Membranın yapısı ve görev tablosu. Hücre ve hücre zarı

9.5.1. Membranların temel işlevlerinden biri madde transferine katılmaktır. Bu süreç üç ana mekanizma aracılığıyla gerçekleştirilir: basit difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon ve aktif taşıma (Şekil 9.10). Bu mekanizmaların en önemli özelliklerini ve her durumda taşınan maddelerin örneklerini hatırlayın.

Şekil 9.10. Moleküllerin membran boyunca taşınma mekanizmaları

Basit difüzyon- özel mekanizmaların katılımı olmadan maddelerin membrandan aktarılması. Taşıma, enerji tüketimi olmadan bir konsantrasyon gradyanı boyunca gerçekleşir. Basit difüzyonla küçük biyomoleküller taşınır - H2O, CO2, O2, üre, hidrofobik düşük moleküllü maddeler. Basit difüzyon hızı konsantrasyon gradyanı ile orantılıdır.

Kolaylaştırılmış difüzyon- Protein kanalları veya özel taşıyıcı proteinler kullanılarak maddelerin membrandan aktarılması. Enerji tüketimi olmadan bir konsantrasyon gradyanı boyunca gerçekleştirilir. Monosakkaritler, amino asitler, nükleotitler, gliserol ve bazı iyonlar taşınır. Doyma kinetiği karakteristiktir - taşınan maddenin belirli bir (doygunluk) konsantrasyonunda, taşıyıcının tüm molekülleri aktarıma katılır ve taşıma hızı maksimum değere ulaşır.

Aktif taşımacılık- ayrıca özel taşıma proteinlerinin katılımını gerektirir, ancak taşıma konsantrasyon gradyanına karşı gerçekleşir ve bu nedenle enerji harcaması gerektirir. Bu mekanizmayı kullanarak Na+, K+, Ca2+, Mg2+ iyonları hücre zarından, protonlar ise mitokondri zarından taşınır. Maddelerin aktif taşınması doyma kinetiği ile karakterize edilir.

9.5.2. İyonların aktif taşınmasını gerçekleştiren bir taşıma sisteminin bir örneği, Na+,K+-adenosin trifosfatazdır (Na+,K+-ATPaz veya Na+,K+-pompa). Bu protein, plazma zarının derinliklerinde bulunur ve ATP hidroliz reaksiyonunu katalize etme kapasitesine sahiptir. 1 ATP molekülünün hidrolizi sırasında açığa çıkan enerji, hücreden 3 Na+ iyonunun hücre dışı boşluğa, 2 K+ iyonunun ise ters yönde aktarılmasında kullanılır (Şekil 9.11). Na+,K+-ATPaz'ın etkisi sonucunda hücre sitozolü ile hücre dışı sıvı arasında konsantrasyon farkı oluşur. İyonların aktarımı eşdeğer olmadığından elektriksel potansiyel farkı oluşur. Böylece, zarın her iki tarafındaki Δφ elektrik potansiyellerindeki farkın enerjisinden ve ΔC maddelerinin konsantrasyonlarındaki farkın enerjisinden oluşan bir elektrokimyasal potansiyel ortaya çıkar.

Şekil 9.11. Na+, K+ pompa diyagramı.

9.5.3. Partiküllerin ve yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklerin membranlar boyunca taşınması

Hücrede, organik maddelerin ve iyonların taşıyıcılar tarafından taşınmasının yanı sıra, yüksek moleküllü bileşiklerin hücre içine alınması ve biyomembranın şeklini değiştirerek yüksek moleküllü bileşiklerin hücreden uzaklaştırılması için tasarlanmış çok özel bir mekanizma bulunmaktadır. Bu mekanizmaya denir veziküler taşıma.

Şekil 9.12. Veziküler taşıma türleri: 1 - endositoz; 2 - ekzositoz.

Makromoleküllerin transferi sırasında, membranla çevrili keseciklerin (veziküllerin) sıralı oluşumu ve füzyonu meydana gelir. Taşıma yönüne ve taşınan maddelerin doğasına bağlı olarak, aşağıdaki veziküler taşıma türleri ayırt edilir:

Endositoz(Şekil 9.12, 1) - maddelerin hücreye aktarılması. Ortaya çıkan keseciklerin boyutuna bağlı olarak ayırt edilirler:

A) pinositoz - küçük kabarcıklar (çapı 150 nm) kullanılarak sıvı ve çözünmüş makromoleküllerin (proteinler, polisakkaritler, nükleik asitler) emilmesi;

B) fagositoz — Mikroorganizmalar veya hücre artıkları gibi büyük parçacıkların emilmesi. Bu durumda fagozom adı verilen çapı 250 nm'den büyük büyük kesecikler oluşur.

Pinositoz çoğu ökaryotik hücrenin karakteristik özelliğidir, büyük parçacıklar ise özel hücreler (lökositler ve makrofajlar) tarafından emilir. Endositozun ilk aşamasında, maddeler veya parçacıklar membran yüzeyine adsorbe edilir; bu işlem enerji tüketimi olmadan gerçekleşir. Bir sonraki aşamada adsorbe edilen maddeyi içeren membran sitoplazmaya doğru derinleşir; Plazma zarının sonuçta ortaya çıkan lokal istilaları hücre yüzeyinden ayrılarak veziküller oluşturur ve bunlar daha sonra hücrenin içine göç eder. Bu süreç bir mikrofilament sistemi ile birbirine bağlıdır ve enerjiye bağlıdır. Hücreye giren kesecikler ve fagozomlar lizozomlarla birleşebilir. Lizozomlarda bulunan enzimler, keseciklerde ve fagozomlarda bulunan maddeleri, hücre tarafından kullanılabilecekleri sitozole taşınan düşük moleküler ağırlıklı ürünlere (amino asitler, monosakkaritler, nükleotitler) parçalar.

Ekzositoz(Şekil 9.12, 2) - parçacıkların ve büyük bileşiklerin hücreden transferi. Bu süreç, endositoz gibi, enerjinin emilmesiyle gerçekleşir. Başlıca ekzositoz türleri şunlardır:

A) salgı - kullanılan veya vücudun diğer hücrelerini etkileyen suda çözünebilen bileşiklerin hücreden uzaklaştırılması. Hem uzmanlaşmamış hücreler hem de vücudun özel ihtiyaçlarına bağlı olarak ürettikleri maddelerin (hormonlar, nörotransmiterler, proenzimler) salgılanmasına uyarlanmış, gastrointestinal sistemin mukozası olan endokrin bezlerinin hücreleri tarafından gerçekleştirilebilir.

Salgılanan proteinler, kaba endoplazmik retikulumun zarlarıyla ilişkili ribozomlarda sentezlenir. Bu proteinler daha sonra Golgi aygıtına taşınır, burada değiştirilir, konsantre edilir, sınıflandırılır ve daha sonra kesecikler halinde paketlenir, bunlar sitozole salınır ve ardından plazma zarı ile birleşerek keseciklerin içerikleri hücrenin dışında kalır.

Makromoleküllerin aksine, protonlar gibi salgılanan küçük parçacıklar, kolaylaştırılmış difüzyon ve aktif taşıma mekanizmaları kullanılarak hücre dışına taşınır.

