ممبران - چیست؟ غشای بیولوژیکی: عملکردها و ساختار

فهرست مطالب:

ممبران - چیست؟ غشای بیولوژیکی: عملکردها و ساختار
ممبران - چیست؟ غشای بیولوژیکی: عملکردها و ساختار
Anonim

طبیعت موجودات و سلول‌های زیادی ایجاد کرده است، اما با وجود این، ساختار و بیشتر عملکرد غشاهای بیولوژیکی یکسان است، که به ما اجازه می‌دهد تا ساختار آن‌ها را در نظر بگیریم و ویژگی‌های کلیدی آن‌ها را بدون وابسته شدن به نوع خاصی بررسی کنیم. از سلول.

غشا چیست؟

غشاها یک عنصر محافظ هستند که بخشی جدایی ناپذیر از سلول هر موجود زنده است.

واحد ساختاری و عملکردی همه موجودات زنده روی کره زمین یک سلول است. فعالیت حیاتی آن به طور جدایی ناپذیری با محیطی که با آن انرژی، اطلاعات و ماده مبادله می کند، مرتبط است. بنابراین، انرژی غذایی لازم برای عملکرد سلول از بیرون می آید و صرف اجرای وظایف مختلف آن می شود.

ساختار ساده ترین واحد ساختاری موجود زنده: غشای سلولی، هسته، اندامک ها، اجزاء مختلف. توسط غشایی احاطه شده است که هسته و تمام اندامک ها در داخل آن قرار دارند. اینها میتوکندری، لیزوزوم، ریبوزوم، دستگاه گلژی، شبکه آندوپلاسمی هستند. هر عنصر ساختاری غشای خاص خود را دارد.

نقش در زندگی سلولی

غشاء بیولوژیکی نقشی اوج در ساختار و عملکرد یک سیستم زندگی ابتدایی ایفا می کند. فقط سلولی که توسط یک پوسته محافظ احاطه شده است به درستی می تواند ارگانیسم نامیده شود. فرآیندی مانند متابولیسم نیز به دلیل وجود غشاء انجام می شود. اگر یکپارچگی ساختاری آن شکسته شود، منجر به تغییر در وضعیت عملکردی ارگانیسم به عنوان یک کل می شود.

غشای سلولی و عملکردهای آن

سیتوپلاسم سلول را از محیط خارجی یا از پوسته جدا می کند. غشای سلولی عملکرد مناسب عملکردهای خاص، ویژگی های تماس های بین سلولی و تظاهرات ایمنی را تضمین می کند و از تفاوت بین غشایی در پتانسیل الکتریکی پشتیبانی می کند. این شامل گیرنده هایی است که می توانند سیگنال های شیمیایی - هورمون ها، واسطه ها و سایر اجزای فعال بیولوژیکی را درک کنند. این گیرنده ها توانایی دیگری به آن می دهند - تغییر فعالیت متابولیک سلول.

غشاء است
غشاء است

عملکردهای غشایی:

1. انتقال فعال مواد.

2. انتقال غیرفعال مواد:

2.1. انتشار ساده است.

2.2. انتقال از طریق منافذ.

2.3. انتقال با انتشار یک حامل همراه با یک ماده غشایی یا با انتقال یک ماده در امتداد زنجیره مولکولی یک حامل انجام می شود.

3. انتقال غیر الکترولیت ها از طریق انتشار ساده و آسان.

4. انتقال یون فعال.

ساختار غشای سلولی

اجزای غشای سلولی لیپیدها و پروتئین ها هستند.

لیپیدها: فسفولیپیدها، فسفاتیدیل اتانول آمین، اسفنگومیلین،فسفاتیدیلینوزیتول و فسفاتیدیل سرین، گلیکولیپیدها. نسبت لیپیدها 40-90٪ است.

پروتئین ها: محیطی، انتگرال (گلیکوپروتئین ها)، اسپکترین، اکتین، اسکلت سلولی.

عنصر ساختاری اصلی یک لایه دوگانه از مولکول های فسفولیپید است.

غشاء سقف: تعریف و گونه شناسی

برخی آمار. در قلمرو فدراسیون روسیه، این غشاء نه چندان دور به عنوان یک ماده سقف استفاده شده است. سهم سقف های غشایی از تعداد کل دال های سقف نرم تنها 1.5٪ است. سقف های قیری و ماستیکی در روسیه رواج بیشتری یافته است. اما در اروپای غربی سقف های غشایی 87 درصد را تشکیل می دهند. تفاوت محسوس است.

به عنوان یک قانون کلی، غشاء به عنوان ماده اصلی برای پوشش سقف برای سقف های مسطح ایده آل است. برای کسانی که تعصب زیادی دارند، کمتر مناسب است.

