warstwę, czyli dwuwarstwa lipidowa, w którym hydrofilowe „głowy” cząsteczek lipidów są zwrócone na zewnątrz, a hydrofobowe „ogony” są ukryte wewnątrz błony (ryc. 2.24). Te „ogony” ze względu na swoją hydrofobowość zapewniają oddzielenie faz wodnych środowiska wewnętrznego komórki i jej środowiska. Białka są powiązane z lipidami poprzez różnego rodzaju interakcje. Część białek znajduje się na powierzchni błony. Takie białka nazywają się peryferyjny, lub powierzchowny. Inne białka są częściowo lub całkowicie zanurzone w błonie - są to całka, lub zanurzone białka. Białka błonowe pełnią funkcje strukturalne, transportowe, katalityczne, receptorowe i inne.

Błony nie są jak kryształy, ich składniki są w ciągłym ruchu, w wyniku czego między cząsteczkami lipidów powstają szczeliny - pory, przez które różne substancje mogą wnikać lub opuszczać komórkę.

Błony biologiczne różnią się umiejscowieniem w komórce, składem chemicznym i funkcjami. Główne typy błon to plazma i wewnętrzna.

błona plazmatyczna(ryc. 2.24) zawiera około 45% lipidów (w tym glikolipidy), 50% białek i 5% węglowodanów. Nad powierzchnią błony wystają łańcuchy węglowodanów, które tworzą złożone białka-glikoproteiny i złożone lipidy-glikolipidy. Glikoproteiny osoczowe są niezwykle specyficzne. Na przykład dzięki nim następuje wzajemne rozpoznawanie komórek, w tym plemników i komórek jajowych.

Na powierzchni komórek zwierzęcych łańcuchy węglowodanowe tworzą cienką warstwę powierzchniową - glikokaliks. Został znaleziony w prawie wszystkich komórkach zwierzęcych, ale jego nasilenie nie jest takie samo (10-50 mikronów). Glikokaliks zapewnia bezpośrednie połączenie komórki ze środowiskiem zewnętrznym, zachodzi w niej trawienie zewnątrzkomórkowe; receptory znajdują się w glikokaliksie. Komórki bakterii, roślin i grzybów, oprócz plazmalemmy, są również otoczone błonami komórkowymi.

Membrany wewnętrzne komórki eukariotyczne wyznaczają różne części komórki, tworząc rodzaj „przedziałów” - przegródki, co przyczynia się do rozdzielenia różnych procesów przemiany materii i energii. Mogą różnić się składem chemicznym i funkcjami, ale zachowują ogólny plan konstrukcji.

Funkcje membrany:

1. Ograniczanie. Polega na tym, że oddzielają wewnętrzną przestrzeń komórki od środowiska zewnętrznego. Błona jest półprzepuszczalna, to znaczy tylko te substancje, które są niezbędne dla komórki, mogą ją swobodnie przezwyciężyć, podczas gdy istnieją mechanizmy transportu niezbędnych substancji.

2. Chwytnik. Wiąże się to przede wszystkim z percepcją sygnałów otoczenia i przekazywaniem tej informacji do komórki. Za tę funkcję odpowiadają specjalne białka receptorowe. Białka błonowe są również odpowiedzialne za rozpoznawanie komórkowe zgodnie z zasadą „przyjaciel lub wróg”, a także za tworzenie połączeń międzykomórkowych, z których najbardziej zbadanymi są synapsy komórek nerwowych.

3. katalityczny. Na błonach znajdują się liczne kompleksy enzymatyczne, w wyniku czego zachodzą na nich intensywne procesy syntetyczne.

4. Transformacja energii. Związany z tworzeniem energii, jej magazynowaniem w postaci ATP oraz wydatkami.

5. Kompartmentalizacja. Błony ograniczają również przestrzeń wewnątrz komórki, oddzielając w ten sposób początkowe substancje reakcji i enzymy, które mogą przeprowadzić odpowiednie reakcje.

6. Tworzenie kontaktów międzykomórkowych. Pomimo tego, że grubość membrany jest tak mała, że ​​nie da się jej odróżnić gołym okiem, z jednej strony stanowi dość niezawodną barierę dla jonów i cząsteczek, zwłaszcza rozpuszczalnych w wodzie, a z drugiej zapewnia ich przenoszenie do komórki i na zewnątrz.

transport membranowy. Ze względu na fakt, że komórki, jako elementarne układy biologiczne, są systemami otwartymi, aby zapewnić metabolizm i energię, utrzymać homeostazę, wzrost, drażliwość i inne procesy, wymagane jest przenoszenie substancji przez błonę - transport błonowy (ryc. 2.25) . Obecnie transport substancji przez błonę komórkową dzieli się na aktywny, pasywny, endo- i egzocytozę.

Transport pasywny- to rodzaj transportu, który odbywa się bez wydatkowania energii z wyższego stężenia do niższego. Małe niepolarne cząsteczki (0 2 , CO 2 ) rozpuszczalne w lipidach łatwo przenikają do komórki przez prosta dyfuzja. Nierozpuszczalne w lipidach, w tym naładowane małe cząstki, są wychwytywane przez białka nośnikowe lub przechodzą przez specjalne kanały (glukoza, aminokwasy, K+, PO 4 3-). Ten rodzaj transportu pasywnego nazywa się ułatwiona dyfuzja. Woda dostaje się do komórki przez pory w fazie lipidowej, a także przez specjalne kanały wyłożone białkami. Transport wody przez błonę nazywa się osmoza(ryc. 2.26).

Osmoza jest niezwykle ważna w życiu komórki, ponieważ jeśli zostanie umieszczona w roztworze o wyższym stężeniu soli niż w roztworze komórkowym, wówczas woda zacznie opuszczać komórkę, a objętość żywej zawartości zacznie się zmniejszać . W komórkach zwierzęcych komórka jako całość kurczy się, a w komórkach roślinnych cytoplazma pozostaje w tyle za ścianą komórkową, co nazywa się plazmoliza(Rys. 2.27).

Gdy komórka zostanie umieszczona w roztworze mniej stężonym niż cytoplazma, woda jest transportowana w przeciwnym kierunku – do komórki. Istnieją jednak ograniczenia co do rozciągliwości błony cytoplazmatycznej i komórka zwierzęca ostatecznie pęka, podczas gdy w komórce roślinnej nie pozwala na to silna ściana komórkowa. Nazywa się zjawisko wypełniania całej wewnętrznej przestrzeni komórki zawartością komórkową deplazmoliza. Podczas przygotowywania leków, zwłaszcza do podawania dożylnego, należy wziąć pod uwagę wewnątrzkomórkowe stężenie soli, ponieważ może to prowadzić do uszkodzenia komórek krwi (w tym celu stosuje się sól fizjologiczną o stężeniu 0,9% chlorku sodu). Jest to nie mniej ważne w hodowli komórek i tkanek, a także narządów zwierząt i roślin.

transport aktywny postępuje z wydatkowaniem energii ATP z niższego stężenia substancji do wyższego. Odbywa się to za pomocą specjalnych pomp białkowych. Białka pompują jony K +, Na +, Ca 2+ i inne przez błonę, co przyczynia się do transportu najważniejszych substancji organicznych, a także pojawiania się impulsów nerwowych itp.

Endocytoza- jest to aktywny proces wchłaniania substancji przez komórkę, w którym błona tworzy wgłębienia, a następnie tworzy pęcherzyki błonowe - fagosomy w którym zamknięte są wchłonięte przedmioty. Pierwotny lizosom łączy się następnie z fagosomem, tworząc lizosom wtórny, lub fagolizosom, lub wakuola trawienna. Zawartość pęcherzyka jest rozszczepiana przez enzymy lizosomalne, a produkty rozszczepienia są wchłaniane i przyswajane przez komórkę. Niestrawione pozostałości są usuwane z komórki przez egzocytozę. Istnieją dwa główne typy endocytozy: fagocytoza i pinocytoza.

Fagocytoza- jest to proces wychwytywania przez powierzchnię komórki i wchłaniania cząstek stałych przez komórkę, oraz pinocytoza- płyny. Fagocytoza występuje głównie w komórkach zwierzęcych (zwierzęta jednokomórkowe, ludzkie leukocyty), zapewnia ich odżywienie, a często ochronę organizmu (ryc. 2.28).

Na drodze pinocytozy dochodzi do wchłaniania białek, kompleksów antygen-przeciwciało w procesie reakcji immunologicznych itp. Jednak wiele wirusów wnika również do komórki na drodze pinocytozy lub fagocytozy. W komórkach roślin i grzybów fagocytoza jest praktycznie niemożliwa, ponieważ są otoczone silnymi błonami komórkowymi.

Egzocytoza to odwrotny proces endocytozy. W ten sposób niestrawione resztki pokarmowe są uwalniane z wakuoli trawiennych, usuwane są substancje niezbędne do życia komórki i organizmu jako całości. Na przykład transmisja impulsów nerwowych następuje z powodu uwolnienia mediatorów chemicznych przez neuron, który wysyła impuls - mediatorzy, a w komórkach roślinnych w ten sposób uwalniane są pomocnicze węglowodany błony komórkowej.

Ściany komórkowe komórek roślinnych, grzybów i bakterii. Poza błoną komórka może wydzielać mocny szkielet - Błona komórkowa, lub Ściana komórkowa.

W roślinach ściana komórkowa składa się z celuloza, pakowane w wiązki po 50-100 cząsteczek. Przerwy między nimi wypełnione są wodą i innymi węglowodanami. Powłoka komórki roślinnej jest przesiąknięta kanałami - plazmodesmata(ryc. 2.29), przez które przechodzą błony retikulum endoplazmatycznego.

Plasmodesmaty transportują substancje między komórkami. Jednak transport substancji, takich jak woda, może również zachodzić wzdłuż samych ścian komórkowych. Z biegiem czasu w błonie komórkowej roślin gromadzą się różne substancje, w tym garbniki lub substancje tłuszczopodobne, co prowadzi do zdrewnienia lub korkowania samej ściany komórkowej, wypierania wody i obumierania zawartości komórek. Pomiędzy ścianami komórkowymi sąsiednich komórek roślinnych znajdują się żelowate podkładki - środkowe płytki, które łączą je ze sobą i cementują ciało rośliny jako całość. Są niszczone dopiero w procesie dojrzewania owoców i opadania liści.

Powstają ściany komórkowe komórek grzybów chityna- węglowodany zawierające azot. Są wystarczająco silne i stanowią zewnętrzny szkielet komórki, ale nadal, podobnie jak u roślin, zapobiegają fagocytozie.

U bakterii ściana komórkowa zawiera węglowodany z fragmentami peptydów - mureina, jednak jego zawartość różni się znacznie w różnych grupach bakterii. Poza ścianą komórkową mogą być również uwalniane inne polisacharydy, tworząc otoczkę śluzową, która chroni bakterie przed wpływami zewnętrznymi.

Powłoka determinuje kształt komórki, służy jako podpora mechaniczna, pełni funkcję ochronną, zapewnia komórce właściwości osmotyczne, ograniczając rozciąganie żywej zawartości i zapobiegając pękaniu komórki, które nasila się z powodu napływu woda. Ponadto woda i rozpuszczone w niej substancje pokonują ścianę komórkową przed wejściem do cytoplazmy lub odwrotnie, gdy ją opuszczają, podczas gdy woda jest transportowana wzdłuż ścian komórkowych szybciej niż przez cytoplazmę.