ما هو الغشاء؟ يستخدم هذا المفهوم في مختلف مجالات الحياة والعلوم. ولكل منها معنى مختلف. لكن ، بطريقة أو بأخرى ، يرتبط استخدام هذا المصطلح بمعنى الكلمة نفسها. ترجمة من اللاتينية "الغشاء" غشاء
تفسيرات مختلفة للمفهوم
في التكنولوجيا والهندسة ، يتم استخدام هذا المفهوم عند الحديث عن طبقة رقيقة أو لوحة مثبتة على طول المحيط ، كما هو الحال في الميكروفونات أو مقاييس الضغط.
في علم الأحياء ، يُفهم الغشاء على أنه هيكل جزيئي مرن موجود في كل خلية ويؤدي وظيفة الحماية من التأثيرات البيئية. يضمن سلامة الخلية ويشارك في عمليات التمثيل الغذائي مع العالم الخارجي.
غشاء التناضح العكسي
أحد الاختراعات الحديثة هو وحدة التناضح العكسي ، والتي تستخدم لتنقية المياه. هذا التصميم عبارة عن أنبوب به قاع وغطاء. وداخل هذا الأنبوب يوجد فقط غشاء التناضح العكسي ، والذي يضمن وجوده إنتاج ماء عالي النقاوة ، خالٍ من الملوثات البكتريولوجية المختلفة.والترسبات البيولوجية. تعتمد آلية تنقية السوائل على تقليل المساحات الميتة حيث يمكن أن تتراكم البكتيريا.
تستخدم هذه الوحدات على نطاق واسع في الطب ، ولكي تكون أكثر دقة ، فهي تزود أجهزة غسيل الكلى بالماء عالي النقاوة.
أغشية للمراكم الهيدروليكية وخزانات التمدد. استبدالهم
المراكم الهيدروليكية وخزانات التمدد هي أجهزة تستخدم لتعويض الضغط الزائد (الحجم) داخل أجهزة التسخين.
ما هو الغشاء في هذه الحالة؟ هذا العنصر هو المكون الرئيسي للأجهزة من هذا النوع. يؤثر على أداء وموثوقية النظام بأكمله. قد يختلف شكل الغشاء. إنه غشاء وكرة وبالون. إذا كان الخزان يحتوي على حجم كبير ، فسيتم إدخال تركيبات معدنية في الجزء الخلفي من العنصر ، حيث يوجد ثقب لنزيف الهواء. اعتمادًا على نطاق استخدام الجهاز ، يتم اختيار مادة تصنيع الغشاء. على سبيل المثال ، في خزانات التمدد لنظام التدفئة ، المعيار الرئيسي هو مستوى مقاومة الحرارة والمتانة. في حالة إمداد الماء البارد ، فإن اختيار مادة الغشاء يسترشد بمعيار المرونة الديناميكية.
لسوء الحظ ، لا توجد مادة يمكن تسميتها عالمية. لذلك ، يعد اختياره الصحيح أحد أهم شروط تشغيل الجهاز على المدى الطويل وتشغيله بكفاءة. غالبًا ما تكون الألواح مصنوعة من المطاط الطبيعي ،بوتيل صناعي أو إيثيلين بروبيلين مطاط.
يتم استبدال الغشاء بفصل المجمع أو خزان التمدد عن النظام. أولاً ، تتم إزالة البراغي التي تربط الشفة والجسم معًا. في بعض الأجهزة يوجد أيضًا حامل في منطقة الحلمة. بعد إزالته ، يمكن إزالة الغشاء بسهولة. من خلال تنفيذ الإجراء العكسي ، تحتاج إلى تثبيت غشاء جديد.
أغشية البوليمر
يستخدم مفهوم "غشاء البوليمر" في عدة حالات. أولاً ، يتم استخدامه للحديث عن واحدة من أكثر مواد التسقيف حداثة وتقدماً من حيث التطبيق العملي. يتم إنتاج هذا النوع من الأغشية باستخدام طريقة البثق ، والتي تضمن عدم وجود فراغات في تكوين المادة النهائية. تشمل مزايا منتج البوليمر المقاومة المطلقة للماء ، نفاذية البخار ، الوزن الخفيف ، القوة ، القابلية للاشتعال المنخفضة ، السلامة البيئية.
غالبًا ما يستخدم مصطلح "غشاء البوليمر" عندما يتعلق الأمر بألواح التناضح العكسي التي سبق ذكرها أعلاه ، بالإضافة إلى أنواع أخرى من الأغشية المصنوعة من البوليمرات العضوية. هذه هي منتجات الترشيح الدقيق والفائق ، والأغشية المستخدمة في الترشيح النانوي. تكمن ميزة الأغشية البوليمرية في هذا السياق في قابلية التصنيع العالية وإمكانيات كبيرة للتحكم في خصائص وهيكل المادة. يستخدم هذا اختلافات كيميائية وتكنولوجية صغيرة في عملية التصنيع.