حجم های تولید و فروش سقف های ممبران در بازار داخلی روند رشد مثبتی دارد. چرا؟ دلایل بیش از حد واضح است:

  • عمر سرویس حدود 60 سال است. تصور کنید، فقط مدت گارانتی استفاده که توسط سازنده تعیین شده است، به 20 سال می رسد.
  • نصب آسان. برای مقایسه: نصب سقف قیری 1.5 برابر بیشتر از نصب کف غشایی زمان می برد.
  • نگهداری و تعمیر آسان.

ضخامت غشاهای سقف می تواند 0.8-2 میلی متر باشد و وزن متوسط یک متر مربع 1.3 کیلوگرم است.

خواص غشاء سقف:

  • کشسانی;
  • قدرت؛
  • مقاومت در برابر اشعه UV و سایر محیط های تهاجمی؛
  • مقاومت در برابر سرما؛
  • مقاومت در برابر آتش.

غشای سقف سه نوع است. ویژگی اصلی طبقه بندی، نوع مواد پلیمری است که پایه بوم را تشکیل می دهد. بنابراین، غشاهای سقف عبارتند از:

  • EPDM. غشاهای متعلق به گروه EPDM بر اساس مونومر اتیلن-پروپیلن-دی ان پلیمریزه شده یا به عبارت ساده تر، لاستیک مصنوعی ساخته می شوند. مزایا: استحکام بالا، کشش، مقاومت در برابر آب، سازگاری با محیط زیست، هزینه کم. معایب: تکنولوژی چسب برای اتصال بوم ها با استفاده از نوار مخصوص، استحکام کم اتصالات. دامنه کاربرد: به عنوان یک ماده ضد آب برای سقف تونل، منابع آب، ذخیره سازی زباله، مخازن مصنوعی و طبیعی و غیره استفاده می شود.
  • غشاهای پی وی سی. اینها پوسته هایی هستند که در تولید آنها از پلی وینیل کلرید به عنوان ماده اصلی استفاده می شود. مزایا: مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، مقاومت در برابر آتش، طیف رنگی گسترده ورق های غشایی. معایب: مقاومت کم در برابر مواد قیر، روغن ها، حلال ها. مواد مضر را در جو منتشر می کند. رنگ بوم به مرور زمان محو می شود.
  • TPO. ساخته شده از الفین های ترموپلاستیک آنها می توانند تقویت شده و غیر تقویت شوند. اولین آنها مجهز به مش پلی استر یا پارچه فایبرگلاس هستند. مزایا: سازگاری با محیط زیست، دوام، کشش بالا، مقاومت در برابر دما (به عنواندر دماهای بالا و پایین)، اتصالات جوش داده شده درزهای ورق ها. معایب: رده قیمت بالا، کمبود تولید کننده در بازار داخلی.

ممبران پروفایل: ویژگی‌ها، عملکردها و مزایا

ممبران پروفیل یک نوآوری در بازار ساخت و ساز است. چنین غشایی به عنوان یک ماده ضد آب استفاده می شود.

غشای پروفیلی
غشای پروفیلی

ماده مورد استفاده در ساخت پلی اتیلن است. دومی در دو نوع وجود دارد: پلی اتیلن فشار قوی (LDPE) و پلی اتیلن فشار پایین (HDPE).

ویژگی های فنی غشاهای LDPE و HDPE

شاخص PVD PND
قدرت پارگی (MPa) 13 23
کشش کششی (%) 400 100
چگالی (kg/m3) 917-930 948-952
مقاومت فشاری (MPa) 12 20-36
مقاومت ضربه ای بریدگی (KJ/m²) - 2-50
مدول خمش (MPa) 140-250 600-850
سختی (MPa) 14-25 45-59
دمای کاری (˚C) از -60 تا +80 از -60 تا +80
نرخ جذب آب روزانه (%) 0, 01 0, 01

ممبره پلی اتیلن پرفشار دارای سطح خاصی است - جوش های توخالی. ارتفاع این سازندها می تواند از 7 تا 20 میلی متر متغیر باشد. سطح داخلی غشاء صاف است. این امکان خم شدن بدون مشکل مصالح ساختمانی را فراهم می کند.

تغییر شکل بخش های جداگانه غشاء مستثنی است، زیرا فشار در کل ناحیه آن به دلیل وجود همه برآمدگی های یکسان به طور مساوی توزیع می شود. از ژئوممبران می توان به عنوان عایق تهویه استفاده کرد. در این صورت تبادل حرارت رایگان در داخل ساختمان تضمین می شود.