B) boşaltım - kullanılamayan maddelerin hücreden uzaklaştırılması (örneğin, eritropoez sırasında, organel kalıntılarının toplandığı ağ maddesinin retikülositlerden uzaklaştırılması). Boşaltım mekanizması, atılan parçacıkların başlangıçta sitoplazmik bir kesecik içinde tutulması ve daha sonra plazma zarı ile kaynaşması gibi görünmektedir.

metin_alanları

metin_alanları

ok_yukarı doğru

Hücreler vücudun iç ortamından bir hücre veya plazma zarı ile ayrılır.

Membran şunları sağlar:

1) Spesifik hücre fonksiyonlarını gerçekleştirmek için gerekli moleküllerin ve iyonların hücrenin içine ve dışına seçici penetrasyonu;
2) Zar ötesi elektriksel potansiyel farkını koruyarak iyonların zar boyunca seçici taşınması;
3) Hücreler arası temasların özgüllüğü.

Kimyasal sinyalleri (hormonlar, aracılar ve diğer biyolojik olarak aktif maddeler) algılayan çok sayıda reseptörün zarındaki varlığı nedeniyle, hücrenin metabolik aktivitesini değiştirebilir. Membranlar, üzerlerinde antijenlerin bulunması nedeniyle bağışıklık belirtilerinin özgüllüğünü sağlar - bu antijenlere spesifik olarak bağlanabilen antikorların oluşumuna neden olan yapılar.
Hücrenin çekirdeği ve organelleri aynı zamanda sitoplazmadan, suyun ve içinde çözünen maddelerin sitoplazmadan sitoplazmaya serbestçe hareket etmesini engelleyen ve bunun tersi de geçerli olan zarlarla ayrılır. Bu, hücre içindeki farklı bölmelerde meydana gelen biyokimyasal süreçlerin ayrılması için koşullar yaratır.

Hücre zarı yapısı

metin_alanları

metin_alanları

ok_yukarı doğru

Hücre zarı, kalınlığı 7 ila 11 nm olan elastik bir yapıdır (Şekil 1.1). Esas olarak lipitler ve proteinlerden oluşur. Tüm lipitlerin% 40 ila 90'ı fosfolipidlerdir - fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin, sfingomiyelin ve fosfatidilinositol. Membranın önemli bir bileşeni, serebrosidler, sülfatidler, gangliosidler ve kolesterol ile temsil edilen glikolipitlerdir.

Pirinç. 1.1 Membranın organizasyonu.

Hücre zarının temel yapısıÇift katlı fosfolipid moleküllerinden oluşur. Hidrofobik etkileşimler nedeniyle, lipit moleküllerinin karbonhidrat zincirleri uzun bir durumda birbirine yakın tutulur. Her iki katmandaki fosfolipid molekül grupları, lipit zarına batırılmış protein molekülleri ile etkileşime girer. Çift tabakanın lipit bileşenlerinin çoğunun sıvı halde olması nedeniyle zar hareketlidir ve dalga benzeri hareketler yapar. Bölümleri ve lipit çift katmanına batırılmış proteinler bir parçadan diğerine karıştırılır. Hücre zarlarının hareketliliği (akışkanlığı), maddelerin zar boyunca taşınması işlemlerini kolaylaştırır.

Hücre zarı proteinleri esas olarak glikoproteinlerle temsil edilir. Var:

integral proteinler membranın tüm kalınlığı boyunca nüfuz eder ve
periferik proteinler, yalnızca zarın yüzeyine, esas olarak iç kısmına bağlanır.

Periferik proteinler hemen hepsi enzim olarak işlev görür (asetilkolinesteraz, asit ve ipek fosfatazlar, vb.). Ancak bazı enzimler aynı zamanda integral proteinler olan ATPaz ile de temsil edilir.

İntegral proteinler hücre dışı ve hücre içi sıvı arasındaki membran kanalları aracılığıyla iyonların seçici değişimini sağlar ve ayrıca büyük molekülleri taşıyan proteinler olarak da görev yapar.

Membran reseptörleri ve antijenleri hem integral hem de periferik proteinlerle temsil edilebilir.

Sitoplazmik taraftan membrana bitişik olan proteinler şu şekilde sınıflandırılır: hücre hücre iskeleti . Membran proteinlerine bağlanabilirler.

Bu yüzden, protein bandı 3 (protein elektroforezi sırasındaki bant numarası) eritrosit membranlarının diğer hücre iskeleti molekülleri ile bir topluluk halinde birleştirilir - düşük moleküler ağırlıklı protein ankirin yoluyla spektrin (Şekil 1.2).

Pirinç. 1.2 Eritrositlerin zara yakın hücre iskeletindeki proteinlerin düzenlenme şeması.
1 - spektrin; 2 - ankirin; 3 - bant 3'ün proteini; 4 - protein bandı 4.1; 5 - bant proteini 4.9; 6 - aktin oligomeri; 7 - protein 6; 8 - gpikoforin A; 9 - membran.

Spektrin aktin'in bağlandığı iki boyutlu bir ağ oluşturan önemli bir hücre iskeleti proteinidir.

Aktin Hücre iskeletinin kasılma aparatı olan mikrofilamentleri oluşturur.

Hücre iskeleti hücrenin esnek-elastik özellikler sergilemesini sağlar ve zara ilave dayanıklılık sağlar.

İntegral proteinlerin çoğu glikoproteinlerdir. Karbonhidrat kısmı hücre zarından dışarıya doğru çıkıntı yapar. Pek çok glikoprotein, önemli sialik asit içeriğinden (örneğin glikoforin molekülü) dolayı büyük bir negatif yüke sahiptir. Bu, çoğu hücrenin yüzeyine negatif yük sağlar ve diğer negatif yüklü nesnelerin itilmesine yardımcı olur. Glikoproteinlerin karbonhidrat çıkıntıları, hücrenin diğer antijenik belirleyicileri olan kan grubu antijenlerinin taşıyıcılarıdır ve hormonları bağlayan reseptörler olarak görev yaparlar. Glikoproteinler, hücrelerin birbirine bağlanmasına neden olan yapışkan moleküller oluşturur; Hücreler arası bağlantıları kapatın.

Membrandaki metabolizmanın özellikleri

metin_alanları

metin_alanları

ok_yukarı doğru

Membran bileşenleri, membran üzerinde veya içinde bulunan enzimlerin etkisi altında birçok metabolik dönüşüme maruz kalır. Bunlar, membranların hidrofobik elemanlarının (kolesterol vb.) modifikasyonunda önemli bir rol oynayan oksidatif enzimleri içerir. Membranlarda, enzimler - fosfolipazlar aktive edildiğinde - biyolojik olarak aktif bileşikler - prostaglandinler ve bunların türevleri - araşidonik asitten oluşur. Fosfolipid metabolizmasının aktivasyonunun bir sonucu olarak, membranda trombosit yapışması, iltihaplanma süreci vb. üzerinde güçlü bir etkiye sahip olan tromboksanlar ve lökotrienler oluşur.

Bileşenlerinin yenilenme süreçleri sürekli olarak membranda meydana gelir. . Dolayısıyla membran proteinlerinin ömrü 2 ile 5 gün arasında değişmektedir. Ancak hücrede yeni sentezlenen protein moleküllerinin membran reseptörlerine ulaşmasını sağlayan ve proteinin membrana yerleşmesini kolaylaştıran mekanizmalar bulunmaktadır. Bu reseptörün yeni sentezlenen protein tarafından "tanınması", reseptörün zar üzerinde bulunmasına yardımcı olan bir sinyal peptidinin oluşmasıyla kolaylaştırılır.

Membran lipitleri ayrıca önemli bir değişim oranıyla da karakterize edilir. Bu membran bileşenlerinin sentezi için büyük miktarlarda yağ asitleri gerektirir.
Hücre zarlarının lipid bileşiminin özgüllüğü, insan ortamındaki değişikliklerden ve diyetinin doğasından etkilenir.

Örneğin, doymamış bağlara sahip diyet yağ asitlerinde artışçeşitli dokuların hücre zarlarındaki lipitlerin sıvı durumunu arttırır, hücre zarının işlevi için fosfolipitlerin sfingomiyelinlere ve lipitlerin proteinlere oranında olumlu bir değişikliğe yol açar.

Aksine, membranlardaki aşırı kolesterol, fosfolipit moleküllerinin çift katmanının mikroviskozitesini arttırır ve bazı maddelerin hücre membranlarından difüzyon hızını azaltır.

A, E, C, P vitaminleriyle zenginleştirilmiş gıdalar, eritrosit zarlarındaki lipit metabolizmasını iyileştirir ve zar mikroviskozitesini azaltır. Bu, kırmızı kan hücrelerinin deforme olabilirliğini arttırır ve taşıma fonksiyonlarını kolaylaştırır (Bölüm 6).

Yağ asitleri ve kolesterol eksikliği Gıdalarda bulunan lipit kompozisyonunu ve hücre zarlarının fonksiyonlarını bozar.

Örneğin, yağ eksikliği nötrofil zarının fonksiyonlarını bozar, bu da onların hareket etme ve fagositoz (mikroskobik yabancı canlı nesnelerin ve partikül maddelerin tek hücreli organizmalar veya bazı hücreler tarafından aktif olarak yakalanması ve emilmesi) yeteneklerini engeller.

Membranların lipit bileşiminin ve geçirgenliğinin düzenlenmesinde, hücre çoğalmasının düzenlenmesinde normal olarak meydana gelen metabolik reaksiyonlarla (mikrozomal oksidasyon vb.) birlikte hücrede oluşan reaktif oksijen türleri önemli bir rol oynar.

Üretilen reaktif oksijen türleri- süperoksit radikali (O2), hidrojen peroksit (H2O2), vb. son derece reaktif maddelerdir. Serbest radikal oksidasyon reaksiyonlarındaki ana substratları, hücre zarlarının fosfolipidlerinin bir parçası olan doymamış yağ asitleridir (lipit peroksidasyon reaksiyonları olarak adlandırılır). Bu reaksiyonların yoğunlaşması hücre zarına, bariyerine, reseptör ve metabolik fonksiyonlarına zarar verebilir, nükleik asit molekülleri ve proteinlerinde modifikasyona neden olabilir, bu da mutasyonlara ve enzimlerin inaktivasyonuna yol açabilir.

Fizyolojik koşullar altında, lipit peroksidasyonunun yoğunlaşması, reaktif oksijen türlerini (süperoksit dismutaz, katalaz, peroksidaz ve antioksidan aktiviteye sahip maddeler - tokoferol (E vitamini), ubikinon vb.) etkisiz hale getiren enzimler tarafından temsil edilen hücrelerin antioksidan sistemi tarafından düzenlenir. A prostaglandinler E ve J2, vücut üzerinde çeşitli zararlı etkilere sahip hücre zarları üzerinde belirgin koruyucu etki (sitokoruyucu etki) serbest radikal oksidasyonunun aktivasyonunu “söndürür”. Prostaglandinler, ağır fiziksel aktivite sırasında mide mukozasını ve hepatositleri kimyasal hasardan, nöronları, nöroglial hücreleri, kardiyomiyositleri hipoksik hasardan, iskelet kaslarından korur. Prostaglandinler, hücre zarları üzerindeki spesifik reseptörlere bağlanarak, ikincisinin çift katmanını stabilize eder ve zarlardan fosfolipit kaybını azaltır.

Membran reseptörlerinin işlevleri

metin_alanları

metin_alanları

ok_yukarı doğru

Kimyasal veya mekanik bir sinyal ilk olarak hücre zarı reseptörleri tarafından algılanır. Bunun sonucu, hücre içindeki sinyalin genomuna, enzimlerine, kasılma elemanlarına vb. hızla yayılmasını sağlayan "ikinci habercilerin" aktivasyonuna yol açan, membran proteinlerinin kimyasal bir modifikasyonudur.

Bir hücrede transmembran sinyal iletimi şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

1) Alınan sinyalle uyarılan reseptör, hücre zarının γ-proteinlerini aktive eder. Bu, guanozin trifosfata (GTP) bağlandıklarında meydana gelir.

2) GTP-γ-protein kompleksinin etkileşimi, zarın iç tarafında bulunan ikincil habercilerin öncüsü olan enzimi aktive eder.

ATP'den oluşan ikinci haberci cAMP'nin öncüsü, adenilat siklaz enzimidir;
Diğer ikincil habercilerin öncüsü - membran fosfatidilinositol-4,5-difosfattan oluşan inositol trifosfat ve diaçilgliserol, fosfolipaz C enzimidir. Ek olarak, inositol trifosfat hücredeki başka bir ikincil haberciyi - kalsiyum iyonlarını harekete geçirir. Hücredeki tüm düzenleyici süreçler. Örneğin, ortaya çıkan inositol trifosfat, kalsiyumun endoplazmik retikulumdan salınmasına ve sitoplazmadaki konsantrasyonunun artmasına neden olur, böylece çeşitli hücresel tepki formlarını başlatır. İnositol trifosfat ve diaçilgliserolün yardımıyla, pankreasın düz kaslarının ve B hücrelerinin işlevi asetilkolin, hipofiz bezinin ön lobu tirogropin salgılayan faktör, lenfositlerin antijene tepkisi vb. tarafından düzenlenir.
Bazı hücrelerde ikinci habercinin rolü, guanilat siklaz enziminin yardımıyla GTP'den oluşturulan cGMP tarafından oynanır. Örneğin kan damarı duvarlarının düz kasındaki natriüretik hormonun ikinci habercisi olarak görev yapar. cAMP, adrenalin, eritropoietin vb. gibi birçok hormon için ikincil haberci görevi görür (Bölüm 3).

Doğa birçok organizma ve hücre yaratmıştır, ancak buna rağmen biyolojik zarların yapısı ve çoğu işlevi aynıdır, bu da belirli bir hücre türüne bağlı kalmadan yapılarını incelemeyi ve temel özelliklerini incelemeyi mümkün kılar.

Membran nedir?

Membranlar, herhangi bir canlı organizmanın hücresinin ayrılmaz bir parçası olan koruyucu bir elementtir.

Gezegendeki tüm canlı organizmaların yapısal ve işlevsel birimi hücredir. Yaşam aktivitesi, enerji, bilgi ve madde alışverişinde bulunduğu çevre ile ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Böylece hücrenin çalışması için gerekli olan besin enerjisi dışarıdan gelir ve hücrenin çeşitli fonksiyonlarına harcanır.

Canlı bir organizmanın en basit yapısal biriminin yapısı: organel zarı, çeşitli kapanımlar. İçinde çekirdeğin ve tüm organellerin bulunduğu bir zarla çevrilidir. Bunlar mitokondri, lizozomlar, ribozomlar, endoplazmik retikulumdur. Her yapısal elemanın kendi zarı vardır.

Hücre aktivitesindeki rol

Biyolojik zar, temel yaşam sisteminin yapısında ve işleyişinde çok önemli bir rol oynar. Yalnızca koruyucu bir kabukla çevrelenmiş bir hücreye haklı olarak organizma denilebilir. Membranın varlığı nedeniyle metabolizma gibi bir işlem de gerçekleştirilir. Yapısal bütünlüğü bozulursa bu, bir bütün olarak vücudun işlevsel durumunda bir değişikliğe yol açar.

Hücre zarı ve görevleri

Hücrenin sitoplazmasını dış ortamdan veya zardan ayırır. Hücre zarı, belirli işlevlerin uygun şekilde yerine getirilmesini, hücreler arası temasların ve bağışıklık belirtilerinin özgüllüğünü sağlar ve elektriksel potansiyeldeki zar ötesi farkı korur. Kimyasal sinyalleri (hormonlar, aracılar ve diğer biyolojik aktif bileşenler) algılayabilen reseptörler içerir. Bu reseptörler ona başka bir yetenek kazandırır; hücrenin metabolik aktivitesini değiştirme.

Membran fonksiyonları:

1. Maddelerin aktif transferi.

2. Maddelerin pasif transferi:

2.1. Difüzyon basittir.

2.2. Gözeneklerden aktarın.

2.3. Taşıma, bir taşıyıcının bir membran maddesi ile birlikte difüzyonu veya bir maddenin taşıyıcının moleküler zinciri boyunca aktarılması yoluyla gerçekleştirilir.

3. Basit ve kolaylaştırılmış difüzyon nedeniyle elektrolit olmayanların transferi.

Hücre zarı yapısı

Hücre zarının bileşenleri lipitler ve proteinlerdir.

Lipitler: fosfolipidler, fosfatidiletanolamin, sfingomiyelin, fosfatidilinositol ve fosfatidilserin, glikolipitler. Lipidlerin oranı %40-90'dır.

Proteinler: periferik, integral (glikoproteinler), spektrin, aktin, hücre iskeleti.

Ana yapısal eleman çift katmanlı fosfolipid molekülleridir.

Çatı membranı: tanımı ve tipolojisi

Bazı istatistikler. Rusya Federasyonu topraklarında membran, çok uzun zaman önce çatı kaplama malzemesi olarak kullanılmaya başlandı. Membran çatıların toplam yumuşak çatı döşemeleri içindeki payı sadece %1,5'tir. Bitümlü ve mastik çatılar Rusya'da daha yaygın hale geldi. Ancak Batı Avrupa'da membran çatıların payı %87'dir. Fark dikkat çekicidir.

Kural olarak, çatıyı kaplarken ana malzeme olan membran, düz çatılar için idealdir. Eğimi büyük olanlar için daha az uygundur.

İç pazarda membran çatı kaplama üretim ve satış hacimleri olumlu bir büyüme eğilimi göstermektedir. Neden? Nedenleri çok açık:

• Hizmet ömrü yaklaşık 60 yıldır. Sadece üretici tarafından belirlenen garanti kullanım süresinin 20 yıla ulaştığını hayal edin.
• Kurulumu kolay. Karşılaştırma için: bitümlü bir çatının montajı, membranlı bir çatının kurulumundan 1,5 kat daha uzun sürer.
• Bakım ve onarım işlerinde kolaylık.

Çatı kaplama membranlarının kalınlığı 0,8-2 mm olabilir ve bir metrekarenin ortalama ağırlığı 1,3 kg'dır.

Çatı membranlarının özellikleri:

• esneklik;
• kuvvet;
• ultraviyole ışınlarına ve diğer agresif ortamlara karşı direnç;
• donma direnci;
• yangına dayanıklılık.

Üç tip çatı kaplama membranı vardır. Ana sınıflandırma özelliği, tuvalin tabanını oluşturan polimer malzemenin türüdür. Yani çatı membranları:

• EPDM grubuna ait, polimerize etilen-propilen-dien monomeri esas alınarak yapılır veya basitçe söylemek gerekirse Avantajları: yüksek mukavemet, elastikiyet, suya dayanıklılık, çevre dostu olma, düşük maliyet. Dezavantajları: Özel bir bant kullanarak levhaları birleştirmek için yapışkan teknolojisi, düşük bağlantı mukavemeti. Uygulama kapsamı: Tünel zeminleri, su kaynakları, atık depolama tesisleri, yapay ve doğal rezervuarlar vb. için su yalıtım malzemesi olarak kullanılır.
• PVC membranlar. Bunlar, üretiminde ana malzeme olarak polivinil klorürün kullanıldığı kabuklardır. Avantajları: UV dayanımı, yangına dayanıklılık, membran kumaşların geniş renk yelpazesi. Dezavantajları: bitümlü malzemelere, yağlara, solventlere karşı düşük direnç; atmosfere zararlı maddeler salar; Kanvasın rengi zamanla solar.
• TPO. Termoplastik olefinlerden yapılmıştır. Takviyeli veya takviyesiz olabilirler. İlki polyester ağ veya fiberglas kumaşla donatılmıştır. Avantajları: çevre dostu olma, dayanıklılık, yüksek elastikiyet, sıcaklık dayanımı (hem yüksek hem de düşük sıcaklıklarda), kumaş dikişlerinin kaynaklı bağlantıları. Dezavantajları: yüksek fiyat kategorisi, iç pazarda üretici eksikliği.

Profilli membran: özellikleri, işlevleri ve avantajları

Profilli membranlar inşaat pazarındaki bir yeniliktir. Bu membran su yalıtım malzemesi olarak kullanılır.

Üretimde kullanılan madde polietilendir. İkincisi iki tipte gelir: yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve düşük yoğunluklu polietilen (LDPE).

LDPE ve HDPE membranların teknik özellikleri

Dizin
Çekme mukavemeti (MPa)
Çekme uzaması (%)
Yoğunluk (kg/m³)
Basınç Dayanımı (MPa)
Darbe dayanımı (çentikli) (KJ/m2)
Eğilme elastisite modülü (MPa)
Sertlik (MRa)
Çalışma sıcaklığı (˚С)	-60'dan +80'e	-60'dan +80'e
Günlük su emme oranı (%)

Yüksek basınçlı polietilenden yapılmış profilli membranın özel bir yüzeyi vardır - içi boş sivilceler. Bu oluşumların yüksekliği 7 ila 20 mm arasında değişebilir. Membranın iç yüzeyi pürüzsüzdür. Bu, inşaat malzemelerinin sorunsuz bir şekilde bükülmesine olanak tanır.

Aynı çıkıntıların varlığı nedeniyle basınç tüm alanı boyunca eşit bir şekilde dağıldığından, zarın ayrı bölümlerinin şeklinin değiştirilmesi hariç tutulur. Geomembran havalandırma izolasyonu olarak kullanılabilir. Bu durumda bina içinde serbest ısı değişimi sağlanır.

Profilli membranların avantajları:

• artan güç;
• ısı dayanıklılığı;
• kimyasal ve biyolojik etkilere karşı direnç;
• uzun servis ömrü (50 yıldan fazla);
• kurulum ve bakım kolaylığı;
• Uygun Fiyat.

Profilli membranlar üç tipte gelir:

• tek katmanlı kumaşla;
• iki katmanlı kumaşla = jeotekstil + drenaj membranı;
• üç katmanlı kumaş = kaygan yüzey + jeotekstil + drenaj membranı.

Tek katmanlı profilli membran, yüksek nemli duvarların beton hazırlığının ana su yalıtımını, kurulumunu ve sökülmesini korumak için kullanılır. Montaj sırasında iki katlı koruyucu kullanılır.Donmaya karşı hassas topraklarda ve derin topraklarda üç katlı koruyucu kullanılır.

Drenaj membranlarının kullanım alanları

Profilli membran uygulamasını aşağıdaki alanlarda bulur:

1. Temelin temel su yalıtımı. Yeraltı suyunun, bitki kök sistemlerinin, toprak çökmesinin ve mekanik hasarın yıkıcı etkisine karşı güvenilir koruma sağlar.
2. Temel duvar drenajı. Yeraltı sularının ve atmosferik yağışların etkilerini drenaj sistemlerine taşıyarak nötralize eder.
3. Yatay tip - yapısal özelliklerden dolayı deformasyona karşı koruma.
4. Beton hazırlamaya benzer. Yer altı suyunun düşük olduğu bir bölgedeki binaların inşaatı ile ilgili inşaat çalışmalarında, kılcal neme karşı koruma sağlamak için yatay su yalıtımının kullanıldığı durumlarda kullanılır. Ayrıca profilli membranın işlevleri arasında çimento şerbetinin zemine geçişini önlemek de yer alır.
5. Yüksek nem seviyelerine sahip duvar yüzeylerinin havalandırılması. Odanın hem içine hem de dışına monte edilebilir. İlk durumda hava sirkülasyonu etkinleştirilir ve ikincisinde optimum nem ve sıcaklık sağlanır.
6. İnversiyon çatı kullanıldı.

Süper difüzyon membranı

Süper difüzyon membranı, temel amacı çatı yapı elemanlarını rüzgardan, yağıştan ve buhardan korumak olan yeni nesil bir malzemedir.

Koruyucu malzemenin üretimi, yüksek kaliteli yoğun lifler olan dokunmamış maddelerin kullanımına dayanmaktadır. Üç katmanlı ve dört katmanlı membranlar iç pazarda popülerdir. Uzmanların ve tüketicilerin incelemeleri, yapının ne kadar çok katmana dayandığını, koruyucu fonksiyonlarının o kadar güçlü olduğunu ve dolayısıyla odanın bir bütün olarak enerji verimliliğinin o kadar yüksek olduğunu doğrulamaktadır.

Çatı tipine, tasarım özelliklerine ve iklim koşullarına bağlı olarak üreticiler, bir veya başka bir difüzyon membranı tipinin tercih edilmesini önermektedir. Bu nedenle, karmaşık ve basit yapıların eğimli çatıları, minimum eğimli eğimli çatılar, dikiş kaplamalı çatılar vb. için mevcutturlar.

Süperdifüzyon membranı doğrudan levhalardan yapılmış döşeme olan ısı yalıtım katmanının üzerine döşenir. Havalandırma boşluğuna gerek yoktur. Malzeme özel zımbalar veya çelik çivilerle sabitlenir. Difüzyon tabakalarının kenarları birleştirilir ve zorlu koşullar altında bile çalışma yapılabilir: güçlü rüzgarlar vb.

Ayrıca söz konusu kaplama geçici çatı kaplaması olarak da kullanılabilir.

PVC membranlar: özü ve amacı

PFC membranları polivinil klorürden yapılmış ve elastik özelliklere sahip bir çatı kaplama malzemesidir. Bu tür modern çatı kaplama malzemesi, önemli bir dezavantajı olan sistematik bakım ve onarım ihtiyacı olan bitüm rulo analoglarının yerini tamamen almıştır. Günümüzde PVC membranların karakteristik özellikleri, eski düz çatılarda onarım çalışmaları yapılırken bunların kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Yeni çatılar kurarken de kullanılırlar.

Bu malzemeden yapılmış bir çatının kullanımı kolaydır ve montajı her türlü yüzeye, yılın herhangi bir zamanında ve her türlü hava koşulunda yapılabilir. PVC membran aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• kuvvet;
• UV ışınlarına, çeşitli yağış türlerine, nokta ve yüzey yüklerine maruz kaldığında stabilite.

Benzersiz özellikleri sayesinde PVC membranlar size uzun yıllar sadakatle hizmet edecektir. Böyle bir çatının ömrü binanın ömrüne eşittir, rulo çatı malzemeleri düzenli onarım gerektirir ve bazı durumlarda yeni bir zeminin tamamen sökülüp takılması gerekir.

PVC membran levhalar, sıcaklığı 400-600 santigrat derece aralığında olan sıcak kaynak ile birbirine bağlanır. Bu bağlantı tamamen yalıtılmıştır.

PVC membranların avantajları

Avantajları açıktır:

• inşaat projesine en uygun çatı sisteminin esnekliği;
• membran tabakaları arasında dayanıklı, hava geçirmez bağlantı dikişi;
• iklim değişikliğine, hava koşullarına, sıcaklığa, neme karşı ideal tolerans;
• çatı altı alanda biriken nemin buharlaşmasına katkıda bulunan artan buhar geçirgenliği;
• birçok renk seçeneği;
• yangın özellikleri;
• orijinal özelliklerini ve görünümünü uzun süre koruma yeteneği;
• PVC membran, ilgili sertifikalarla onaylanan, kesinlikle çevre dostu bir malzemedir;
• kurulum işlemi mekanize olduğundan fazla zaman almayacaktır;
• çalışma kuralları, çeşitli mimari eklentilerin doğrudan PVC membran çatının üzerine kurulmasına izin verir;
• tek katmanlı kurulum paradan tasarruf etmenizi sağlar;
• bakım ve onarım kolaylığı.

Membran kumaş

Membran kumaş tekstil endüstrisinde uzun süredir bilinmektedir. Ayakkabılar ve giysiler bu malzemeden yapılmıştır: yetişkinler ve çocuklar. Membran, ince bir polimer film formunda sunulan ve su geçirmezlik ve buhar geçirgenliği gibi özelliklere sahip olan membran kumaşın temelidir. Bu malzemeyi üretmek için bu film dış ve iç koruyucu katmanlarla kaplanır. Yapıları zarın kendisi tarafından belirlenir. Bu, hasar durumunda bile tüm faydalı özellikleri korumak için yapılır. Yani membran giysiler kar veya yağmur şeklinde yağışlara maruz kaldığında ıslanmaz, aynı zamanda buharın vücuttan dış ortama geçişini mükemmel bir şekilde sağlar. Bu verim cildin nefes almasını sağlar.

Yukarıdakilerin hepsini göz önünde bulundurarak ideal kışlık kıyafetlerin bu tür kumaştan yapıldığı sonucuna varabiliriz. Kumaşın tabanındaki membran şu şekilde olabilir:

• gözenekli;
• gözeneksiz;
• birleştirildi.

Çok sayıda mikro gözenek içeren membranlar Teflon içerir. Bu tür gözeneklerin boyutları bir su damlası boyutuna bile ulaşmamakta, ancak bir su molekülünden daha büyüktür, bu da suya dayanıklılık ve teri uzaklaştırma yeteneğini göstermektedir.

Gözenekleri olmayan membranlar genellikle poliüretandan yapılır. İç katmanları insan vücudundaki tüm ter ve yağ salgılarını toplayıp dışarı atar.

Kombine membranın yapısı iki katmanın varlığına işaret eder: gözenekli ve pürüzsüz. Bu kumaş yüksek kalite özelliklerine sahiptir ve uzun yıllar dayanacaktır.

Bu avantajlar sayesinde membran kumaşlardan üretilen ve kış aylarında giyilmesi amaçlanan giysi ve ayakkabılar dayanıklı ancak hafif olup dona, neme ve toza karşı mükemmel koruma sağlar. Birçok aktif kış rekreasyonu ve dağcılık türü için kesinlikle yeri doldurulamazlar.

sınırlayıcı ( bariyer) - hücresel içerikleri dış ortamdan ayırın;

Hücre ile çevre arasındaki alışverişi düzenler;

Hücreleri belirli özel metabolik yollara yönelik bölmelere veya bölmelere bölerler. bölme);

Bazı kimyasal reaksiyonların gerçekleştiği yerdir (kloroplastlarda fotosentezin hafif reaksiyonları, mitokondride solunum sırasında oksidatif fosforilasyon);

Çok hücreli organizmaların dokularındaki hücreler arasındaki iletişimi sağlamak;

Ulaşım- Zarlar arası taşımayı gerçekleştirir.

Reseptör- dış uyaranları tanıyan reseptör bölgelerinin konumudur.

Maddelerin taşınması zar aracılığıyla - zarın önde gelen işlevlerinden biri, hücre ile dış çevre arasındaki madde alışverişini sağlar. Maddelerin transferi için enerji tüketimine bağlı olarak bunlar ayırt edilir:

pasif taşıma veya kolaylaştırılmış difüzyon;

ATP ve enzimlerin katılımıyla aktif (seçici) taşıma.

Membran ambalajında ​​taşıma. Büyük parçacıkları ve makromolekülleri zardan taşıyan mekanizmalar olan endositoz (hücrenin içine) ve ekzositoz (hücrenin dışına) vardır. Endositoz sırasında, plazma zarı bir istila oluşturur, kenarları birleşir ve sitoplazmaya bir kesecik salınır. Kesecik sitoplazmadan, dış sitoplazmik membranın bir parçası olan tek bir membranla sınırlandırılır. Fagositoz ve pinositoz vardır. Fagositoz, oldukça sert olan büyük parçacıkların emilmesidir. Örneğin, lenfositlerin, protozoanın vb. fagositozu. Pinositoz, içinde çözünmüş maddeler içeren sıvı damlacıklarını yakalama ve emme işlemidir.

Ekzositoz, çeşitli maddelerin hücreden uzaklaştırılması işlemidir. Ekzositoz sırasında kesecik veya vakuolün zarı dış sitoplazmik zarla birleşir. Keseciğin içeriği hücre yüzeyinin ötesine çıkarılır ve zar, dış sitoplazmik zara dahil edilir.

Merkezde pasif yüksüz moleküllerin taşınması, hidrojen ve yük konsantrasyonları arasındaki farkta yatmaktadır; elektrokimyasal gradyan. Maddeler eğimi yüksek olan bölgeden eğimi düşük olan bölgeye doğru hareket edecektir. Taşıma hızı eğimlerdeki farka bağlıdır.

Basit difüzyon, maddelerin doğrudan lipit çift katmanından taşınmasıdır. Yağlarda çözünen, polar olmayan veya küçük yüksüz polar moleküller olan gazların karakteristiği. Su çift katmana hızla nüfuz eder çünkü molekülü küçük ve elektriksel olarak nötrdür. Suyun zarlardan difüzyonuna ozmoz denir.

Membran kanalları yoluyla difüzyon, su gözenekleri oluşturan özel kanal oluşturucu proteinlerin varlığı nedeniyle membrandan geçen yüklü moleküllerin ve iyonların (Na, K, Ca, Cl) taşınmasıdır.

Kolaylaştırılmış difüzyon, maddelerin özel taşıma proteinleri kullanılarak taşınmasıdır. Her protein, kesin olarak tanımlanmış bir molekülden veya ilgili molekül grubundan sorumludur, onunla etkileşime girer ve zar boyunca hareket eder. Örneğin şekerler, amino asitler, nükleotidler ve diğer polar moleküller.

Aktif taşımacılık taşıyıcı proteinler (ATPase) tarafından elektrokimyasal bir değişime karşı enerji tüketimiyle gerçekleştirilir. Kaynağı ATP molekülleridir. Örneğin sodyum bir potasyum pompasıdır.

Hücre içindeki potasyum konsantrasyonu dışarıdan çok daha yüksektir ve sodyum da bunun tersidir. Bu nedenle, potasyum ve sodyum katyonları, membranın su gözenekleri boyunca bir konsantrasyon gradyanı boyunca pasif olarak yayılır. Bu, zarın potasyum iyonları için geçirgenliğinin sodyum iyonlarından daha yüksek olmasıyla açıklanmaktadır. Buna göre potasyum hücre dışına sodyumdan daha hızlı hücre içine yayılır. Ancak normal hücre işleyişi için 3 potasyum ve 2 sodyum iyonundan oluşan belirli bir oran gereklidir. Bu nedenle, zarda aktif olarak sodyumu hücre dışına ve potasyumu hücrenin içine pompalayan bir sodyum-potasyum pompası vardır. Bu pompa, konformasyonel yeniden düzenleme yeteneğine sahip bir transmembran membran proteinidir. Bu nedenle hem potasyum hem de sodyum iyonlarını (antiport) kendine bağlayabilir. Süreç enerji yoğundur:

Membranın içinden sodyum iyonları ve bir ATP molekülü pompa proteinine girer ve dışarıdan potasyum iyonları gelir.

Sodyum iyonları bir protein molekülü ile birleşir ve protein ATPaz aktivitesi kazanır, yani. Pompayı çalıştıran enerjinin salınımının eşlik ettiği ATP hidrolizine neden olma yeteneği.

ATP hidrolizi sırasında açığa çıkan fosfat proteine ​​bağlanır; proteini fosforile eder.

Fosforilasyon proteinde konformasyonel değişikliklere neden olur; sodyum iyonlarını tutamaz hale gelir. Serbest bırakılırlar ve hücrenin dışına çıkarlar.

Proteinin yeni yapısı, potasyum iyonlarının kendisine bağlanmasını teşvik eder.

Potasyum iyonlarının eklenmesi proteinin fosforilasyonuna neden olur. Tekrar konformasyonunu değiştirir.

Protein konformasyonundaki bir değişiklik hücre içinde potasyum iyonlarının salınmasına yol açar.

Protein yine sodyum iyonlarını kendisine bağlamaya hazırdır.

Bir çalışma döngüsünde pompa, hücreden 3 sodyum iyonunu dışarı pompalar ve 2 potasyum iyonunu içeri pompalar.

sitoplazma- hücrenin yüzey aparatı ile çekirdek arasında yer alan, hücrenin zorunlu bir bileşeni. Bu, aşağıdakilerden oluşan karmaşık bir heterojen yapısal komplekstir:

hiyaloplazma

organeller (sitoplazmanın kalıcı bileşenleri)

kapanımlar sitoplazmanın geçici bileşenleridir.

Sitoplazmik matris(hyaloplazma) hücrenin iç içeriğidir - renksiz, kalın ve şeffaf bir koloidal çözelti. Sitoplazmik matrisin bileşenleri hücrede biyosentez işlemlerini gerçekleştirir ve esas olarak anaerobik glikoliz nedeniyle enerji üretimi için gerekli enzimleri içerir.

Sitoplazmik matrisin temel özellikleri.

Hücrenin koloidal özelliklerini belirler. Vakuolar sistemin hücre içi membranlarıyla birlikte oldukça heterojen veya çok fazlı koloidal bir sistem olarak düşünülebilir.

Sitoplazmanın viskozitesinde bir değişiklik, dış ve iç faktörlerin etkisi altında meydana gelen bir jelden (daha kalın) bir sol'a (daha fazla sıvı) geçiş sağlar.

Kromatoforlarda siklozis, amoeboid hareket, hücre bölünmesi ve pigmentin hareketini sağlar.

Hücre içi bileşenlerin konumunun polaritesini belirler.

Hücrelerin mekanik özelliklerini sağlar - esneklik, birleşme yeteneği, sertlik.

Organeller– Hücrenin belirli işlevleri yerine getirmesini sağlayan kalıcı hücresel yapılar. Yapısal özelliklere bağlı olarak ayırt edilirler:

zar organelleri - bir zar yapısına sahiptir. Tek membranlı olabilirler (ER, Golgi aparatı, lizozomlar, bitki hücrelerinin vakuolleri). Çift zar (mitokondri, plastidler, çekirdek).

Membran olmayan organeller - zar yapısına sahip değildir (kromozomlar, ribozomlar, hücre merkezi, hücre iskeleti).

Genel amaçlı organeller tüm hücrelerin karakteristiğidir: çekirdek, mitokondri, hücre merkezi, Golgi aygıtı, ribozomlar, EPS, lizozomlar. Organeller belirli hücre tiplerinin karakteristik özelliği olduğunda, bunlara özel organeller denir (örneğin, kas lifini kasan miyofibriller).

Endoplazmik retikulum- zarı tübüllere, mikro boşluklara ve büyük sarnıçlara benzeyen birçok girinti ve kıvrım oluşturan tek bir sürekli yapı. ER zarları bir yandan hücre sitoplazmik zarına, diğer yandan nükleer zarın dış kabuğuna bağlanır.

İki tür EPS vardır - pürüzlü ve pürüzsüz.

Pürüzlü veya granüler ER'de sarnıçlar ve tübüller ribozomlarla ilişkilidir. zarın dış tarafıdır.Pürüzsüz veya agranüler ER'nin ribozomlarla bağlantısı yoktur. Bu zarın iç tarafıdır.

Biyomembranın yapısı. Ökaryotik hücrelerin hücreyi sınırlayan zarları ve zar organelleri ortak bir kimyasal bileşime ve yapıya sahiptir. Bunlar lipitleri, proteinleri ve karbonhidratları içerir. Membran lipitleri esas olarak fosfolipidler ve kolesterol ile temsil edilir. Membran proteinlerinin çoğu glikoproteinler gibi karmaşık proteinlerdir. Karbonhidratlar membranda bağımsız olarak oluşmazlar; proteinler ve lipitlerle ilişkilidirler. Membranların kalınlığı 7-10 nm'dir.

Membran yapısının şu anda genel olarak kabul edilen akışkan mozaik modeline göre, lipitler çift katman oluşturur veya lipit iki tabakalı, lipit moleküllerinin hidrofilik "başlarının" dışarı doğru baktığı ve hidrofobik "kuyrukların" zarın içinde gizlendiği (Şekil 2.24). Bu "kuyruklar" hidrofobikliklerinden dolayı hücrenin iç ortamı ile çevresinin sulu fazlarının ayrılmasını sağlar. Proteinler, çeşitli etkileşim türleri yoluyla lipitlerle ilişkilendirilir. Bazı proteinler zarın yüzeyinde bulunur. Bu tür proteinlere denir Çevresel, veya yüzeysel. Diğer proteinler kısmen veya tamamen membrana daldırılmıştır; bunlar integral, veya batık proteinler Membran proteinleri yapısal, taşıma, katalitik, reseptör ve diğer işlevleri yerine getirir.

Membranlar kristaller gibi değildir; bileşenleri sürekli hareket halindedir, bunun sonucunda lipit molekülleri arasında boşluklar ortaya çıkar - çeşitli maddelerin hücreye girip çıkabileceği gözenekler.

Biyolojik membranlar hücre içindeki konumlarına, kimyasal bileşimlerine ve işlevlerine göre farklılık gösterir. Ana membran türleri plazma ve içtir.

Hücre zarı(Şekil 2.24) yaklaşık %45 lipit (glikolipitler dahil), %50 protein ve %5 karbonhidrat içerir. Karmaşık proteinlerin-glikoproteinlerin ve karmaşık lipitlerin-glikolipitlerin bir parçası olan karbonhidrat zincirleri, membran yüzeyinin üzerine çıkıntı yapar. Plazmalemma glikoproteinleri son derece spesifiktir. Örneğin sperm ve yumurta dahil hücrelerin karşılıklı tanınması için kullanılırlar.

Hayvan hücrelerinin yüzeyinde karbonhidrat zincirleri ince bir yüzey tabakası oluşturur. glikokaliks. Hemen hemen tüm hayvan hücrelerinde tespit edilir, ancak ekspresyon derecesi farklılık gösterir (10-50 µm). Glikokaliks, hücre ile hücre dışı sindirimin gerçekleştiği dış ortam arasında doğrudan iletişimi sağlar; Reseptörler glikokalikste bulunur. Plazmalemmaya ek olarak bakteri, bitki ve mantar hücreleri de hücre zarlarıyla çevrilidir.

İç membranlarÖkaryotik hücreler, hücrenin farklı kısımlarını sınırlandırarak tuhaf "bölmeler" oluştururlar - bölmeler,çeşitli metabolik ve enerji süreçlerinin ayrılmasını teşvik eder. Kimyasal bileşimleri ve işlevleri farklı olabilir ancak genel yapısal planları aynı kalır.

Membran fonksiyonları:

1. Sınırlayıcı. Buradaki fikir, hücrenin iç alanını dış ortamdan ayırmalarıdır. Membran yarı geçirgendir, yani yalnızca hücrenin ihtiyaç duyduğu maddeler içinden serbestçe geçebilir ve gerekli maddelerin taşınması için mekanizmalar vardır.

2. Reseptör. Öncelikle çevresel sinyallerin algılanması ve bu bilgilerin hücreye aktarılmasıyla ilişkilidir. Bu fonksiyondan özel reseptör proteinleri sorumludur. Membran proteinleri aynı zamanda “dost ya da düşman” prensibine göre hücresel tanımanın yanı sıra, en çok çalışılanları sinir hücrelerinin sinapsları olan hücreler arası bağlantıların oluşumundan da sorumludur.

3. Katalitik. Membranların üzerinde çok sayıda enzim kompleksi bulunur ve bunun sonucunda üzerlerinde yoğun sentetik işlemler meydana gelir.

4. Enerji dönüşümü. Enerjinin oluşumu, ATP şeklinde depolanması ve tüketimi ile ilişkilidir.

5. Bölümlendirme. Membranlar ayrıca hücre içindeki boşluğu da sınırlandırarak reaksiyonun başlangıç ​​maddelerini ve ilgili reaksiyonları gerçekleştirebilecek enzimleri ayırır.

6. Hücreler arası temasların oluşumu. Membranın kalınlığı çıplak gözle fark edilemeyecek kadar küçük olmasına rağmen, bir yandan iyonlar ve moleküller, özellikle suda çözünenler için oldukça güvenilir bir bariyer görevi görürken, diğer yandan da iyonlar ve moleküller için oldukça güvenilir bir bariyer görevi görür. hücre içine ve dışına taşınmasını sağlar.

Zar taşınımı. Temel biyolojik sistemler olarak hücrelerin açık sistemler olması nedeniyle, metabolizmayı ve enerjiyi sağlamak, homeostaziyi, büyümeyi, sinirliliği ve diğer süreçleri sürdürmek için maddelerin membran - membran taşınması yoluyla transferi gereklidir (Şekil 2.25). Şu anda, maddelerin hücre zarı boyunca taşınması aktif, pasif, endo ve ekzositoza bölünmüştür.

Pasif ulaşım- Bu, daha yüksek bir konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona enerji tüketimi olmadan gerçekleşen bir taşıma türüdür. Lipidde çözünebilen küçük polar olmayan moleküller (0 2, C0 2) hücreye kolayca nüfuz eder. Basit difüzyon. Yüklü küçük parçacıklar da dahil olmak üzere lipitlerde çözünmeyenler, taşıyıcı proteinler tarafından alınır veya özel kanallardan (glikoz, amino asitler, K +, PO 4 3-) geçer. Bu tür pasif taşımaya denir Kolaylaştırılmış difüzyon. Su, hücreye lipit fazındaki gözeneklerden ve ayrıca proteinlerle kaplı özel kanallardan girer. Suyun zardan taşınmasına denir osmoz yoluyla(Şekil 2.26).

Osmoz bir hücrenin yaşamında son derece önemlidir, çünkü hücre çözeltisinden daha yüksek tuz konsantrasyonuna sahip bir çözeltiye yerleştirilirse su hücreyi terk etmeye başlayacak ve canlı içeriğin hacmi azalmaya başlayacaktır. Hayvan hücrelerinde hücre bir bütün olarak küçülür ve bitki hücrelerinde sitoplazma hücre duvarının gerisinde kalır. plazmoliz(Şekil 2.27).

Bir hücre sitoplazmadan daha az konsantre bir çözeltiye yerleştirildiğinde, suyun hücre içine taşınması ters yönde gerçekleşir. Ancak sitoplazmik zarın uzayabilirliğinin bir sınırı vardır ve hayvan hücresi sonunda yırtılır, bitki hücresi ise güçlü hücre duvarı nedeniyle buna izin vermez. Bir hücrenin tüm iç boşluğunun hücresel içerikle doldurulması olayına denir. deplazmoliz.İlaçları hazırlarken, özellikle intravenöz uygulama için hücre içi tuz konsantrasyonu dikkate alınmalıdır, çünkü bu, kan hücrelerine zarar verebilir (bunun için% 0,9 sodyum klorür konsantrasyonuna sahip salin çözeltisi kullanılır). Bu, hücre ve dokuların yanı sıra hayvan ve bitki organlarının yetiştirilmesinde de daha az önemli değildir.

Aktif taşımacılık ATP enerjisinin daha düşük bir madde konsantrasyonundan daha yüksek bir madde konsantrasyonuna harcanması ile ilerler. Özel pompa proteinleri kullanılarak gerçekleştirilir. Proteinler K + , Na + , Ca 2+ ve diğer iyonları zardan pompalar, bu da temel organik maddelerin taşınmasını ve ayrıca sinir uyarılarının ortaya çıkmasını vb. teşvik eder.

Endositoz- bu, zarın girintiler oluşturduğu ve daha sonra zar kesecikleri oluşturduğu, maddelerin hücre tarafından emilmesinin aktif bir sürecidir - fagozomlar, emilen nesnelerin bulunduğu yer. Daha sonra birincil lizozom fagozomla birleşerek oluşur. ikincil lizozom, veya fagolizozom, veya sindirim vakuolü. Keseciğin içeriği lizozom enzimleri tarafından sindirilir ve parçalanma ürünleri hücre tarafından emilir ve asimile edilir. Sindirilmeyen kalıntılar ekzositozla hücreden uzaklaştırılır. İki ana endositoz türü vardır: fagositoz ve pinositoz.

Fagositoz katı parçacıkların hücre yüzeyi tarafından yakalanması ve hücre tarafından emilmesi işlemidir ve pinositoz- sıvılar. Fagositoz esas olarak hayvan hücrelerinde (tek hücreli hayvanlar, insan lökositleri) meydana gelir, onların beslenmesini ve sıklıkla vücudun korunmasını sağlar (Şekil 2.28).

Pinositoz yoluyla proteinler, antijen-antikor kompleksleri bağışıklık reaksiyonları vb. sırasında emilir. Ancak birçok virüs de hücreye pinositoz veya fagositoz yoluyla girer. Bitki ve mantar hücrelerinde fagositoz, dayanıklı hücre zarlarıyla çevrelendiklerinden pratik olarak imkansızdır.

Ekzositoz- endositozun tersi bir süreç. Bu sayede sindirim boşluklarından sindirilmemiş besin kalıntıları salınır, hücrenin ve bir bütün olarak vücudun yaşamı için gerekli olan maddeler uzaklaştırılır. Örneğin, sinir uyarılarının iletimi, uyarıyı gönderen nöron tarafından kimyasal habercilerin salınması nedeniyle meydana gelir - arabulucular, bitki hücrelerinde ise hücre zarındaki yardımcı karbonhidratlar bu şekilde salgılanır.

Bitki hücrelerinin, mantarların ve bakterilerin hücre duvarları. Hücre, zarın dışında güçlü bir çerçeve salgılayabilir. hücre zarı, veya hücre çeperi.

Bitkilerde hücre duvarının temeli selüloz, 50-100 moleküllük demetler halinde paketlenmiştir. Aralarındaki boşluklar su ve diğer karbonhidratlarla doludur. Bitki hücre zarı kanallarla doludur - plazmodezmata(Şekil 2.29), içinden endoplazmik retikulumun zarlarının geçtiği.

Plasmodesmata, maddelerin hücreler arasında taşınmasını gerçekleştirir. Ancak su gibi maddelerin taşınması hücre duvarları boyunca da gerçekleşebilir. Zamanla, tanenler veya yağ benzeri maddeler de dahil olmak üzere çeşitli maddeler, bitkilerin hücre duvarında birikerek, hücre duvarının kendisinin odunlaşmasına veya suberizasyonuna, suyun yer değiştirmesine ve hücresel içeriklerin ölümüne yol açar. Komşu bitki hücrelerinin hücre duvarları arasında, onları bir arada tutan ve bitki gövdesini bir bütün olarak yapıştıran orta plakalar olan jöle benzeri ara parçalar vardır. Sadece meyve olgunlaşması sürecinde ve yapraklar düştüğünde yok edilirler.

Mantar hücrelerinin hücre duvarları oluşur kitin- nitrojen içeren bir karbonhidrat. Oldukça güçlüdürler ve hücrenin dış iskeletini oluştururlar, ancak yine de bitkilerde olduğu gibi fagositozu önlerler.

Bakterilerde hücre duvarı, peptit parçalarına sahip karbonhidratlar içerir. mürein, ancak içeriği farklı bakteri grupları arasında önemli ölçüde farklılık gösterir. Diğer polisakkaritler de hücre duvarının dışına salınarak bakterileri dış etkenlerden koruyan bir mukoza kapsülü oluşturabilir.

Membran hücrenin şeklini belirler, mekanik bir destek görevi görür, koruyucu bir işlev görür, hücrenin ozmotik özelliklerini sağlar, canlı içeriğin gerilmesini sınırlandırır ve suyun girmesi nedeniyle artan hücrenin yırtılmasını önler. . Ayrıca su ve içinde çözünen maddeler, sitoplazmaya girmeden önce veya tam tersine ayrılırken hücre duvarının üstesinden gelirken, su hücre duvarlarından sitoplazmaya göre daha hızlı taşınır.