غشاء الخلية. خلايا - وحداتمن كل الكائنات الحية
من المعروف منذ زمن طويل أن الوحدة الهيكلية الأساسية للكائن الحي هي الخلية. إنه قسم متمايز من السيتوبلازم ، محاط بغشاء الخلية. في عملية التطور ، مع توسع حدود الوظيفة ، اكتسبت اللدونة والدقة ، لأن أهم العمليات في الجسم تحدث على وجه التحديد في الخلايا.
غشاء الخلية هو حدود الخلية ، وهو حاجز طبيعي بين محتوياتها الداخلية والبيئة. السمة الرئيسية للغشاء هي النفاذية شبه ، والتي تضمن تغلغل الرطوبة والمواد المغذية في الخلية وإزالة نواتج الاضمحلال منها. غشاء الخلية هو المكون الهيكلي الرئيسي لتنظيم الخلية.
حقائق تاريخية تتعلق باكتشاف ودراسة غشاء الخلية
في عام 1925 ، نجح جريندل وجوردر في إعداد تجربة لتحديد "ظلال" خلايا الدم الحمراء. كانوا أول من اكتشفوا طبقة ثنائية الدهون في سياق التجارب. عمل خلفاء عملهم دانييلي ، داوسون ، روبرتسون ، نيكلسون في سنوات مختلفة على إنشاء نموذج فسيفساء سائل لهيكل الغشاء. تمكن Singsher أخيرًا من القيام بذلك في عام 1972.
الوظائف الأساسية لغشاء الخلية
- فصل المحتويات الداخلية للخلية عن مكونات البيئة الخارجية.
- المساهمة في الحفاظ على ثبات التركيب الكيميائي داخل الخلية.
- تنظيم توازن التمثيل الغذائي.
- الاتصالبين الخلايا
- وظيفة الإشارة.
- وظيفة الحماية
غلاف البلازما
ما هو الغشاء الذي يسمى غمد البلازما؟ هذا هو جدار الخلية الخارجي ، والذي يتكون في هيكله من فيلم فائق الدقة يبلغ سمكه 5-7 نانومتر. يتكون من مركبات البروتين والفوسفوليبيد والماء. الفيلم ، كونه مرنًا جدًا ، يمتص الرطوبة جيدًا ، ولديه أيضًا القدرة على استعادة سلامته بسرعة.
يتميز غشاء البلازما ببنية عالمية. يتسبب موقعه الحدودي في المشاركة في عملية النفاذية الانتقائية أثناء إزالة منتجات الاضمحلال من الخلية. يتفاعل الغشاء الخارجي مع العناصر المجاورة ويحمي المحتويات بشكل موثوق من التلف ، وهو أحد أهم مكونات بنية الخلية.
الطبقة الأنحف التي تغطي أحيانًا غشاء الخلية للكائنات الحية تسمى glycocalyx. وهي مكونة من البروتينات والسكريات. وفي الخلايا النباتية ، يتم حماية الغشاء من الأعلى بجدار خاص يؤدي أيضًا وظيفة داعمة ويحافظ على شكله. يتكون بشكل أساسي من الألياف ، وهو عديد السكاريد غير القابل للذوبان.
وهكذا ، يمكننا أن نستنتج أن الوظائف الرئيسية لغشاء الخلية الخارجية هي الإصلاح والحماية والتفاعل مع الخلايا المجاورة.
ميزات البناء
ما هو الغشاء؟ هذه قذيفة متحركة ، عرضها 6-10 نانومتر. يعتمد هيكلها علىطبقة ثنائية الدهون والبروتينات. توجد الكربوهيدرات أيضًا في الغشاء ، لكنها تمثل 10٪ فقط من كتلة الأغشية. لكنها توجد بالضرورة في الدهون السكرية أو البروتينات السكرية.
إذا تحدثنا عن نسبة البروتينات والدهون ، فيمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا. كل هذا يتوقف على نوع القماش. على سبيل المثال ، يحتوي المايلين على حوالي 20٪ بروتين ، بينما تحتوي الميتوكوندريا على حوالي 80٪. يؤثر تكوين الغشاء بشكل مباشر على كثافته. كلما زاد محتوى البروتين ، زادت كثافة القشرة.
تنوع وظائف الدهون
كل دهن هو فوسفوليبيد بطبيعته ، ناتج عن تفاعل الجلسرين والسفينجوزين. تتراكم بروتينات الغشاء بكثافة حول سقالة الدهون ، لكن طبقتها ليست مستمرة. بعضها مغمور في الطبقة الدهنية والبعض الآخر يخترقها إذا جاز التعبير. وهذا سبب وجود مناطق نفاذة للمياه.
من الواضح أن تكوين الدهون في الأغشية المختلفة ليس عشوائيًا ، ولكن لم يتم العثور على تفسير واضح لهذه الظاهرة حتى الآن. يمكن أن تحتوي أي قشرة على ما يصل إلى مائة نوع مختلف من جزيئات الدهون. ضع في اعتبارك العوامل التي قد تؤثر على تحديد التركيب الدهني لجزيء الغشاء.
- أولاً ، يجب أن يكون لمزيج الدهون بالضرورة القدرة على تكوين طبقة ثنائية مستقرة يمكن للبروتينات العمل فيها.
- ثانيًا ، يجب أن تساعد الدهون في تثبيت الأغشية المشوهة بشدة ، وإنشاء اتصال بين الأغشية أو ربط بعض الأغشيةالبروتينات.
- ثالثًا ، الدهون هي مُنظِّمات بيولوجية.
- رابعًا ، تشارك بعض الدهون بنشاط في تفاعلات التخليق الحيوي.
بروتينات غشاء الخلية
تؤدي البروتينات وظائف عديدة. يلعب البعض دور الإنزيمات ، بينما يقوم البعض الآخر بنقل أنواع مختلفة من المواد من البيئة إلى الخلية والعودة.
يتم ترتيب بنية ووظائف الغشاء بطريقة تخترق البروتينات المتكاملة من خلاله ، مما يوفر اتصالًا وثيقًا. لكن البروتينات المحيطية لا ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالغشاء. وتتمثل مهمتها في الحفاظ على هيكل الغلاف ، واستقبال وتحويل الإشارات من البيئة الخارجية ، والعمل كمحفزات لردود الفعل المختلفة.
يتم تمثيل تكوين الغشاء بشكل أساسي بطبقة ثنائية الجزيء. تضمن استمراريتها الحاجز والخصائص الميكانيكية للخلية. في عملية النشاط الحيوي ، يمكن أن يحدث انتهاك لبنية الطبقة الثنائية ، مما يؤدي إلى تكوين عيوب هيكلية من خلال المسام المحبة للماء. بعد ذلك ، قد تتعطل جميع وظائف غشاء الخلية.
خصائص شل
ملامح غشاء الخلية بسبب سيولته ، بسبب عدم وجود هيكل صلب. يمكن للدهون التي تتكون منها تركيبة أن تتحرك بحرية. يمكنك ملاحظة عدم تناسق غشاء الخلية. هذا هو سبب الاختلاف في تكوين طبقات البروتين والدهون.
تم إثبات قطبية غشاء الخلية ، أي أن جانبها الخارجي له شحنة موجبة ، والجانب الداخلي به شحنة سالبة. ايضاوتجدر الإشارة إلى أن القشرة لديها رؤية انتقائية. بالإضافة إلى الماء ، فإنه يسمح فقط لمجموعات معينة من الجزيئات والأيونات من المواد الذائبة.
ملامح هيكل غشاء الخلية في الكائنات الحية النباتية والحيوانية
يرتبط الغشاء الخارجي والشبكة الإندوبلازمية للخلية ارتباطًا وثيقًا. غالبًا ما يكون سطح القشرة مغطى أيضًا بنتوءات مختلفة ، طيات ، ميكروفيلي. يُغطى غشاء البلازما للخلية الحيوانية من الخارج بطبقة بروتين سكري تؤدي وظائف المستقبلات والإشارات. في الخلايا النباتية ، يوجد خارج هذه القشرة قذيفة أخرى ، سميكة ويمكن رؤيتها بوضوح تحت المجهر. وتشارك الألياف المصنوعة منها في تكوين دعامة لأنسجة النبات مثل الخشب.
تحتوي الخلايا الحيوانية أيضًا على هياكل خارجية تقع خارج الغشاء. يؤدون وظيفة وقائية حصرية. مثال على ذلك هو الكيتين ، الذي يوجد في الأنسجة الغشائية للحشرات.
بالإضافة إلى الخلوي ، يوجد غشاء داخلي أو خلوي. يقسم الخلية إلى حجرات مغلقة متخصصة تسمى العضيات. يجب عليهم الحفاظ على بيئة معينة في جميع الأوقات.
بناءً على ما سبق ، يمكننا أن نستنتج أن غشاء الخلية ، الذي تثبت خصائصه أهميته في عمل الكائن الحي بأكمله ، له تركيبة وبنية معقدة ، اعتمادًا على العديد من العوامل الداخلية والخارجية. قد يؤدي الضرر الذي يلحق بهذا الفيلم إلى الموتالخلايا.
وهكذا ، تعتمد بنية ووظيفة الغشاء على مجال العلوم أو الصناعة التي يتم فيها تطبيق هذا المفهوم. على أي حال ، هذا العنصر عبارة عن غلاف أو قسم مرن ومثبت عند الحواف.
