Содержание

Клеточная мембрана — это… Что такое Клеточная мембрана?

У этого термина существуют и другие значения, см. Мембрана. Изображение клеточной мембраны. Маленькие голубые и белые шарики соответствуют гидрофобным «головкам» фосфолипидов, а присоединённые к ним линии — гидрофильным «хвостам». На рисунке показаны только интегральные мембранные белки (красные глобулы и желтые спирали). Желтые овальные точки внутри мембраны — молекулы холестерола Жёлто-зеленые цепочки бусинок на наружной стороне мембраны — цепочки олигосахаридов, формирующие гликокаликс

Кле́точная мембра́на (или цитолемма, или плазмалемма, или плазматическая мембрана) отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулируют обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определённые условия среды.

Основные сведения

Клеточная стенка, если таковая у клетки имеется (обычно есть у растительных клеток), покрывает клеточную мембрану.

Клеточная мембрана представляет собой двойной слой (бислой) молекул класса липидов, большинство из которых представляет собой так называемые сложные липиды — фосфолипиды. Молекулы липидов имеют гидрофильную («головка») и гидрофобную («хвост») часть. При образовании мембран гидрофобные участки молекул оказываются обращены внутрь, а гидрофильные — наружу. Мембраны — структуры инвариабельные, весьма сходные у разных организмов. Некоторое исключение составляют, пожалуй, археи, у которых мембраны образованы глицерином и терпеноидными спиртами. Толщина мембраны составляет 7—8 нм.

Биологическая мембрана включает и различные белки: интегральные (пронизывающие мембрану насквозь), полуинтегральные (погруженные одним концом во внешний или внутренний липидный слой), поверхностные (расположенные на внешней или прилегающие к внутренней сторонам мембраны). Некоторые белки являются точками контакта клеточной мембраны с цитоскелетом внутри клетки, и клеточной стенкой (если она есть) снаружи.

Некоторые из интегральных белков выполняют функцию ионных каналов, различных транспортеров и рецепторов.

Функции

  • барьерная — обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой. Например, мембрана пероксисом защищает цитоплазму от опасных для клетки пероксидов. Избирательная проницаемость означает, что проницаемость мембраны для различных атомов или молекул зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств. Избирательная проницаемость обеспечивает отделение клетки и клеточных компартментов от окружающей среды и снабжение их необходимыми веществами.
  • транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки. Транспорт через мембраны обеспечивает: доставку питательных веществ, удаление конечных продуктов обмена, секрецию различных веществ, создание ионных градиентов, поддержание в клетке оптимального pH и концентрации ионов, которые нужны для работы клеточных ферментов.
    Частицы, по какой-либо причине неспособные пересечь фосфолипидный бислой (например, из-за гидрофильных свойств, так как мембрана внутри гидрофобна и не пропускает гидрофильные вещества, или из-за крупных размеров), но необходимые для клетки, могут проникнуть сквозь мембрану через специальные белки-переносчики (транспортеры) и белки-каналы или путем эндоцитоза.
    При пассивном транспорте вещества пересекают липидный бислой без затрат энергии по градиенту концентрации путем диффузии. Вариантом этого механизма является облегчённая диффузия, при которой веществу помогает пройти через мембрану какая-либо специфическая молекула. У этой молекулы может быть канал, пропускающий вещества только одного типа.
    Активный транспорт требует затрат энергии, так как происходит против градиента концентрации. На мембране существуют специальные белки-насосы, в том числе АТФаза, которая активно вкачивает в клетку ионы калия (K+) и выкачивают из неё ионы натрия (Na+).
  • матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие.
  • механическая — обеспечивает автономность клетки, ее внутриклеточных структур, также соединение с другими клетками (в тканях). Большую роль в обеспечение механической функции имеют клеточные стенки, а у животных — межклеточное вещество.
  • энергетическая — при фотосинтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки;
  • рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами (молекулами, при помощи которых клетка воспринимает те или иные сигналы).

    Например, гормоны, циркулирующие в крови, действуют только на такие клетки-мишени, у которых есть соответствующие этим гормонам рецепторы. Нейромедиаторы (химические вещества, обеспечивающие проведение нервных импульсов) тоже связываются с особыми рецепторными белками клеток-мишеней.
  • ферментативная — мембранные белки нередко являются ферментами. Например, плазматические мембраны эпителиальных клеток кишечника содержат пищеварительные ферменты.
  • осуществление генерации и проведения биопотенциалов.
    С помощью мембраны в клетке поддерживается постоянная концентрация ионов: концентрация иона К+ внутри клетки значительно выше, чем снаружи, а концентрация Na+ значительно ниже, что очень важно, так как это обеспечивает поддержание разности потенциалов на мембране и генерацию нервного импульса.
  • маркировка клетки — на мембране есть антигены, действующие как маркеры — «ярлыки», позволяющие опознать клетку. Это гликопротеины (то есть белки с присоединенными к ним разветвленными олигосахаридными боковыми цепями), играющие роль «антенн».
    Из-за бесчисленного множества конфигурации боковых цепей возможно сделать для каждого типа клеток свой особый маркер. С помощью маркеров клетки могут распознавать другие клетки и действовать согласованно с ними, например, при формировании органов и тканей. Это же позволяет иммунной системе распознавать чужеродные антигены.

Структура и состав биомембран

Мембраны состоят из липидов трёх классов: фосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Фосфолипиды и гликолипиды (липиды с присоединёнными к ним углеводами) состоят из двух длинных гидрофобных углеводородных «хвостов», которые связаны с заряженной гидрофильной «головой». Холестерол придаёт мембране жёсткость, занимая свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов и не позволяя им изгибаться. Поэтому мембраны с малым содержанием холестерола более гибкие, а с большим — более жёсткие и хрупкие. Также холестерол служит «стопором», препятствующим перемещению полярных молекул из клетки и в клетку. Важную часть мембраны составляют белки, пронизывающие её и отвечающие за разнообразные свойства мембран.

Их состав и ориентация в разных мембранах различаются.

Клеточные мембраны часто асимметричны, то есть слои отличаются по составу липидов, переход отдельной молекулы из одного слоя в другой (так называемый флип-флоп) затруднён.

Мембранные органеллы

Это замкнутые одиночные или связанные друг с другом участки цитоплазмы, отделённые от гиалоплазмы мембранами. К одномембранным органеллам относятся эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли, пероксисомы; к двумембранным — ядро, митохондрии, пластиды. Строение мембран различных органелл отличается по составу липидов и мембранных белков.

Избирательная проницаемость

Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью: через них медленно диффундируют глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты, глицерол и ионы, причем сами мембраны в известной мере активно регулируют этот процесс — одни вещества пропускают, а другие нет. Существует четыре основных механизма для поступления веществ в клетку или вывода их из клетки наружу: диффузия, осмос, активный транспорт и экзо- или эндоцитоз. Два первых процесса носят пассивный характер, то есть не требуют затрат энергии; два последних — активные процессы, связанные с потреблением энергии.

Избирательная проницаемость мембраны при пассивном транспорте обусловлена специальными каналами — интегральными белками. Они пронизывают мембрану насквозь, образовывая своего рода проход. Для элементов K, Na и Cl есть свои каналы. Относительно градиента концентрации молекулы этих элементов движутся в клетку и из неё. При раздражении каналы натриевых ионов раскрываются, и происходит резкое поступление в клетку ионов натрия. При этом происходит дисбаланс мембранного потенциала. После чего мембранный потенциал восстанавливается. Каналы калия всегда открыты, через них в клетку медленно попадают ионы калия.

См. также

Литература

  • Антонов В. Ф., Смирнова Е. Н., Шевченко Е. В. Липидные мембраны при фазовых переходах. — М.: Наука, 1994.
  • Геннис Р. Биомембраны. Молекулярная структура и функции: перевод с англ.   = Biomembranes. Molecular structure and function (by Robert B. Gennis). — 1-е издание. — М.: Мир, 1997. — ISBN 5-03-002419-0
  • Иванов В. Г., Берестовский Т. Н. Липидный бислой биологических мембран. — М.: Наука, 1982.
  • Рубин А. Б. Биофизика, учебник в 2 тт. — 3-е издание, исправленное и дополненное. — М.: издательство Московского университета, 2004. — ISBN 5-211-06109-8
  • Bruce Alberts, et al. Molecular Biology Of The Cell. — 5th ed. — New York: Garland Science, 2007. — ISBN 0-8153-3218-1 — учебник по молекулярной биологии на англ.  языке

Ссылки

Цитоплазматическая мембрана | справочник Пестициды.ru

Структура цитоплазматической мембраны

Структура цитоплазматической мембраны


1. Фосфолипиды; 2. Гликолепиды; 3. Интегральные белки; 4. Периферические белки; 5. Олигосахариды[1].

Бактериальная клетка, как и любая другая клетка прокариот, имеет цитоплазму, окруженную цитоплазмотической мембраной. Цитоплазма и цитоплазматическая мембрана составляют протопласт. Снаружи от него располагаются поверхностные структуры. К ним относятся: клеточная стенка, капсулы, чехлы, слизистые слои, жгутики, ворсинки и прочие структуры

[1].

Состав ЦПМ

Толщина цитоплазматической мембраны бактериальной клетки обычно составляет около 6–8 нм. На ее долю приходится до 15% сухой массы клетки[3].

Состоит ЦПМ из липидов (15–45%), белков (45–60%) и незначительного количества углеводов (около 10%)[3].

Липиды представлены фосфолипидами – до 30% сухой массы самой мембраны. Преобладают фосфатидилглицерин и дифосфатидилглицерин. В меньшем количестве представлены фосфатидилинозит и фосфатидилэтаноламин. Кроме того, обнаружены гликолипиды, каротиноиды, хиноны[3].

В составе липидов присутствуют нетипичные жирные кислоты (ненасыщенные и мононасыщенные), циклопропановые и разветвленные жирные кислоты. Набор жирных кислот и состоящих из них липидов для прокариот является видоспецифичным признаком[3].

Белки составляют половину и более сухой массы мембран. Их насчитывается более 20 типов. Они подразделяются на интегральные (погружены в гидрофобную область мембраны) и периферические (локализованы на поверхности гидрофильного слоя и часто прикреплены к интегральным белкам)[3].

Углеводы в мембране взаимосвязаны с белками и липидами. Они обычно локализованы только на наружной поверхности и выполняют функции рецепторов опознавания факторов внешней среды[3].

Структура ЦПМ

Цитоплазматическая мембрана бактерий, как и все прочие биологические мембраны, является асимметричной жидкокристаллической структурой. Ее асимметрия обусловлена химическим строением молекул белка и их расположением в липидном слое. Одни белки располагаются на поверхности, другие – погружены в него, третьи проходят насквозь от внутренней до внешней поверхности бислоя. Строго определенная ориентация мембранных белков обусловлена их синтезом и асимметричным включением в мембрану[3].

Наружная и внутренняя поверхности ЦПМ различаются по ферментативной активности[3].

В зависимости от условий окружающей среды, в частности от температуры, ЦПМ находится в различных фазовых состояниях: разжиженном или кристаллическом. При переходе из одной фазы в другую меняется подвижность компонентов мембраны, плотность ее упаковки. Это может приводить к нарушениям в функциональной активности ЦПМ[3].

Функции ЦПМ

Цитоплазматическая мембрана выполняет ряд существенных для клетки функций:

  1. Поддержание внутреннего постоянства цитоплазмы клетки, что достигается за счет полупроницаемости ЦПМ. Она проницаема для воды и низкомолекулярных веществ, но не проницаема для ионизированных соединений[1].
  2. Транспорт ионизированных веществ внутрь клетки и выход их наружу. Это осуществляется за счет специальных транспортных систем, локализирующихся в мембране. Такие системы функционируют за счет механизмов активного транспорта и системы специфических ферментов пермеаз[1].
  3. Транспорт веществ в клетку и вывод их наружу, что так же связано с полупроницаемостью ЦПМ[1].
  4. Локализация электротранспортной цепи и ферментов окислительного фосфорилирования[1].
  5. Синтез клеточной стенки и капсулы, что происходит за счет наличия в ЦПМ специфических переносчиков для образующихся молекул[1].
  6. Закрепление и энергетическое обеспечение работы жгутиков[1].

 

Часто задаваемые вопросы о мембранах Tyvek®

Часто задаваемые вопросы:

1. Зачем нужна мембрана ? нажмите для ответа 
2. На какие характеристики необходимо обращать внимание при выборе мембраны?  нажмите для ответа
3. Что такое паропроницаемость гидрозащитной мембраны? нажмите для ответа
4. Количество слоев – сколько слоев должно быть у мембраны? Верна или нет точка зрения, что чем больше слоев- тем лучше?  нажмите для ответа
5. Для чего важна прочность гидроизоляционного материала? нажмите для ответа
6. Почему мембрана должна быть стойкой к высоким температурам и УФ излучению? нажмите для ответа
7. Возможность использования  в качестве временной кровли- важное качество мембраны. нажмите для ответа
8. Сколько может прослужить мембрана?  нажмите для ответа
9. Зачем нужна металлизированная мембрана? нажмите для ответа
10. Как производить монтаж мембран? Какой стороной необходимо устанавливать мембрану? нажмите для ответа
11.Что такое пароизоляция? нажмите для ответа

12. Из чего сделан Tyvek®? Чем он отличается от обычной пленки? нажмите для ответа
13.Что произойдет, если использовать более экономичную  мембрану с невысокими функциональными характеристиками или пленку? нажмите для ответа

Если у Вас остались интересующие вопросы,  обязательно задайте их нашему специалисту здесь, и мы свяжемся с Вами.

Ответы:

1. Зачем нужна мембрана?

Мембрана  выполняет функции защиты утеплителя от намокания, теплопотерь, выветривания волокон, возможного попадания дождя, талого снега и пыли.

2. На какие характеристики необходимо обращать внимание при выборе мембраны?

На рынке представлены различные мембраны и пленки, предназначенные для гидроизоляции.  Для того, чтобы выбрать правильную, безопасную , долговечную и эффективную мембрану необходимо обратить внимание  на следующие определяющие характеристики:
• гидрозащита
• паропроницаемость
• количество слоев
• прочность
• стойкость к температурам и УФ излучению
• возможность использовать в качестве временной кровли
• долгосрочность и  сохранение рабочих характеристик спустя годы эксплуатации.

3. Что такое паропроницаемость гидрозащитной мембраны?

Высокая паропроницаемость Tyvek® ( более 1300 г/м2 за 24 часа) позволяет создать дышащую защиту, выводящую из здания конденсат  и защищающую от грибков и плесени.    Одновременно сохраняя основную функцию гидрозвщиты.

4. Количество слоев – сколько слоев должно быть у мембраны? Верна или нет точка зрения, что чем больше слоев, тем лучше?

Определяющим в функционировании мембраны является не количество слоев, а качество рабочего гидроизоляционного слоя ( остальные слои могут носить укрепляющую  и защитную функцию). Рабочий слой Tyvek® в 6-8 раз превышает толщину аналогичного слоя многих многослойных мембран.
К тому же в результате  воздействия влаги и температур, многослойные мембраны могут расслоиться и таким образом утратить свою основную  функцию гидрозащиты.

5. Для чего важна прочность гидроизоляционного материала?

Мембрана должна быть настолько прочной, чтобы выдержать возможное  в процессе монтажа истирание  и разрывы. Вы можете быть спокойны с мембранами Tyvek®.

6. Почему мембрана должна быть стойкой к высоким температурам и УФ излучению?

Каким бы прочным на разрыв и стойким к удлинению в процессе укладки ни был материал, ухудшение ключевых свойств водонепроницаемости может произойти всего через несколько недель. Основными факторами, снижающими эффективность изоляционного материала, являются температура и ультрафиолетовое излучение. (температура под закрытой черепицей кровлей может достигать до 90 градусов С). Что говорить о сроке, когда временно кровля оказывается незакрытой?
Большинство многослойных изоляционных материалов сделано на основе полипропилена (ПП), который, по своей природе более чувствителен к воздействию ультрафиолетового излучения, по сравнению с полиэтиленом (ПЭ).
Компания Дюпон провела независимые  испытания  по искусственному старению (узнать подробности здесь). В специальные климатические камеры  были помещены мембраны различных производителей. Все они были подвержены воздействию УФ и температуры в 90 градусов на протяжении длительного времени. При этом Tyvek® был единственной мембраной, ухудшение свойств которой не наблюдалось.

7. Возможность использования  в качестве временной кровли- важное качество мембраны.

Достаточно часто возникают ситуации, когда строительный процесс на время приостанавливается, а все конструкции остаются либо полностью, либо частично открытыми. Таким образом они становятся подвержены губительному воздействию солнечных лучей и ультрафиолета.  Это может привести к тому, что ценные свойства  по гидроизоляции используемой  мембраны будут утрачены.
В вопросе 6 описаны  результаты независимых тестов, которые показали, что благодаря высокой прочности, длительной стабильности к УФ и температурам, а также высоким показателям гидрозащиты, Tyvek® может служить временной кровлей до 4 месяцев, период являющийся критичным для аналогичных материалов.

8. Сколько может прослужить мембрана?

Срок службы мембран Tyvek®  составляет более 50 лет, что ведет к увеличению срока службы строительных конструкций в целом.

9. Зачем нужна металлизированная мембрана?

Металлизированные мембраны появились в ответ на требования рынка по увеличению энергоэффективности используемых строительных материалов. Они создают эффект «термоса», сохраняя тепло зимой и прохладу летом.

Комплексное решение Tyvek® Solid Silver и пароизоляция AirGuard® Reflective дают экономию на отоплении и кондиционировании до 15% .
Особенностью материала Tyvek®  является тончайший слой алюминия, нанесенный непосредственно на поверхность волокон.  Используемая технология нанесения алюминиевого слоя на каждое волокно, а не  на всю поверхность  позволяет сохранить уникальные особенности материала по паропроницаемости, приобретая  свойства алюминиевой фольги  —  отражать тепловое излучение в жаркий летний день и не излучать его наружу зимой.

10. Как производить монтаж мембран? Какой стороной необходимо устанавливать мембрану?

Tyvek® укладывается непосредственно на утеплитель и стропильную конструкцию. Благодаря высокому показателю паропроницаемости, дополнительный монтаж нижнего вентилируемого зазора   не требуется  ( при укладке обычно пленок он обязателен). Нет необходимости в дополнительных расходах на закупку контробрешетки. Это также снижает вероятность ошибок при монтаже. 

Благодаря уникаьлной однослойной  структуре Tyvek® ( кромe Supro)   может быть уложен  на стропильную конструкцию и утеплитель любой стороной, в отличие от других пленок и мембран. Таким образом исключаются протечки, связанные с неправильным монтажом.

Подробнее о монтаже на нашем сайте или в инструкциях по монтажу.

11. Что такое пароизоляция?

Пароизоляция- неотъемлемая часть системы изоляции кровли и стен. Основная ее функция- исключить возможность попадания в утеплитель и элементы конструкции влаги (в виде водяных паров воздуха) изнутри помещения и ее дальнейшей конденсации. Герметичный паробарьер AirGuard®, препятствующий конвективному переносу влаги и диффузии водяного пара, в купе с хорошим утеплителем, паропроницаемой мембраной  Tyvek® и продуманной вентиляцией- залог долговечности конструкции и комфорта домовладельцев.

Применение многих традиционных полиэтиленовых пароизоляционных материалов, которые практически полностью блокируют пар внутри помещения, в некоторых случаях может приводить к нарушениям процессов естественного воздухо- и влагопереноса и способствовать разрушению элементов строительных конструкций и образованию плесени.

12. Из чего сделан Tyvek®? Чем он отличается от обычной пленки?

Материал Tyvek® состоит из миллионов микроволокон, образующих так называемый “лабиринт”, обеспечивающий правильное и равномерное распределение добавок для защиты от ультрафиолета и теплового воздействия, что гарантирует высокую долговечность свойств по всей толщине материала.  Подробнее об уникальных свойствах Tyvek®.

13.Что произойдет, если использовать более экономичную  мембрану с невысокими функциональными характеристиками или пленку?

Использование некачественной мембраны приведет к  протечкам, намоканию  теплоизоляции , потери ее  свойств, теплопотерям,  порчи конструкции , материалов  и внутренней отделки от влаги,  дополнительным расходам на отопление помещения, а в последствии на ремонтные работы.

Так зачем экономит на надежности и безопасности?  Стоимость мембраны составляет около 1% всей конструкции.  С мембранами Tyvek® Вы получаете спокойствие надежность и безопасность на долгие годы.

Мембраны Gore-Tex. Что это и как работает?

Н аверняка вы видели эти яркие этикетки с надписью Gore-Tex на некоторых товарах в наших магазинах. И, может быть, даже задавались вопросом, почему одежда с ними стоит чуть дороже одежды без них. Мы посвятили мембранам Gore-Tex подробный текст, чтобы рассказать обо всех преимуществах технологии и ее применении.

Производители обещают, что в экипировке с мембраной Gore Tex вам в любую непогоду будет тепло и комфортно (почти как дома в халате)

Что такое Gore-Tex?

Gore-Tex — это мембрана, которую активно используют очень многие бренды Outdoor одежды. Вся фишка заключается в том, что Gore-Tex защищает от ветра, останавливает воду и, при этом, позволяет водяному пару выйти за пределы ткани. Проще говоря, Gore-Tex даёт одежде “дышать” и не отсыревать внутри даже во время физических нагрузок. То, что нужно для спорта. .

Как это работает?
Влага в мембранной одежде (в том числе, с ламинатом Гортекс) отводится за счет разницы давлений воздуха под одеждой и снаружи. Поэтому, если вы, например, присядете отдохнуть на веранде в кафе, то мембрана не поможет. Она работает только тогда, когда вы двигаетесь.

А как именно она работает?
Чтобы вам проще было понять, о чем мы говорим, вы можете представить себе изгородь, отражающую порывы ураганного ветра. Мембрана изготовлена из расширенного тефлона, растяжение которого образует микропористый материал с 1,7 миллионами пор на квадратный сантиметр. Разными способами эта мембрана интегрируется в ткань одежды, чтобы сделать её полностью водонепроницаемой и ветрозащитной.

Основные свойства: водостойкость (защита от дождя и мокрого снега), защита от ветра и паропроницаемость (“дышащая” способность ткани)


.

То есть, ткань совсем не промокает?
Нет, не промокает. Мембрана склеена с наружным слоем ткани. Кроме того, лицевая ткань изделия покрывается специальным составом с полимерами. Он не оставляет воде шансов. Особенно, если остальные слои одежды подобраны правильно.

Что за слои?
Мы имеем в виду термобелье (базовый слой) и толстовки из флиса или полартека (средний слой).
Каждый слой выполняет свою функцию. В то время, как мембранная одежда защищает от воды и ветра, термобелье впитывает и отводит пот, чтобы защитить организм от перегрева и переохлаждения в процессе нагрузки. Ну а флис сохраняет тепло.

И тогда холодно не будет?
Будет как в той рекламе — сухо и комфортно. Хотя некоторые говорят, что влага иногда все-таки ощущается. Дело в том, что горнолыжная одежда не проветривается так, как обычная майка. И когда вы находитесь без движения, пар задерживается внутри, так как давления, о котором мы говорили выше, не возникает.

Важно! Мембрана не спасает от холода! Для этого есть утеплитель и второй слой одежды.

А кто и когда придумал Gore-Tex?
Gore-Tex обнаружили случайно в 1969 году. Проводя эксперимент с нагретыми стержнями из тефлона, инженер-химик Боб Гор в отчаянии сильно растянул один из этих стержней и, сам того не ожидая, открыл совершенно новую форму полимера, теперь известную как ePTFE (извините нас, за небольшой урок химии). Структура этого самого ePTFE образована миллионами узелков. Они настолько маленькие, что частички воды не могут через них пройти. А вот пар может.
Бобу Гору потребовалось несколько лет, чтобы получить необходимые патенты на свою революционную технологию. В конечном итоге, бренд Gore-Tex был представлен на рынке в 1978 году.

 

И что, с того момента ничего не изменилось?  
Изначально мембрана не была на 100% неуязвимой — вода все равно просачивалась сквозь швы. Технологию доработали чуть позже, в 1979 году, когда производители разработали специальный станок и ленту Gore Seam для проклейки. В итоге, швы обработали по принципу швов гидрокостюмов.

Как используют Gore-Tex?
Здесь нужно начать с того, что у ламинатов Gore-Tex есть классификация.

Gore-Tex Pro — наиболее прочный и устойчивый к истиранию трехслойный ламинат с самыми высокими показателями водостойкости. Как правило, Gore-Tex Pro используется в экипировке для самых экстримальных погодных условий. Например, для big-mountain фрирайда.

     Сноуборд-одежда с мембраной Gore-Tex Pro

Gore-Tex Active проигрывает Pro в плане водостойкости, но не уступает по показателям паропроницаемости. Это максимально “дышащая” одежда, в которой можно хоть куда — она подходит для трекинга, бега, скитура, для катания на сноуборде и лыжах.

     Сноуборд-одежда с мембраной Gore-Tex Active

     Gore-Tex Products — в эту категорию попадает все остальное: кепки, обувь, иногда экипировка для активных видов спорта и повседневная одежда.

     Городская одежда с мембраной Gore-Tex

К слову говоря, бренды не сразу поняли весь потенциал Gore-Tex и на первых парах много экспериментировали. Еще до выхода первой коллекции одежды с Gore-Tex в магазинах появились мембранные палатки и спальные мешки. Затем появилась первая парка, которая по крою больше напоминала обычный дождевик. Позже всего свет увидели трекинговые ботинки и перчатки с “дышащей” прослойкой.  

Интересный факт: форму с Gore-Tex шьют для военных в США и Британии. Вот так вот… Кому-то кирзачи, а кому-то берцы с мембранной подкладкой.

Что это за цифры в описании одежды Gore-Tex?
Это характеристики. Они выражаются примерно вот так: 20K/20K или 15 000/10 000, где первые цифры — это показатели водостойкости, а вторые — паропроницаемости. Чем выше числовые значения, тем активнее «работает» мембрана.

Для горнолыжных курток Gore-Tex обычные показатели — это 28K/20K, для курток с другими мембранами эти значения могут опускаться до 10K10K.

Почему одежда Gore-Tex дороже?
Как правило, и в России и в Европе средняя цена горнолыжной куртки с Gore-Tex составляет 200-300 долларов. И дело не в себестоимости мембраны (она не так уж высока). Тут математика немного другая. Если бренд хочет делать одежду из Gore-Tex, то он должен соответствовать стандартам качества товарной марки. А именно а) он должен купить разрешение на производство от W. L. Gore & Associates (компании принадлежит патент на технологию). б) этот бренд должен обзавестись сертифицированным оборудованием (в частности, аппаратом для проклейки швов, о котором мы уже писали). Время от времени фабрику инспектируют представители Gore & Associates. Они же, кстати, проводят испытания материалов и следят за этапами изготовления.

А есть ли недостатки у этих тканей?
В совсем уж лютый холод появляется проблема обмерзания. Пары влаги конденсируются на внешней стороне ткани и она буквально дубеет (а иногда даже шуршит). Бороться с этим невозможно. Да и нужно ли?

Как ухаживать за одеждой с Gore-Tex?
Точно также, как и за любой другой мембранной одеждой:
  1. Не стирать слишком часто, так как защитные свойства ткани могут “смыться” вместе с грязью.
  2. Обзавестись специальной бытовой химией для мембранных тканей. В крайнем случае, мы можем посоветовать шампуни без хлора — они помогут сохранить целостность ламината и не “забьют” поры ткани.
  3. Температура для машинной стирки не должна быть выше 40’. Будет идеально, если вы включите еще и “деликатный” режим.
  4. Не помешает отдельно отправить изделие в сушку минут на 20. Либо просушить одежду самостоятельно при помощи утюга (но только без пара и на низкой температуре!). И не забудьте использовать марлю!
  5. Специальные пропитки для мембранная одежды — настоящая находка! Есть лубриканты для обработки швов, спреи для защиты от грязи и соли, чистящие пенки и куча других разных фишечек, включая наклейки и заплатки.

Клеточная мембрана и клеточная стенка. Её строение и функции — Наука и Техника — Каталог статей

Клеточная стенка расположена вне клеточной мембраны как внешний слой клеток растений, бактерий, водорослей и грибов. Он имеет несколько функций и является важным компонентом каждой клетки. Оно помогает держать клетку твердым и неповрежденным, и оно защищает всю клетку от инфекции путем не позволять патогенам войти клетку. Оно также позволяет перевозке материалов и в и из клетки. Клетки человека и животных не включают клеточную стенку, но они имеют клеточную мембрану.

Каков состав клеточной стенки?

Клеточная стенка построена по-разному в зависимости от типа клеток. В клеточных стенках растений он состоит из прочных волокон углеводного полимера, называемого целлюлозой. Углеводы образуются в клетках растений в процессе фотосинтеза и являются основным источником энергии для клеток растений. В бактериальных клетках клеточные стенки представляют собой соединение, состоящее из сахара и аминокислотного полимера под названием пептидогликан.

Растительная клеточная стенка имеет до трех секций в слоях, известных как средняя пластинка, первичная клеточная стенка и вторичная клеточная стенка.

Средняя пластинка — самый внешний слой. Он содержит полисахариды, известные как пектины. Целью этого слоя является содействие адгезии клеток, помогая соседним клеткам связываться друг с другом.

Первичная клеточная стенка находится в центральном слое клеточной стенки растения между средней пластинкой и клеточной мембраной. Он обнаружен в растениях, которые активно растут, и состоит в основном из целлюлозных микрофибрилл, которые содержатся внутри матрицы из гемицеллюлозных волокон и пектиновых полисахаридов. Эта часть клеточной стенки обеспечивает всю прочность и гибкость, которые имеют отношение к росту клеток.

Вторичная клеточная стенка образуется между первичной клеточной стенкой и плазматической мембраной в некоторых растительных клетках, но не во всех. После того, как первичная клеточная стенка перестает делиться и расти, она может утолщаться, образуя вторичную клеточную стенку. Это жесткий слой в клеточной стенке, который укрепляет и поддерживает форму клетки. Он может содержать лигнин в дополнение к целлюлозе и гемицеллюлозе, которые были в первичной клеточной стенке. Перед лигнином стоит важная задача по укреплению клеточных стенок растений и содействию проводимости воды в сосудистых тканях растения, которые обеспечивают транспорт воды как внутрь клетки, так и из нее.

Мембранная геймерская клавиатура Alloy Core RGB

Тип переключателя

Тип переключателя

Мембрана

Cherry MX (Blue/Red)

Kailh Silver Speed

HyperX Red (Red/Aqua)

HyperX (Red/Aqua/Blue)

HyperX Красные

HyperX Red

Подсветка

RGB (5 диапазонов)

Красная светодиодная

Светодиодная RGB

RGB-светодиоды

RGB-светодиоды

RGB-светодиоды

RGB-светодиоды

Форм-фактор

Полноразмерная (104/105 клавиш)

Без цифрового блока (87 клавиш)

Полноразмерная (104/105 клавиш)

Компактная

Полноразмерная

Полноразмерная

60%

Кнопки управления мультимедиа

Кнопки управления мультимедиа

Специализированные

Вспомогательные

Вспомогательные

Вспомогательные

Вспомогательные

Специализированные

Вспомогательные

Совместимость с ПО NGENUITY

Совместимость с ПО NGENUITY

Преднастроенные профили подсветки

Преднастроенные профили подсветки

6x

6x

3x

3x

3x

3x

3x

Проходной порт USB 2.
0

Проходной порт USB 2.0

Только для мобильной зарядки

Тип кабеля

Несъемный

Съемный (Mini USB)

Съемный (Mini USB)

Отсоединяемый (USB Type-C)

Отсоединяемый (USB Type-C)

Несъемный

Съемный (USB Type-C)

Совместимость

Совместимость

ПК, PS5™, PS4™, Xbox Series X|S™ и Xbox One™

ПК, PS5™, PS4™, Xbox Series X|S™ и Xbox One™

ПК, PS5™, PS4™, Xbox Series X|S™ и Xbox One™

ПК, PS5™, PS4™, Xbox Series X|S™ и Xbox One™

ПК, PS5™, PS4™, Xbox Series X|S™ и Xbox One™

ПК, PS5™, PS4™, Xbox Series X|S™ и Xbox One™

ПК, PS5™, PS4™, Xbox Series X|S™ и Xbox One™

PU-мембрана — Восток-Сервис-Москва

Микроскопические поры мембраны позволяют водяным испарениям свободно выходить наружу, одновременно блокируя проникновение влаги внутрь. PU-мембрана отличается водоупорностью, отличной стойкостью к воздействию ветра и морозостойкостью, надежно сохраняет эти свойства в процессе эксплуатации.

Водоупорность

Способность задерживать и отталкивать влагу, попавшую на лицевую поверхность ткани, не пропускать ее внутрь, даже если к участкам, на которые попала влага, будет приложено усилие. Ткань с мембранным водоупорным PU-покрытием прекрасно работает в таких условиях, как дождь с порывистым ветром, мокрый снег, а также когда необходимо сесть или встать на мокрую поверхность. 

Морозостойкость

Способность тканей обеспечивать защитные функции в условиях низких температур (до -60°С): сохранять эластичность, быть устойчивыми к появлению трещин и изломов. Появление трещин на костюме не только ухудшает внешний вид: при наличии даже небольшой трещины организм человека гораздо быстрее теряет тепло, а осадки могут проникнуть в пододежное пространство.

Паропроницаемость

Способность «дышать» — еще один показатель комфортности тканей с мембранным PU-покрытием. Он означает, что влага, выделяемая телом во время работы, полностью выводится на внешнюю поверхность костюма и испаряется, оставляя внутреннюю часть изделия сухой.

Даже если человек находится в неподвижном состоянии, он выделяет около 60 г влаги. При небольшой активности (прогулка, несложные спортивные упражнения) эта цифра увеличивается до 500 г. Если речь идет о выполнении человеком профессиональных обязанностей, зачастую связанных с интенсивными физическими нагрузками, количество выделяемого пота достигает 1 литра. Если испарения этой влаги не происходит, одежда становится мокрой, а в таких условиях организм человека теряет тепло в 23 раза быстрее, чем в сухой одежде. 

Еще одно преимущество современных качественных тканей с «дышащей» мембраной — она дает возможность швейной компании при пошиве зимнего костюма или куртки использовать более легкий утеплитель. Меньший вес изделия создает дополнительный комфорт, а, значит, повышает производительность труда. Руководство многих предприятий уже оценило выгоду современных курточных решений именно из мембранных тканей, поэтому, сегодня ткани с «дышащими» PU-мембранами широко востребованы в спецодежде!

вилл | анатомия | Британника

ворсинок , множественных ворсинок , в анатомии любой из небольших тонких сосудистых выступов, которые увеличивают площадь поверхности мембраны. Важные ворсинчатые оболочки включают плаценту и слизистую оболочку тонкой кишки. Ворсинки тонкой кишки выступают в полость кишечника, значительно увеличивая площадь поверхности для всасывания пищи и увеличивая пищеварительный секрет. Количество ворсинок составляет от 10 до 40 на квадратный миллиметр (от 6000 до 25000 на квадратный дюйм) ткани.Они наиболее распространены в начале тонкого кишечника и уменьшаются в количестве к концу тракта. Их длина составляет от примерно 0,5 до 1 мм (примерно от 0,02 до 0,04 дюйма).

Большое количество ворсинок придает внутренней стенке кишечника бархатистый вид. Каждая ворсинка имеет центральное ядро, состоящее из одной артерии и одной вены, мышечной нити, расположенного в центре лимфатического капилляра (млечного) и соединительной ткани, которая обеспечивает поддержку структур. Считается, что кровеносные сосуды транспортируют белки и углеводы, поглощаемые клетками ворсинок, а лимфатический капилляр удаляет капли эмульгированного жира (хилуса). Мышечная нить позволяет ворсинкам сокращаться и расширяться; Считается, что эти сокращения опорожняют содержимое молочной железы в более крупные лимфатические сосуды.

Структуры тонкой кишки

Внутренняя стенка тонкой кишки покрыта многочисленными складками слизистой оболочки, называемыми циркулярными складками. Поверхность этих складок содержит крошечные выступы, называемые ворсинками и микроворсинками, которые дополнительно увеличивают общую площадь абсорбции. Поглощенные питательные вещества попадают в кровоток по кровеносным капиллярам и млечным каналам или лимфатическим каналам.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

Человеческое тело: факт или вымысел?

Насколько глубоки ваши знания о внутреннем устройстве людей? Проверьте это с помощью этой викторины.

Ядро ворсинки покрывает поверхностный слой слизистой оболочки.Он в основном состоит из двух типов клеток: высоких, узких, столбчатых клеток, которые поглощают вещества, попавшие в кровеносные и лимфатические сосуды; и бокаловидные клетки, закругленные на конце, которые выделяют слизь в полость кишечника. На поверхности каждой столбчатой ​​клетки имеется около 600 очень мелких выступов, называемых микроворсинками, которые дополнительно увеличивают поглощающую площадь каждой ворсинки.

Ворсинки кишечника движутся покачивающими, сокращающимися движениями. Считается, что эти движения увеличивают поток крови и лимфы и улучшают абсорбцию.Ворсинки тонкой кишки поглощают около 2 галлонов (7,5 литров) жидкости в день, и абсорбция кажется беспорядочной.

Ворсинки плаценты известны как ворсинки хориона. Ворсинки хориона составляют значительную часть плаценты и служат в первую очередь для увеличения площади поверхности, по которой продукты материнской крови становятся доступными для плода. Внешний эпителиальный слой ворсинок хориона состоит из многоядерных клеток синцитиотрофобласта, которые образуются в результате слияния поддерживающих клеток цитотрофобласта.Клетки ворсинок хориона содержат тот же генетический материал, что и плод. По этой причине клетки ворсинок хориона можно собирать и исследовать, чтобы определить, поражен ли плод генетическим заболеванием; Эта процедура известна как забор проб ворсинок хориона.

Эта статья была последней исправлена ​​и обновлена ​​Кара Роджерс. Клеточная мембрана

: функции, роль и структура — видео и стенограмма урока

Фосфолипиды

Фосфолипиды составляют основную структуру клеточной мембраны.У единственной молекулы фосфолипида два разных конца: голова и хвост. Головной конец содержит фосфатную группу и является гидрофильным . Это означает, что ему нравятся молекулы воды или их привлекают.

Хвостовой конец состоит из двух цепочек атомов водорода и углерода, называемых цепями жирных кислот . Эти цепи гидрофобны, или не любят смешиваться с молекулами воды. Это похоже на то, что происходит, когда вы заливаете воду растительным маслом. Растительное масло не смешивается с водой.

Такое расположение молекул фосфолипидов составляет липидный бислой.

Фосфолипиды клеточной мембраны расположены в двойном слое, называемом липидным бислоем . Гидрофильные фосфатные головки всегда располагаются рядом с водой. Водянистые жидкости находятся как внутри клетки ( внутриклеточная жидкость, ), так и вне клетки ( внеклеточная жидкость ). Гидрофобные хвосты мембранных фосфолипидов организованы таким образом, чтобы удерживать их от воды.

Холестерин, белки и углеводы

Когда вы слышите слово холестерин, первое, что вы, вероятно, думаете, что это плохо. Однако холестерин на самом деле является очень важным компонентом клеточных мембран. Молекулы холестерина состоят из четырех колец, состоящих из атомов водорода и углерода. Они гидрофобны и находятся среди гидрофобных хвостов липидного бислоя.

Молекулы холестерина важны для поддержания целостности клеточной мембраны.Они укрепляют мембрану, не позволяя некоторым небольшим молекулам пересекать ее. Молекулы холестерина также предотвращают соприкосновение и затвердевание фосфолипидных хвостов. Это гарантирует, что клеточная мембрана остается жидкой и гибкой.

Некоторые белки плазматической мембраны расположены в липидном бислое и называются интегральными белками . Другие белки, называемые периферическими белками , находятся за пределами липидного бислоя. Периферические белки можно найти по обе стороны липидного бислоя: внутри клетки или вне клетки.Мембранные белки могут действовать как ферменты для ускорения химических реакций, действовать как рецепторы для определенных молекул или транспортировать материалы через клеточную мембрану.

Углеводы или сахара иногда обнаруживаются прикрепленными к белкам или липидам на внешней стороне клеточной мембраны. То есть они находятся только на внеклеточной стороне клеточной мембраны. Вместе эти углеводы образуют гликокаликс.

Гликокаликс клетки выполняет множество функций. Он обеспечивает амортизацию и защиту плазматической мембраны, а также важен для распознавания клеток.Основываясь на структуре и типах углеводов в гликокаликсе, ваше тело может распознавать клетки и определять, должны они там быть или нет. Гликокаликс также может действовать как клей для соединения клеток.

Это жидкая мозаичная модель клеточной мембраны.

Функции клеточной мембраны

Плазматическая мембрана клетки выполняет две основные роли:

  1. Это физический барьер.
  2. Регулирует обмен материалами с окружающей средой.

Клеточная мембрана важна, потому что она отделяет и защищает клетку от окружающей среды. Это позволяет внутриклеточным условиям клетки сильно отличаться от внеклеточных условий. Например, нервные клетки в вашем теле будут поддерживать высокую концентрацию калия внутри. Снаружи, во внеклеточной жидкости, очень мало калия и много натрия. Эти различия в концентрации абсолютно необходимы для функции нервных клеток, то есть посылки сигналов или нервных импульсов.

Структура и свойства клеточной мембраны, такие как наличие гидрофильных внешних областей и гидрофобных внутренних областей, предотвращают попадание или выход многих веществ из клетки. Это хорошо, потому что это означает, что нежелательные материалы случайно не попадут внутрь ячейки. Однако многие материалы, такие как питательная глюкоза, действительно должны пересекать клеточную мембрану. Также отходы жизнедеятельности необходимо удалить из клетки. В противном случае отходы накапливались бы и стали токсичными для клетки.

Клеточная мембрана способна регулировать то, что входит и что выходит из клетки.Это называется селективной проницаемостью . Только очень маленькие молекулы, такие как вода, кислород или углекислый газ, могут легко проходить через липидный бислой клеточной мембраны. Любые другие вещества, которые должны проходить через клеточную мембрану, должны проходить через транспортные белки. Эти белки очень специфичны в отношении того, что они переносят. Например, в ваших клеточных мембранах есть транспортеры, которые позволяют перемещаться только молекулам глюкозы. Есть и другие с другой структурой, которые переносят только натрий.

Избирательная проницаемость клеточной мембраны: некоторые молекулы могут проходить через слой фосфолипидов. Те, кто не может, должны иметь свои собственные транспортные белки.

Краткое содержание урока

Клеточная мембрана , или плазматическая мембрана, окружает и защищает внутреннюю среду клетки; однако это не единственная его функция. Клеточная мембрана также определяет, какие материалы входят в клетку или покидают ее.Это гарантирует, что клетки смогут избавляться от отходов и поглощать важные питательные вещества и газы.

Плазматическая мембрана представляет собой жидкую мозаику . Это означает, что он гибкий и состоит из множества различных типов молекул. Фосфолипиды образуют основную структуру клеточной мембраны, называемую липидным бислоем. В липидном бислое разбросано молекул холестерина , которые помогают поддерживать постоянную мембранную жидкость. Мембранные белки важны для транспортировки веществ через клеточную мембрану.Они также могут функционировать как ферменты или рецепторы. На стороне внеклеточной жидкости клеточной мембраны вы найдете углеводов . Они помогают распознавать клетку как клетку определенного типа и важны для удержания клеток вместе.

Результаты обучения

По завершении этого урока у вас будет возможность:

  • Определить функции клеточной мембраны
  • Опишите четыре типа молекул, из которых состоит клеточная мембрана.
  • Объясните жидкую мозаичную модель клеточной мембраны

ингибиторов мембранной функции — Creative Biolabs

При некоторых стойких бактериальных инфекциях бактерии обычно растут очень медленно или находятся в состоянии покоя. В этом случае традиционные антибиотические препараты, нацеленные на бактериальный биосинтез, трудно играть терапевтическую роль. Чтобы решить эту проблему, Creative Biolabs предлагает клиентам новое решение, которое заключается в достижении цели лечения путем разрушения двойного слоя бактериальной мембраны или нарушения функции мембраны у спящих бактерий. Клиническое применение этого метода может относиться к липогликопептидам, разрушающим бактериальные мембраны, и диарилхинолинам, которые ингибируют мембраносвязанную АТФ-синтазу.Несмотря на наличие некоторых недостатков, применение мембранно-активных агентов является важным средством устранения хронических бактериальных инфекций.

Мембраны бактериальных клеток как мишени для антибактериальных препаратов

Независимо от метаболического состояния бактерий, наличие клеточной мембраны необходимо для их выживания. Он обеспечивает селективный барьер для стабильности бактериальных клеток и проводимости энергии и вещества. Кроме того, мембрана также содержит около трети белков клетки и участвует во многих важных физиологических процессах.Антибактериальные пептиды (AMP), продуцируемые некоторыми хозяевами, и несколько биоактивных молекул, действующих на мембрану, демонстрируют свой потенциал в качестве антибактериальных мишеней. Но из-за опасений, что подобные соединения могут повредить плазматические мембраны млекопитающих, традиционные усилия по скринингу антибактериальных препаратов не использовали мембраны бактериальных клеток в качестве мишеней для разработки антибиотиков.

В последние годы с успешным медицинским применением мембранно-активных антибиотиков, таких как доптомицин, телаванцин, оритаванцин и далбаванцин, было показано, что антибактериальные препараты, нацеленные на клеточные мембраны, устанавливают бактериальную специфичность.Ключевой механизм заключается в том, что мембраны бактериальных клеток богаты отрицательно заряженными фосфолипидами (фосфатидилглицерином и кардиолипином) и цвиттерионным фосфатидилэтаноламином, которые могут связываться соединениями с положительным зарядом. Например, даптомицин может олигомеризоваться в мицеллоподобную амфифильную структуру в присутствии ионов кальция, обеспечивая поверхность ложноположительным зарядом, тем самым увеличивая его сродство к отрицательным ионам. Кроме того, связывание с предшественниками пептидогликана и белками бактериальной мембраны на мембране также способствует специфичности даптомицина и липогликопептидов.

Рис.1 Структура мембраны бактериальной клетки. (Эпанд, 2016)

Разработка лекарств, нацеленных на мембраны бактериальных клеток

Creative Biolabs считает, что мембранные активные вещества могут быть многообещающим средством лечения хронических бактериальных инфекций. С этой целью мы можем помочь клиентам разработать антибактериальные препараты, нацеленные на мембраны бактериальных клеток. Наши услуги имеют следующие преимущества:

  • Узнайте, как создавать видоспецифичные молекулы, выстраивая отношения структура-активность.Мы можем применять стратегии дизайна от антимикробных пептидов и пептидомиметиков к небольшим молекулам.
  • Мы можем использовать анализ гемолиза красных кровяных телец, чтобы исключить из препаратов-кандидатов соединения, которые могут повредить мембраны клеток млекопитающих.
  • Поскольку общие мембранно-активные соединения не подходят для перорального введения, мы можем максимизировать эффективность препарата, используя специальные составы или режимы дозирования.
  • Путем изучения бактерицидной кинетики мембранно-активных агентов была определена их концентрационная и временная зависимость.Это облегчит дальнейшую клиническую разработку или химическую оптимизацию для увеличения потенциала активности против бактерий в различных состояниях покоя.

Если вы заинтересованы в наших услугах по разработке противомикробных препаратов, свяжитесь с нами для получения более подробной информации.

Номер ссылки

  1. Epand, R.M .; и др. . Молекулярные механизмы мембранного нацеливания антибиотиков [J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Биомембраны .2016, 1858 (5): 980-987.

Только для исследовательских целей.



Авторские права © 2021 Creative Biolabs.

Как функционирует клеточная мембрана?

Все живые существа состоят из клеток, и все клетки имеют разные части, которые выполняют определенные функции. Одна из частей, присутствующих в каждой клетке, называется клеточной мембраной.

В этой статье мы обсудим структуру и функцию клеточной мембраны, отвечая на вопросы «что делает клеточная мембрана?» и «почему клеточная мембрана важна?»

Что делает клеточная мембрана?

Основная функция клеточной мембраны — защищать внутреннюю часть клетки. Клеточная мембрана окружает цитоплазму клетки (как растительных, так и животных клеток). Как тонкое полупроницаемое вещество клеточная мембрана пропускает одни предметы внутрь клетки, не позволяя другим проникнуть внутрь. Клеточная мембрана чрезвычайно важна для обеспечения безопасности клетки.

Поскольку клеточная мембрана имеет полупроницаемую структуру, она также придает клетке некоторую форму. Несмотря на то, что клеточная мембрана не такая толстая и прочная, как клеточная стенка растительных клеток, она помогает поддерживать структуру клетки.

Клеточная мембрана также отвечает за рост клеток посредством двух процессов, известных как эндоцитоз и экзоцитоз.

Что такое эндоцитоз?

Во время эндоцитоза материалы извне клетки попадают в клетку и затем абсорбируются. Эндоцитоз помогает клеткам получать необходимые материалы.

Существует три типа эндоцитоза. При пиноцитозе клетки потребляют небольшое количество внеклеточной жидкости, чтобы помочь им гидратироваться. При эндоцитозе, опосредованном рецептором , большая внеклеточная молекула, такая как белок, связана с рецептором на клеточной мембране. В фагоцитозе клетки заглатывают большие объекты, такие как куски мертвого органического вещества, и запечатывают их в большие вакуоли и переваривают материал.

Что такое экзоцитоз?

При экзоцитозе клетка выделяет вещества в окружающую среду. Во время экзоцитоза везикулы, содержащие вещества, перемещаются к клеточной мембране и сливаются с ней.

Эта функция клеточной мембраны дает три результата: общая поверхность мембраны увеличивается, токсины или продукты жизнедеятельности выводятся, а белки становятся частью плазматической мембраны.

Структура клеточной мембраны

Клеточные мембраны состоят в основном из липидов и белков.

Липид — это тип органической молекулы, обнаруженной в живых существах. Липиды маслянистые или воскообразные. Жиры состоят из молекул липидов.

Белки — это большие сложные молекулы, обнаруженные в живых организмах. Они состоят из аминокислот и выполняют работу, связанную со структурой, функцией и регулированием тканей и органов тела.

В клеточных мембранах обнаружены три типа липидов и два типа белков.

Липиды клеточной мембраны

В клеточных мембранах обнаружены три типа липидов:

Фосфолипиды являются основным компонентом клеточных мембран.Они выстраиваются в линию и образуют двойной слой, который есть у всех клеточных мембран. Двухслойная форма фосфолипидов помогает защитить клетку, позволяя проходить только определенным материалам.

Холестерин — это липид, который помогает клеточным мембранам не становиться слишком жесткими. Холестерин действует как овчарка — он собирает фосфолипиды и предотвращает их скопление.

Гликолипиды находятся на поверхности клеточной мембраны и помогают клетке распознавать другие клетки в организме.

Белки клеточной мембраны

Клеточные мембраны содержат два основных типа белков, которые затем выполняют определенные функции в пределах категорий.

Периферические белки — это белки, которые прикреплены к внешней стороне клеточной мембраны. Они вовлечены в клеточную мембрану из-за взаимодействия с другими типами белков.

Интегральные мембранные белки проходят через саму мембрану.

Классы периферических и интегральных мембранных белков

Существует четыре различных класса периферических и интегральных мембранных белков.И периферические, и интегральные мембранные белки имеют структурные, рецепторные, транспортные молекулы и гликопротеины.

Во-первых, это структурных белка , которые, как следует из названия, помогают придать клетке ее структуру.

Далее идет рецепторных белков . Эти белки помогают клетке общаться с другими клетками (вспомните о приеме сотового телефона). Они используют гормоны, нейротрансмиттеры и другие вещи, чтобы общаться с другими клетками.

Транспортные молекулы похожи на паромы.Они помогают переносить материал через клеточную мембрану.

Наконец, гликопротеинов также помогают в коммуникации и транспортировке.

Функция клеточной мембраны: основные выводы

Клетка состоит из многих частей, таких как хромосомы, ядро, аппарат Гольджи и клеточная мембрана.

Структура и функция клеточной мембраны заключается в том, чтобы действовать как привратник клетки. Клеточная мембрана придает клетке форму и помогает не пропускать плохой материал, а также переносить внутрь хороший материал.

Все клетки имеют клеточные мембраны, которые состоят в основном из липидов и белков.

Что дальше?

Вы изучаете облака в своем классе естественных наук? Получите помощь в определении различных типов облаков с помощью нашего экспертного руководства.

Работаете над исследовательской работой, но не знаете, с чего начать? Тогда ознакомьтесь с нашим руководством, где мы собрали множество высококачественных тем для исследований, которые вы можете использовать бесплатно.

Нужна помощь с уроком английского — в частности, с определением литературных приемов в текстах, которые вы читаете? Тогда вы обязательно захотите взглянуть на наше исчерпывающее объяснение самых важных литературных устройств и того, как они используются.

Роль мембраны красных клеток — гематология и онкология

Клинические достижения в гематологии и онкологии

Август 2014 г., том 12, выпуск 8

Сант-Рейн Пасриха, бакалавр наук, магистр медицины и здравоохранения, доктор философии, FRACP, FRCPA, NHMRC

CJ Martin Ранний научный сотрудник, MRC Weatherall, Институт молекулярной медицины, Оксфордский университет, Оксфордшир, Соединенное Королевство; и Школа народонаселения и глобального здравоохранения, факультет медицины, стоматологии и медицинских наук, Мельбурнский университет, Виктория, Австралия

Это часть 1 из 3 частей, посвященных мембране эритроцитов.

H&O С какими проблемами сталкиваются эритроциты при прохождении через капилляры?

SRP Красная клетка имеет диаметр примерно 8 мкм при циркуляции по крупным сосудам. Однако он должен проходить через капилляры шириной всего 3 мкм и через щели ретикулоэндотелиальной системы шириной всего от 0,5 до 1 мкм. Таким образом, эритроцит должен иметь возможность безопасно и обратимо претерпевать обширную деформацию без фрагментации.Неспособность достичь этой деформации приводит к повреждению эритроцитов и их удалению из кровотока селезенкой. Фактически, это механизм, с помощью которого стареющие эритроциты, которые больше не могут сгибаться, как их более молодые аналоги, выборочно удаляются из кровообращения.

H&O Какие характеристики необходимы эритроцитам для выполнения этой деформации?

SRP Деформация эритроцита достигается за счет своей уникальной формы, структурных характеристик и состава мембраны эритроцитов, а также вязкости содержимого клетки.

Красная клетка представляет собой двояковогнутый диск. Эта форма позволяет ему иметь достаточный объем (90 мкл), чтобы содержать достаточное количество гемоглобина для его функции переноса кислорода, и достаточную площадь поверхности (приблизительно 140 мкм 2 ), чтобы обеспечить деформируемость. Большая площадь поверхности позволяет эритроцитам претерпевать обширные изменения формы без повреждений. Если бы красная клетка была сферой, гораздо более низкая площадь поверхности предотвратила бы ее деформацию.

Клеточная вязкость, которая определяется внутриклеточным гемоглобином и содержанием воды, также регулирует деформируемость клеток.Мембрана эритроцитов поддается деформации, частично благодаря эластичным свойствам (свертывание и раскручивание) структурных белков, которые поддерживают ее форму и стабильность.

H&O Каковы функции мембраны эритроцитов?

SRP Одна из функций — поддерживать структуру и удерживать содержимое красных кровяных телец, главным образом гемоглобина. Однако мембрана эритроцитов — это не просто оболочка, она играет решающую роль в поддержании клеточных функций в единственной не зародившейся клетке тела (клеточные органеллы теряются во время созревания эритроцитов).Таким образом, мембрана эритроцитов выполняет жизненно важные задачи по транспортировке солей и питательных веществ.

H&O Какие свойства мембраны эритроцитов позволяют ей выполнять эти функции?

SRP Мембрана эритроцитов достигает своих ключевых структурных свойств за счет того, что она деформируема, но стабильна, а также благодаря уникальной двояковогнутой форме с высоким отношением площади поверхности к объему. Он выполняет свою транспортную роль через ряд белков, которые охватывают его и встроены в него, хотя транспорт также происходит посредством пассивной диффузии.

H&O Какова структура нормальной мембраны эритроцитов?

SRP Мембрану эритроцитов можно рассматривать как липидную мембрану, привязанную к нижележащему скелету. Около 52% массы мембраны составляет белок, 40% — липиды и 8% — углеводы. Липидный бислой содержит фосфолипиды (в основном фосфатидилхолин и сфингомиелин во внешнем слое и фосфатидилэтаноламин и фосфатидилсерин во внутреннем слое) с неэтерифицированным холестерином в промежуточном пространстве.Дезорганизация конкретного расположения фосфолипидов может привести к иммуногенности эритроцитов. Одним из результатов может быть прикрепление макрофагов для удаления.

H&O Какова структура мембранного скелета и какую роль он играет в поддержании эритроцитов?

SRP Белки, ответственные за придание мембранного скелета, привязаны к цитоплазматической поверхности мембраны и отвечают за эластичность и стабильность мембраны эритроцитов.Ключевыми белками, составляющими скелет мембраны, являются спектрин, актин, белок 4.1, паллидин и анкирин, хотя задействованы многие другие белки. Альфа- и бета-субъединицы спектрина переплетаются с образованием димеров, а димеры связываются голова к голове с образованием тетрамеров; Тетраметы спектрина образуют гексагональные единицы, которые образуют сетчатую структуру. Тетрамеры спектрина связаны вместе соединительными комплексами, включающими актин, белок 4.1 и другие белки. Скелет связан с липидной мембраной анкирином, который связывается с полосой 3, усиленной полосой 4.2. Белки, образующие горизонтальные и вертикальные взаимодействия, поддерживают целостность и форму эритроцитов. Вертикальные взаимодействия (в том числе взаимодействия спектрин-анкирин-полоса 3, связи комплекса спектрин-белок 4.1R с соединительным комплексом и взаимодействия между скелетными белками и отрицательно заряженными белками внутреннего компонента липидного бислоя) стабилизируют липидную мембрану, а горизонтальные взаимодействия (включая ассоциации гетеродимеров спектрина) поддерживают структурную целостность эритроцитов, в том числе после воздействия сдвига.

Интегральные белки, которые встроены в липидную мембрану и охватывают ее, выполняют необходимые функции для гомеостаза эритроцитов и мембран, а также взаимодействуют со скелетом, прикрепляя его к липидной мембране. Полоса 3, анионообменник, играет решающую роль в поддержании гидратации эритроцитов; однако он также связывает скелет эритроцитов с липидной мембраной посредством взаимодействия с анкирином, белками 4.2, 4.1 и другими белками. Гликофорины (A, B, C и D) — это гликопротеины, богатые сиаловой кислотой, которые передают чистый отрицательный заряд поверхности клетки, предотвращая чрезмерное взаимодействие клеток и эндотелия.Гликофорины, по-видимому, служат рецептором и играют важную роль в инвазии плазмодия в эритроциты. Другие интегральные мембранные белки включают ряд каналов транспорта ионов, воды и газа, а также белки, функция которых еще полностью не выяснена.

H&O Какие антигены содержатся в мембране эритроцитов?

SRP Мембрана эритроцитов экспрессирует ключевые углеводные и белковые антигены, которые имеют решающее значение для иммунофенотипирования эритроцитов и, следовательно, имеют решающее значение для трансфузионной медицины. Большинство этих антигенов также играют важную роль в физиологии эритроцитов, хотя функция некоторых все еще остается неопределенной. Большинство антигенов эритроцитов представляют собой интегральные мембранные белки. К ним относятся антигены группы Rh, а также антигены Даффи, Келла, Кидда и Льюиса. Группа крови Колтона представляет собой полиморфизм белка аквапорина 1. Гликофорины несут антигены системы MNS. Основная группа ABO антигенов эритроцитов не является составной частью мембраны эритроцитов, но на самом деле представляет собой углеводы, которые выходят из нее.

H&O Что мы узнали о мембране эритроцитов за последние годы?

SRP Важные открытия были сделаны в отношении взаимодействия между мембраной эритроцитов и малярией. Специфические антигены, экспрессируемые при инфицировании P falciparum ( Plasmodium falciparum мембранный белок эритроцитов [PfEMP], STEVOR), связываются с рецепторами на поверхности красных клеток (например, гликофорином C), опосредуя инвазию, или экспрессируются на поверхность инфицированных эритроцитов. Интересной новой технологией, о которой сообщается во все большем количестве публикаций, является биоинженерия, позволяющая использовать мембрану эритроцитов в качестве потенциальной системы доставки лекарств, при этом терапевтические агенты либо содержатся в цитоплазме, либо связаны с поверхностью мембраны.

H&O Какие достижения сделали эти открытия возможными?

SRP Важным подходом к открытию новых компонентов и функций мембраны эритроцитов была способность идентифицировать новые генетические поражения у пациентов и семей с морфологией эритроцитов, свидетельствующей о патологии мембраны эритроцитов, но до сих пор нераспознанных мутаций, с использованием целевое или массовое секвенирование; были идентифицированы новые полиморфизмы и смоделировано их предполагаемое влияние на экспрессию генов, аминокислотную последовательность и структуру белка.

Во-вторых, современные методы протеомных открытий позволили детально проанализировать и описать белки, связанные с мембраной эритроцитов. Недавний анализ идентифицировал 340 белков, вовлеченных в мембрану, в том числе 105 интегральных мембранных белков, 54, которые были ассоциированы с мембраной или были связаны, и 5, которые были заякорены гликозилфосфатидилинизотолом (GPI), и 40 белков цитоскелета. Роль большинства этих белков в существующих рамках понимания мембраны еще не выяснена.

H&O Что бы вы хотели добавить?

SRP Я хотел бы кратко остановиться на патофизиологии нарушений мембраны красных клеток (сфероцитоз, эллиптоцитоз, овалоцитоз), чтобы связать предыдущее обсуждение с болезнью.

Наследственный сфероцитоз вызывается повреждениями генов, кодирующих белки, участвующие в вертикальных взаимодействиях, которые связывают мембрану эритроцитов со скелетом. Таким образом, мутации в спектрине (α или β), анкирине, полоса 4.2 или полоса 3 приводят к неадекватному прикреплению мембраны эритроцитов к скелету, потере площади поверхности мембраны и сфероцитозу. Анализ белков мембраны эритроцитов может выявить дефицит спектрина, даже если мутации в спектрине отсутствуют, поскольку потеря вертикальных взаимодействий приводит к нарушению сборки комплекса спектрина. Сфероцитоз вызывает снижение деформируемости, что приводит к захвату и удалению клеток селезенкой, а в случаях тяжелой анемии можно значительно улучшить спленэктомию.Наследственный эллиптоцитоз чаще всего вызывается мутациями в α-спектрине, β-спектрине и полосе 4.1. Наследственный овалоцитоз (овалоцитоз в Юго-Восточной Азии) обычно связан с гетерозиготными мутациями группы 3 и обычно протекает бессимптомно; гомозиготные формы обычно летальны. Приобретенный сфероцитоз (например, при аутоиммунной гемолитической анемии) также связан с потерей площади мембраны эритроцитов.

Рекомендуемая литература

Bhateria M, Rachumallu R, Singh R, Bhatta RS.Синтетические системы доставки на основе эритроцитов: переход от традиционных к новым инженерным стратегиям [опубликовано в Интернете 9 июня 2014 г.]. Мнение Эксперта Достав. дой: 10.1517 / 17425247.2014.927436.

Cooke BM, Mohandas N, Coppel RL. Малярия и мембрана красных кровяных телец. Semin Hematol. 2004; 41 (2): 173-188.

McMullin MF. Молекулярная основа нарушения мембраны эритроцитов. J Clin Pathol. 1999; 52 (4): 245-248.

Mohandas N, Gallagher PG.Мембрана эритроцитов: прошлое, настоящее и будущее. Кровь. 2008; 112 (10): 3939-3948.

Нарла М. Динамика и организация мембран красных кровяных телец. http://www.uptodate.com. Обновлено 2013 г. Проверено 13 июля 2014 г.

Pasini EM, Kirkegaard M, Mortensen P, Lutz HU, Thomas AW, Mann M. Углубленный анализ мембраны и цитозольного протеома красных кровяных телец. Кровь. 2006; 108 (3): 791-801.

2.6: Мембранные белки — Biology LibreTexts

No.Именно полупроницаемая плазматическая мембрана определяет, что может входить и выходить из клетки. Итак, если не все может пересечь мембрану, как же передаются определенные вещи?

Плазматическая мембрана содержит молекулы, отличные от фосфолипидов, в первую очередь другие липиды и белки. Зеленые молекулы на рисунке ниже, например, представляют собой липидный холестерин. Молекулы холестерина помогают плазматической мембране сохранять форму. Многие белки плазматической мембраны помогают другим веществам пересекать мембрану.

Плазматические мембраны также содержат определенные типы белков. Мембранный белок — это молекула белка, которая прикреплена или связана с мембраной клетки или органеллы. Мембранные белки можно разделить на две группы в зависимости от того, как белок связан с мембраной.

Интегральные мембранные белки постоянно встроены в плазматическую мембрану. У них есть ряд важных функций. Такие функции включают направление или транспортировку молекул через мембрану.Другие интегральные белки действуют как рецепторы клеток. Интегральные мембранные белки можно классифицировать по их взаимосвязи с бислоем:

  • Трансмембранные белки охватывают всю плазматическую мембрану. Трансмембранные белки обнаружены во всех типах биологических мембран.
  • Интегральные монотопные белки постоянно прикрепляются к мембране только с одной стороны.

Некоторые интегральные мембранные белки ответственны за клеточную адгезию (прилипание клетки к другой клетке или поверхности).На внешней стороне клеточных мембран и к некоторым из белков прикреплены углеводные цепи, которые действуют как метки, идентифицирующие тип клетки. На рисунке ниже показаны два разных типа мембранных белков и связанных молекул.

Белки периферической мембраны — это белки, которые только временно связаны с мембраной. Их можно легко удалить, что позволяет им участвовать в передаче сигналов клетки. Периферические белки также могут быть прикреплены к интегральным мембранным белкам или могут сами прилипать к небольшой части липидного бислоя.Белки периферических мембран часто связаны с ионными каналами и трансмембранными рецепторами. Большинство белков периферических мембран гидрофильны.

Некоторые из мембранных белков составляют главную транспортную систему, которая перемещает молекулы и ионы через полярный фосфолипидный бислой.

Модель Fluid Mosaic

В 1972 году S.J. Сингер и Г.Л. Николсон предложили широко распространенную в настоящее время Fluid Mosaic Model структуры клеточных мембран.Модель предполагает, что интегральные мембранные белки встроены в фосфолипидный бислой, как показано на рис. выше. Некоторые из этих белков проходят через бислой полностью, а некоторые только частично. Эти мембранные белки действуют как транспортные белки и белки рецепторов.

В их модели также предполагалось, что мембрана ведет себя как жидкость, а не как твердое тело. Белки и липиды мембраны перемещаются вокруг мембраны, как буи в воде. Такое движение вызывает постоянное изменение «мозаичного рисунка» плазматической мембраны.

Дальнейшее описание модели жидкой мозаики можно просмотреть на http://www.youtube.com/watch? V = Qqsf_UJcfBc (1:27).

Расширения плазматической мембраны

Плазматическая мембрана может иметь расширения, такие как штыревые жгутики или щеточные реснички . У одноклеточных организмов, подобных тем, которые показаны ниже на рис. , рис. , расширения мембраны могут способствовать перемещению организмов. В многоклеточных организмах расширения выполняют другие функции.Например, реснички клеток легких человека сметают инородные частицы и слизь по направлению ко рту и носу.

Жгутики и реснички. Реснички и жгутики являются продолжением плазматической мембраны многих клеток.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.