Wat is een membraan? Dit concept wordt gebruikt in verschillende levenssferen en wetenschappen. En in elk van hen heeft het een andere betekenis. Maar op de een of andere manier hangt het gebruik van deze term samen met de betekenis van het woord zelf. Vertaald uit het Latijn is "membraan" een membraan.
Verschillende interpretaties van het concept
In technologie en engineering wordt dit concept gebruikt als het gaat om een dunne film of plaat die langs de contour is bevestigd, zoals bij microfoons of manometers.
In de biologie wordt een membraan begrepen als een elastische moleculaire structuur die in elke cel aanwezig is en de functie vervult van bescherming tegen omgevingsinvloeden. Het zorgt voor de integriteit van de cel en neemt deel aan metabolische processen met de buitenwereld.
Omgekeerde osmosemembraan
Een van de recente uitvindingen is de module voor omgekeerde osmose, die wordt gebruikt om water te zuiveren. Dit ontwerp is een pijp met een bodem en een deksel. En in deze buis bevindt zich alleen het omgekeerde osmose-membraan, waarvan de aanwezigheid zorgt voor de productie van ultrapuur water, bevrijd van verschillende bacteriologische verontreinigingen.en biologische afzettingen. Het vloeistofzuiveringsmechanisme is gebaseerd op het minimaliseren van dode ruimtes waar bacteriën zich kunnen ophopen.
Deze modules worden veel gebruikt in de geneeskunde, en om preciezer te zijn, ze voorzien apparaten voor hemodialyse van ultrapuur water.
Membranen voor hydraulische accumulatoren en expansievaten. Hun vervanging
Hydraulische accumulatoren en expansievaten zijn apparaten die worden gebruikt om overdruk (volume) in verwarmingsapparaten te compenseren.
Wat is het membraan in dit geval? Dit element is het hoofdbestanddeel van apparaten van dit type. Het beïnvloedt de prestaties en betrouwbaarheid van het hele systeem. De vorm van het membraan kan variëren. Het is diafragma, bal en ballon. Als de tank een groot volume heeft, wordt een metalen fitting in de achterkant van het element gestoken, waarin een opening is voor het ontluchten. Afhankelijk van het toepassingsgebied van het apparaat, wordt het materiaal voor de vervaardiging van het membraan gekozen. In de expansievaten van het verwarmingssysteem is het belangrijkste criterium bijvoorbeeld het niveau van hittebestendigheid en duurzaamheid. In het geval van koudwatertoevoer wordt de keuze van het membraanmateriaal geleid door het criterium van dynamische elasticiteit.
Helaas is er geen materiaal dat universeel genoemd kan worden. Daarom is de juiste keuze een van de belangrijkste voorwaarden voor een langdurig gebruik van het apparaat en een efficiënte werking. Meestal zijn de platen gemaakt van natuurlijk rubber,synthetisch butyl of ethyleen propyleen rubber.
Het membraan wordt vervangen door de accumulator of het expansievat los te koppelen van het systeem. Eerst worden de schroeven verwijderd die de flens en het huis bij elkaar houden. Bij sommige apparaten is er ook een houder in het tepelgebied. Na verwijdering kan het membraan eenvoudig worden verwijderd. Door de omgekeerde actie uit te voeren, moet u een nieuw membraan installeren.
Polymeermembranen
Het concept van "polymeermembraan" wordt in verschillende gevallen gebruikt. Ten eerste wordt het gebruikt, sprekend over een van de meest moderne en geavanceerde dakbedekkingsmaterialen in termen van bruikbaarheid. Dit type membraan wordt geproduceerd door middel van een extrusiemethode, die ervoor zorgt dat er geen holtes in de samenstelling van het afgewerkte materiaal ontstaan. De voordelen van een polymeerproduct zijn onder meer absolute waterbestendigheid, dampdoorlatendheid, lichtgewicht, sterkte, lage ontvlambaarheid, milieuveiligheid.
De term "polymeermembraan" wordt vaak gebruikt als het gaat om de omgekeerde osmose-platen die hierboven al zijn genoemd, evenals andere soorten membranen gemaakt van organische polymeren. Dit zijn micro- en ultrafiltratieproducten, membranen die gebruikt worden bij nanofiltratie. Het voordeel van polymere membranen in deze context ligt in de hoge maakbaarheid en de grote mogelijkheden om de eigenschappen en structuur van het materiaal te beheersen. Hierbij worden kleine chemische en technologische variaties in het productieproces gebruikt.
Celmembraan. Cellen - eenhedenvan alle levende wezens
Het is al lang bekend dat de structurele basiseenheid van een levend organisme een cel is. Het is een gedifferentieerd deel van het cytoplasma, dat wordt omgeven door een celmembraan. Tijdens het evolutieproces, toen de grenzen van de functionaliteit groter werden, kreeg het plasticiteit en subtiliteit, omdat de belangrijkste processen in het lichaam precies in de cellen plaatsvinden.
Het celmembraan is de grens van de cel, die een natuurlijke barrière vormt tussen de interne inhoud en de omgeving. Het belangrijkste kenmerk van het membraan is de semi-permeabiliteit, die zorgt voor de penetratie van vocht en voedingsstoffen in de cel en de verwijdering van vervalproducten daaruit. Het celmembraan is de belangrijkste structurele component van de celorganisatie.
Historische feiten met betrekking tot de ontdekking en studie van het celmembraan
In 1925 hebben Grendel en Gorder met succes een experiment opgezet om de "schaduwen" van rode bloedcellen te identificeren. Zij waren het die de lipidedubbellaag voor het eerst ontdekten in de loop van experimenten. De opvolgers van hun werk Danielli, Dawson, Robertson, Nicholson werkten in verschillende jaren aan de creatie van een vloeibaar-mozaïekmodel van de membraanstructuur. Het is Singers uiteindelijk in 1972 gelukt om dit te doen.
Basisfuncties van het celmembraan
- Scheiding van de interne inhoud van de cel van de componenten van de externe omgeving.
- Bijdragen aan het behoud van de constantheid van de chemische samenstelling in de cel.
- Regel de balans van de stofwisseling.
- Connectiviteittussen cellen.
- Signaalfunctie.
- Beschermende functie.
Plasma Shell
Wat is het membraan, dat de plasmamantel wordt genoemd? Dit is de buitenste celwand, die qua structuur een ultramicroscopische film van 5-7 nanometer dik is. Het bestaat uit eiwitverbindingen, fosfolipiden, water. De film, die zeer elastisch is, absorbeert vocht goed en heeft ook het vermogen om zijn integriteit snel te herstellen.
Het plasmamembraan wordt gekenmerkt door een universele structuur. Zijn grenspositie veroorzaakt deelname aan het proces van selectieve permeabiliteit tijdens het verwijderen van vervalproducten uit de cel. Door de interactie met naburige elementen en de betrouwbare bescherming van de inhoud tegen beschadiging, is het buitenmembraan een van de belangrijkste componenten van de celstructuur.
De dunste laag die soms het celmembraan van levende organismen bedekt, wordt de glycocalyx genoemd. Het is opgebouwd uit eiwitten en polysachariden. En bij plantencellen wordt het membraan van bovenaf beschermd door een speciale wand, die ook een ondersteunende functie vervult en zijn vorm behoudt. Het bestaat voornamelijk uit vezels, een onoplosbaar polysacharide.
We kunnen dus concluderen dat de belangrijkste functies van het buitenste celmembraan herstel, bescherming en interactie met naburige cellen zijn.
Gebouwkenmerken
Wat is een membraan? Dit is een mobiele schaal, waarvan de breedte 6-10 nanometer is. De structuur is gebaseerd op:lipide dubbellaag en eiwitten. Koolhydraten zijn ook aanwezig in het membraan, maar ze vertegenwoordigen slechts 10% van de massa van de membranen. Maar ze worden noodzakelijkerwijs gevonden in glycolipiden of glycoproteïnen.
Als we het hebben over de verhouding tussen eiwitten en lipiden, dan kan deze sterk variëren. Het hangt allemaal af van het soort stof. Myeline bevat bijvoorbeeld ongeveer 20% eiwit, terwijl mitochondriën ongeveer 80% bevatten. De samenstelling van het membraan heeft rechtstreeks invloed op de dichtheid. Hoe hoger het eiwitgeh alte, hoe hoger de dichtheid van de schaal.
Diversiteit van lipidenfuncties
Elk lipide is van nature een fosfolipide, het resultaat van de interactie van glycerol en sfingosine. Membraaneiwitten zijn dicht opeengepakt rond de lipidensteiger, maar hun laag is niet continu. Sommigen van hen zijn ondergedompeld in de lipidenlaag, terwijl anderen er als het ware in doordringen. Dit is de reden voor de aanwezigheid van waterdoorlatende gebieden.
Het is duidelijk dat de samenstelling van lipiden in verschillende membranen niet willekeurig is, maar een duidelijke verklaring voor dit fenomeen is nog niet gevonden. Elke gegeven schaal kan tot honderd verschillende soorten lipidemoleculen bevatten. Overweeg de factoren die de bepaling van de lipidesamenstelling van het membraanmolecuul kunnen beïnvloeden.
- Ten eerste moet een mengsel van lipiden noodzakelijkerwijs het vermogen hebben om een stabiele dubbellaag te vormen waarin eiwitten kunnen functioneren.
- Ten tweede moeten lipiden helpen om ernstig vervormde membranen te stabiliseren, contact tussen membranen tot stand te brengen of bepaaldeeiwitten.
- Ten derde zijn lipiden bioregulatoren.
- Ten vierde zijn sommige lipiden actieve deelnemers aan biosynthesereacties.
Celmembraaneiwitten
Eiwitten vervullen verschillende functies. Sommige spelen de rol van enzymen, terwijl andere verschillende soorten stoffen uit de omgeving naar de cel en terug transporteren.
De structuur en functies van het membraan zijn zo gerangschikt dat integrale eiwitten er doorheen dringen en zorgen voor een nauwe verbinding. Maar perifere eiwitten zijn niet nauw verbonden met het membraan. Hun functie is om de structuur van de schaal te behouden, signalen van de externe omgeving te ontvangen en te transformeren en als katalysator te dienen voor verschillende reacties.
De samenstelling van het membraan wordt voornamelijk weergegeven door een bimoleculaire laag. De continuïteit ervan zorgt voor de barrière en mechanische eigenschappen van de cel. Tijdens het proces van vitale activiteit kan een schending van de structuur van de dubbellaag optreden, wat leidt tot de vorming van structurele defecten door hydrofiele poriën. Hierna kunnen alle functies van het celmembraan worden verstoord.
Shell-eigenschappen
Kenmerken van het celmembraan vanwege zijn vloeibaarheid, waardoor het geen stijve structuur heeft. De lipiden waaruit de samenstelling bestaat, kunnen vrij bewegen. Je kunt de asymmetrie van het celmembraan waarnemen. Dit is de reden voor het verschil in de samenstelling van de eiwit- en lipidelagen.
De polariteit van het celmembraan is bewezen, dat wil zeggen dat de buitenkant een positieve lading heeft en de binnenkant een negatieve. Ookopgemerkt moet worden dat de schaal selectief inzicht heeft. Het laat, naast water, alleen bepaalde groepen moleculen en ionen van opgeloste stoffen door.
Kenmerken van de structuur van het celmembraan in plantaardige en dierlijke organismen
Het buitenmembraan en het endoplasmatisch reticulum van de cel zijn nauw met elkaar verbonden. Vaak is het oppervlak van de schaal ook bedekt met verschillende uitsteeksels, plooien, microvilli. Het plasmamembraan van een dierlijke cel is aan de buitenkant bedekt met een glycoproteïnelaag die receptor- en signaalfuncties vervult. In plantencellen bevindt zich buiten deze schil nog een andere, dik en duidelijk zichtbaar onder een microscoop. De vezel waaruit het is gemaakt, is betrokken bij de vorming van ondersteuning voor plantenweefsels zoals hout.
Dierlijke cellen hebben ook externe structuren die zich buiten het membraan bevinden. Ze vervullen een uitsluitend beschermende functie. Een voorbeeld is chitine, dat wordt aangetroffen in het integumentaire weefsel van insecten.
Naast het cellulaire is er een intracellulair of binnenmembraan. Het verdeelt de cel in gespecialiseerde gesloten compartimenten die organellen worden genoemd. Ze moeten te allen tijde een bepaalde omgeving in stand houden.
Op basis van het bovenstaande kunnen we concluderen dat het celmembraan, waarvan de kenmerken zijn belang bewijzen voor het functioneren van het hele organisme, een complexe samenstelling en structuur heeft, afhankelijk van vele interne en externe factoren. Schade aan deze film kan de dood tot gevolg hebbencellen.
De structuur en functie van het membraan hangt dus af van het wetenschapsgebied of de industrie waarin dit concept wordt toegepast. Dit element is in ieder geval een schaal of scheidingswand die flexibel is en aan de randen bevestigd is.