مزایای ممبران پروفیلی:

  • افزایش قدرت؛
  • مقاومت در برابر حرارت؛
  • مقاومت در برابر تأثیرات شیمیایی و بیولوژیکی؛
  • عمر طولانی (بیش از 50 سال)؛
  • نصب و نگهداری آسان؛
  • قیمت مقرون به صرفه.

ممبران پروفایل در سه نوع وجود دارد:

  • با یک لایه؛
  • با بوم دو لایه=ژئوتکستایل + غشای زهکشی؛
  • با بوم سه لایه=سطح لغزنده + ژئوتکستایل + غشای زهکشی.

غشاء پروفیل تک لایه برای محافظت از عایق رطوبتی اصلی، نصب و برچیدن دیوارهای بتنی با رطوبت بالا استفاده می شود.هنگام تجهیز زهکشی دیوار از یک محافظ دو لایه استفاده می شود. متشکل از سه لایه، در خاکی که در برابر سرمازدگی مناسب است و خاکی که عمیق است استفاده می شود.

کاربرد غشاهای زهکشی

غشاء پروفیل کاربرد خود را در زمینه های زیر پیدا می کند:

  1. عایق رطوبتی پایه پایه. محافظت قابل اعتمادی را در برابر اثرات مخرب آب های زیرزمینی، سیستم های ریشه گیاهان، فرونشست خاک، آسیب های مکانیکی ارائه می دهد.
  2. زهکشی فونداسیون دیوار. تاثیر آب های زیرزمینی و بارش را با انتقال آنها به سیستم های زهکشی خنثی می کند.
  3. زهکشی نوع مخزن افقی - حفاظت از تغییر شکل به دلیل ویژگی‌های ساختاری.
  4. آنالوگ آماده سازی بتن. در مورد کارهای ساختمانی در ساخت و ساز ساختمان ها در منطقه کم آب زیرزمینی، در مواردی که از عایق رطوبتی افقی برای محافظت در برابر رطوبت مویرگی استفاده می شود، استفاده می شود. همچنین، عملکرد غشاء پروفیل شامل نفوذناپذیری لایه سیمان به خاک است.
  5. تهویه سطوح دیوار با رطوبت بالا. هم در داخل و هم در بیرون اتاق قابل نصب است. در حالت اول، گردش هوا فعال می شود و در حالت دوم، رطوبت و دمای مطلوب تضمین می شود.
  6. سقف معکوس استفاده شده.

غشاء فوق انتشار

غشای سوپردیفیوژن یک ماده نسل جدید است که هدف اصلی آن محافظت از عناصر است.ساختار سقف از باد، بارش، بخار.

غشای سوپردیفیوژن
غشای سوپردیفیوژن

تولید مواد محافظ بر اساس استفاده از مواد غیر بافته، الیاف متراکم با کیفیت بالا است. در بازار داخلی، غشای سه لایه و چهار لایه رایج است. بازخورد کارشناسان و مصرف‌کنندگان تأیید می‌کند که هر چه لایه‌های بیشتری زیربنای طرح باشد، عملکردهای محافظتی آن قوی‌تر است و بنابراین بازده انرژی اتاق به‌طور کلی بالاتر است.

بسته به نوع سقف، ویژگی های طراحی آن، شرایط آب و هوایی، تولید کنندگان توصیه می کنند که به یک یا نوع دیگری از غشاهای انتشار ترجیح دهند. بنابراین، آنها برای سقف های شیبدار سازه های پیچیده و ساده، برای سقف های شیبدار با حداقل شیب، برای سقف های تاشو و غیره وجود دارند.

غشای سوپردیفیوژن مستقیماً بر روی لایه عایق حرارتی، کفپوش تخته ای قرار می گیرد. نیازی به شکاف تهویه نیست. این مواد با براکت های مخصوص یا میخ های فولادی بسته می شود. لبه های ورق های انتشار با نوار نصب متصل می شوند. کار نصب را می توان حتی در شرایط شدید انجام داد: در یک صبح یخبندان، با وزش باد شدید و غیره.

عملکردهای غشایی
عملکردهای غشایی

علاوه بر این، پوشش مورد نظر می تواند به عنوان یک پوشش موقت سقف استفاده شود.

غشاهای پی وی سی: ماهیت و هدف

غشاهای PFC یک ماده سقفی ساخته شده از پلی وینیل کلراید با خاصیت کشسانی است. چنین مواد سقف مدرن انجام می دهدآنالوگ های رول قیری جابجا شده، که دارای یک اشکال قابل توجه هستند - نیاز به نگهداری و تعمیر سیستماتیک. امروزه ویژگی های مشخصه غشاهای PVC امکان استفاده از آنها را هنگام انجام تعمیرات سقف های مسطح قدیمی فراهم می کند. آنها همچنین هنگام نصب سقف های جدید استفاده می شوند.

غشاء پی وی سی
غشاء پی وی سی

سقف ساخته شده از این ماده به راحتی قابل استفاده است و نصب آن بر روی هر نوع سطحی، در هر زمان از سال و در هر شرایط آب و هوایی امکان پذیر است. غشای PVC دارای خواص زیر است:

  • قدرت؛
  • مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، انواع مختلف بارش، بارهای نقطه ای و سطحی.

به لطف خواص منحصر به فرد خود است که ممبران های پی وی سی سال ها به طور صادقانه به شما خدمت می کنند. عمر چنین سقفی برابر با عمر خود ساختمان است، در حالی که مصالح سقف نورد نیاز به تعمیرات منظم و در برخی موارد حتی برچیدن و نصب طبقه جدید دارند.

ورق های ممبران ساخته شده از PVC با جوش گرم نفس به یکدیگر متصل می شوند که دمای آن در محدوده 400-600 درجه سانتیگراد می باشد. این اتصال کاملاً مهر و موم شده است.

مزایای غشاهای PVC

شایستگی آنها آشکار است:

  • انعطاف پذیری سیستم سقف، که سازگارترین با پروژه ساخت و ساز است؛
  • درز اتصال بادوام و هوابند بین صفحات غشایی؛
  • تحمل ایده آل تغییرآب و هوا، شرایط آب و هوایی، دما، رطوبت؛
  • افزایش نفوذپذیری بخار، که به تبخیر رطوبت انباشته شده در فضای زیر سقف کمک می کند؛
  • گزینه های رنگی زیادی؛
  • املاک اطفاء حریق؛
  • توانایی حفظ خواص و ظاهر اصلی برای مدت طولانی؛
  • غشاء PVC یک ماده کاملاً سازگار با محیط زیست است که توسط گواهی های مربوطه تأیید شده است؛
  • فرآیند نصب مکانیزه است، بنابراین زمان زیادی نمی برد؛
  • قوانین عملیاتی اجازه نصب اضافات مختلف معماری را مستقیماً در بالای خود سقف غشایی PVC می دهد؛
  • استایل یک لایه باعث صرفه جویی در هزینه شما می شود؛
  • نگهداری و تعمیر آسان است.
غشای سلولی
غشای سلولی

پارچه غشایی

صنایع نساجی از دیرباز پارچه غشایی را می شناسند. کفش و لباس از این ماده ساخته شده است: برای بزرگسالان و کودکان. غشاء - اساس پارچه غشایی که به شکل یک فیلم پلیمری نازک ارائه می شود و دارای ویژگی هایی مانند مقاومت در برابر آب و نفوذپذیری بخار است. برای تولید این ماده، این فیلم با لایه های محافظ بیرونی و داخلی پوشانده شده است. ساختار آنها توسط خود غشاء تعیین می شود. این کار به منظور حفظ تمام خواص مفید حتی در صورت آسیب انجام می شود. به عبارت دیگر، لباس های غشایی با قرار گرفتن در معرض بارش به صورت برف یا باران خیس نمی شوند، اما در عین حال بخار را به طور کامل از بدن به محیط خارجی می رسانند. این پهنای باند به پوست اجازه تنفس می دهد.

همه موارد در نظر گرفته شده استبا موارد فوق، می توان نتیجه گرفت که لباس های زمستانی ایده آل از چنین پارچه ای ساخته می شوند. غشاء در پایه پارچه، در حالی که می تواند:

  • با منافذ؛
  • بدون منافذ؛
  • ترکیب.
ساختار غشایی
ساختار غشایی

غشاء با منافذ بسیار حاوی تفلون هستند. ابعاد چنین منافذی حتی به اندازه یک قطره آب هم نمی رسد، بلکه بزرگتر از یک مولکول آب است که نشان دهنده مقاومت در برابر آب و توانایی دفع عرق است.

ممبران هایی که منافذ ندارند معمولاً از پلی اورتان ساخته می شوند. لایه داخلی آنها تمام ترشحات عرق-چربی بدن انسان را متمرکز می کند و آنها را بیرون می راند.

ساختار غشاء ترکیبی دلالت بر وجود دو لایه دارد: متخلخل و صاف. این پارچه دارای ویژگی های باکیفیت است و تا سالیان متمادی دوام خواهد داشت.

به لطف این مزایا، لباس ها و کفش هایی که از پارچه های غشایی ساخته شده اند و برای پوشیدن در فصل زمستان طراحی شده اند، بادوام، اما سبک هستند و کاملاً در برابر یخ زدگی، رطوبت و گرد و غبار محافظت می کنند. آنها به سادگی برای بسیاری از انواع تفریحات فعال زمستانی، کوهنوردی ضروری هستند.

توصیه شده: