غشا چیست؟ ساختار و عملکرد غشا

فهرست مطالب:

غشا چیست؟ ساختار و عملکرد غشا
غشا چیست؟ ساختار و عملکرد غشا
Anonim

غشا چیست؟ این مفهوم در حوزه های مختلف زندگی و علوم مورد استفاده قرار می گیرد. و در هر کدام معنای متفاوتی دارد. اما، به هر حال، استفاده از این اصطلاح با معنای خود کلمه مرتبط است. ترجمه از لاتین، "غشاء" یک غشاء است.

تفسیرهای مختلف از مفهوم

در فناوری و مهندسی، این مفهوم زمانی استفاده می شود که در مورد یک لایه نازک یا صفحه ثابت در امتداد کانتور صحبت می شود، مانند میکروفون ها یا فشارسنج ها.

در زیست شناسی، غشاء به عنوان یک ساختار مولکولی الاستیک شناخته می شود که در هر سلول وجود دارد و عملکرد محافظت در برابر تأثیرات محیطی را انجام می دهد. این یکپارچگی سلول را تضمین می کند و در فرآیندهای متابولیک با دنیای خارج شرکت می کند.

غشاء اسمز معکوس

یکی از اختراعات اخیر ماژول اسمز معکوس است که برای تصفیه آب استفاده می شود. این طرح لوله ای است که دارای کف و درب است. و در داخل این لوله فقط غشای اسمز معکوس وجود دارد که وجود آن تولید آب فوق‌العاده خالص را از آلاینده‌های مختلف باکتریولوژیکی تضمین می‌کند.و ذخایر بیولوژیکی مکانیسم تصفیه مایع مبتنی بر به حداقل رساندن فضاهای مرده است که باکتری‌ها در آن تجمع می‌کنند.

غشاء چیست
غشاء چیست

این ماژول ها به طور گسترده در پزشکی استفاده می شوند و به عبارت دقیق تر، دستگاه های همودیالیز را با آب فوق خالص تامین می کنند.

ممبران برای باتری های هیدرولیک و مخازن انبساط. جایگزین آنها

آکومولاتورهای هیدرولیک و مخازن انبساط وسایلی هستند که برای جبران فشار (حجم) اضافی داخل دستگاه های گرمایشی استفاده می شوند.

در این مورد غشاء چیست؟ این عنصر جزء اصلی دستگاه هایی از این نوع است. بر عملکرد و قابلیت اطمینان کل سیستم تأثیر می گذارد. شکل غشاء ممکن است متفاوت باشد. دیافراگم، توپ و بالون است. اگر مخزن حجم زیادی داشته باشد، یک اتصالات فلزی در پشت المنت وارد می شود که در آن سوراخی برای تخلیه هوا وجود دارد. بسته به دامنه استفاده از دستگاه، مواد برای ساخت غشا انتخاب می شود. به عنوان مثال در مخازن انبساط سیستم گرمایشی ملاک اصلی میزان مقاومت حرارتی و دوام است. در مورد تامین آب سرد، انتخاب مواد غشایی با معیار خاصیت ارتجاعی دینامیکی هدایت می‌شود.

متاسفانه هیچ ماده ای وجود ندارد که بتوان آن را جهانی نامید. بنابراین انتخاب صحیح آن یکی از مهمترین شرایط کارکرد طولانی مدت دستگاه و کارکرد کارآمد آن می باشد. اغلب، صفحات از لاستیک طبیعی ساخته شده اند،لاستیک بوتیل یا اتیلن پروپیلن مصنوعی.

غشای اسمز معکوس
غشای اسمز معکوس

غشا با جدا کردن باتری یا مخزن انبساط از سیستم جایگزین می شود. ابتدا پیچ هایی که فلنج و بدنه را در کنار هم نگه می دارند جدا می شوند. در برخی از دستگاه ها نیز یک مانت در ناحیه نوک پستان وجود دارد. پس از برداشتن آن، غشاء را می توان به راحتی جدا کرد. با انجام عمل معکوس، باید یک ممبران جدید نصب کنید.

غشاهای پلیمری

مفهوم "غشاء پلیمری" در موارد متعددی استفاده می شود. در مرحله اول، از آن استفاده می شود، و در مورد یکی از مدرن ترین و پیشرفته ترین مواد سقف از نظر کاربردی صحبت می شود. این نوع غشاء با استفاده از روش اکستروژن تولید می شود که تضمین می کند که در ترکیب مواد نهایی هیچ حفره ای وجود نداشته باشد. از مزایای یک محصول پلیمری می توان به مقاومت مطلق در برابر آب، نفوذپذیری بخار، وزن سبک، استحکام، اشتعال پذیری کم، ایمنی محیطی اشاره کرد.

اصطلاح "غشاء پلیمری" اغلب در مورد صفحات اسمز معکوس که قبلاً در بالا ذکر شد و همچنین انواع دیگر غشاهای ساخته شده از پلیمرهای آلی به کار می رود. اینها محصولات میکرو و اولترافیلتراسیون هستند، غشاهایی که در نانوفیلتراسیون استفاده می شوند. مزیت غشاهای پلیمری در این زمینه در قابلیت ساخت بالا و امکانات زیاد برای کنترل خواص و ساختار مواد نهفته است. این از تغییرات شیمیایی و تکنولوژیکی کوچک در فرآیند تولید استفاده می کند.

غشای سلولی. سلول - واحداز همه موجودات زنده

مدتهاست که شناخته شده است که واحد ساختاری اساسی یک موجود زنده یک سلول است. این یک بخش متمایز از سیتوپلاسم است که توسط یک غشای سلولی احاطه شده است. در روند تکامل، با گسترش محدودیت های عملکرد، انعطاف پذیری و ظرافت پیدا کرد، زیرا مهمترین فرآیندهای بدن دقیقاً در سلول ها اتفاق می افتد.

غشای خارجی
غشای خارجی

غشاء سلولی مرز سلول است که یک مانع طبیعی بین محتویات داخلی آن و محیط است. ویژگی اصلی غشا نیمه نفوذپذیری است که نفوذ رطوبت و مواد مغذی را به داخل سلول و حذف محصولات پوسیدگی از آن تضمین می کند. غشای سلولی جزء ساختاری اصلی سازماندهی سلولی است.

حقایق تاریخی مربوط به کشف و مطالعه غشای سلولی

در سال 1925، گرندل و گوردر با موفقیت آزمایشی را برای شناسایی "سایه" گلبول های قرمز راه اندازی کردند. این آنها بودند که برای اولین بار در طی آزمایشات دو لایه لیپیدی را کشف کردند. جانشینان کار خود دانیلی، داوسون، رابرتسون، نیکلسون در سال های مختلف بر روی ایجاد یک مدل موزاییکی سیال از ساختار غشایی کار کردند. سینشر سرانجام در سال 1972 موفق به انجام این کار شد.

عملکردهای اساسی غشای سلولی

  • جداسازی محتویات داخلی سلول از اجزای محیط خارجی.
  • به حفظ ثبات ترکیب شیمیایی داخل سلول کمک کنید.
  • تنظیم تعادل متابولیسم.
  • اتصالبین سلول ها.
  • عملکرد سیگنال.
  • عملکرد محافظتی.

پوسته پلاسما

غشایی که به آن غلاف پلاسما می گویند چیست؟ این دیواره سلولی بیرونی است که در ساختار خود یک فیلم اولترا میکروسکوپی به ضخامت 5-7 نانومتر است. از ترکیبات پروتئینی، فسفولیپیدها، آب تشکیل شده است. این فیلم به دلیل خاصیت ارتجاعی، رطوبت را به خوبی جذب می کند و همچنین قابلیت بازیابی سریع یکپارچگی خود را دارد.

غشای پلیمری
غشای پلیمری

غشای پلاسمایی با ساختار جهانی مشخص می شود. موقعیت مرزی آن باعث مشارکت در فرآیند نفوذپذیری انتخابی در طول حذف محصولات پوسیدگی از سلول می شود. غشای خارجی در تعامل با عناصر همسایه و محافظت مطمئن از محتویات در برابر آسیب، یکی از مهمترین اجزای ساختار سلولی است.

نازک ترین لایه ای که گاهی غشای سلولی موجودات زنده را می پوشاند گلیکوکالیکس نام دارد. از پروتئین ها و پلی ساکاریدها تشکیل شده است. و در سلول های گیاهی، غشاء از بالا توسط یک دیواره مخصوص محافظت می شود که عملکرد حمایتی را نیز انجام می دهد و شکل خود را حفظ می کند. این در درجه اول از فیبر، یک پلی ساکارید نامحلول تشکیل شده است.

بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که وظایف اصلی غشای سلولی بیرونی ترمیم، محافظت و تعامل با سلول‌های همسایه است.

ویژگی های ساختمان

غشا چیست؟ این یک پوسته متحرک است که عرض آن 6-10 نانومتر است. ساختار آن بر اساسدو لایه لیپیدی و پروتئین ها کربوهیدرات ها نیز در غشا وجود دارند، اما تنها 10 درصد از جرم غشاها را تشکیل می دهند. اما آنها لزوماً در گلیکولیپیدها یا گلیکوپروتئین ها یافت می شوند.

اگر در مورد نسبت پروتئین ها و لیپیدها صحبت کنیم، آنگاه می تواند بسیار متفاوت باشد. همه اینها به نوع پارچه بستگی دارد. به عنوان مثال، میلین حاوی حدود 20٪ پروتئین است، در حالی که میتوکندری حاوی حدود 80٪ است. ترکیب غشاء به طور مستقیم بر تراکم آن تأثیر می گذارد. هر چه محتوای پروتئین بیشتر باشد، تراکم پوسته بیشتر است.

تنوع عملکردهای لیپیدی

هر لیپید در طبیعت یک فسفولیپید است که از تعامل گلیسرول و اسفنگوزین حاصل می شود. پروتئین های غشایی به طور متراکم در اطراف داربست لیپیدی بسته می شوند، اما لایه آنها پیوسته نیست. برخی از آنها در لایه لیپیدی غوطه ور هستند، در حالی که برخی دیگر، همانطور که بود، در آن نفوذ می کنند. دلیل وجود نواحی قابل نفوذ به آب همین است.

ترکیب غشایی
ترکیب غشایی

واضح است که ترکیب لیپیدها در غشاهای مختلف تصادفی نیست، اما هنوز توضیح روشنی برای این پدیده پیدا نشده است. هر پوسته ای می تواند تا صد نوع مختلف مولکول لیپید را در خود جای دهد. عواملی را در نظر بگیرید که ممکن است بر تعیین ترکیب لیپیدی مولکول غشا تأثیر بگذارد.

  • اولاً، مخلوطی از لیپیدها باید لزوماً توانایی تشکیل یک لایه دوگانه پایدار را داشته باشد که در آن پروتئین ها بتوانند کار کنند.
  • ثانیاً، لیپیدها باید به تثبیت غشاهای بد شکل شدید، برقراری تماس بین غشاها یا اتصال برخی از غشاها کمک کنند.پروتئین ها.
  • سوم، لیپیدها تنظیم کننده های زیستی هستند.
  • چهارم، برخی از لیپیدها شرکت کنندگان فعال در واکنش های بیوسنتز هستند.

پروتئین های غشای سلول

پروتئین ها عملکردهای مختلفی را انجام می دهند. برخی نقش آنزیم‌ها را بازی می‌کنند، در حالی که برخی دیگر انواع مختلفی از مواد را از محیط به داخل سلول منتقل می‌کنند.

ساختار و عملکرد غشاء به گونه ای چیده شده است که پروتئین های انتگرال از طریق آن نفوذ می کنند و ارتباط نزدیکی را ایجاد می کنند. اما پروتئین های محیطی ارتباط نزدیکی با غشاء ندارند. عملکرد آنها حفظ ساختار پوسته، دریافت و تبدیل سیگنال‌ها از محیط خارجی، و به عنوان کاتالیزور برای واکنش‌های مختلف است.

غشای سلولی
غشای سلولی

ترکیب غشاء عمدتاً توسط یک لایه دو مولکولی نشان داده می شود. تداوم آن مانع و خواص مکانیکی سلول را تضمین می کند. در فرآیند فعالیت حیاتی، نقض ساختار دو لایه می تواند رخ دهد، که منجر به تشکیل نقص های ساختاری از طریق منافذ آبدوست می شود. به دنبال این، تمام عملکردهای غشای سلولی ممکن است مختل شود.

خواص شل

ویژگی های غشای سلولی به دلیل سیال بودن آن که به دلیل آن ساختار سفت و سختی ندارد. لیپیدهایی که ترکیب آن را تشکیل می دهند می توانند آزادانه حرکت کنند. شما می توانید عدم تقارن غشای سلولی را مشاهده کنید. این دلیل تفاوت در ترکیب لایه های پروتئینی و چربی است.

قطبی بودن غشای سلولی ثابت شده است، یعنی قسمت بیرونی آن دارای بار مثبت و سمت داخلی آن دارای بار منفی است. همچنینلازم به ذکر است که پوسته دارای بینش انتخابی است. علاوه بر آب، تنها گروه‌های خاصی از مولکول‌ها و یون‌های مواد محلول را وارد می‌کند.

ویژگی های ساختار غشای سلولی در موجودات گیاهی و جانوری

غشاء خارجی و شبکه آندوپلاسمی سلول به طور نزدیک به هم متصل هستند. اغلب سطح پوسته نیز با برآمدگی های مختلف، چین ها، میکروویلی ها پوشیده می شود. غشای پلاسمایی یک سلول حیوانی از بیرون با یک لایه گلیکوپروتئین پوشیده شده است که عملکردهای گیرنده و سیگنال را انجام می دهد. در سلول های گیاهی، بیرون از این پوسته، پوسته دیگری ضخیم و به وضوح زیر میکروسکوپ قابل مشاهده است. فیبری که از آن ساخته شده است در تشکیل تکیه گاه برای بافت های گیاهی مانند چوب نقش دارد.

ساختار و عملکرد غشاء
ساختار و عملکرد غشاء

سلولهای حیوانی همچنین دارای ساختارهای خارجی هستند که در خارج از غشاء قرار دارند. آنها به طور انحصاری عملکرد محافظتی را انجام می دهند. یک مثال کیتین است که در بافت پوششی حشرات یافت می شود.

علاوه بر سلولی، یک غشای درون سلولی یا درونی نیز وجود دارد. سلول را به بخش های بسته تخصصی به نام اندامک ها تقسیم می کند. آنها باید محیط خاصی را همیشه حفظ کنند.

بر اساس موارد فوق، می توان نتیجه گرفت که غشای سلولی که ویژگی های آن اهمیت آن را در عملکرد کل ارگانیسم ثابت می کند، بسته به عوامل داخلی و خارجی بسیاری، دارای ترکیب و ساختار پیچیده ای است. آسیب به این فیلم ممکن است منجر به مرگ شودسلول ها.

بنابراین، ساختار و عملکرد غشاء بستگی به حوزه علمی یا صنعتی دارد که این مفهوم در آن به کار می رود. در هر صورت، این عنصر یک پوسته یا پارتیشن است که انعطاف پذیر است و در لبه ها محکم می شود.

توصیه شده: