أغشية - ما هو؟ الغشاء البيولوجي: وظائفه وهيكله

جدول المحتويات:

أغشية - ما هو؟ الغشاء البيولوجي: وظائفه وهيكله
أغشية - ما هو؟ الغشاء البيولوجي: وظائفه وهيكله
Anonim

خلقت الطبيعة العديد من الكائنات الحية والخلايا ، ولكن على الرغم من ذلك ، فإن بنية الأغشية البيولوجية ومعظم وظائفها هي نفسها ، مما يسمح لنا بالنظر في بنيتها ودراسة خصائصها الرئيسية دون الارتباط بنوع معين من الخلية.

ما هو الغشاء؟

الأغشية عنصر وقائي جزء لا يتجزأ من خلية أي كائن حي.

الوحدة الهيكلية والوظيفية لجميع الكائنات الحية على الكوكب هي خلية. يرتبط نشاطها الحيوي ارتباطًا وثيقًا بالبيئة التي تتبادل معها الطاقة والمعلومات والمادة. وهكذا فإن الطاقة الغذائية اللازمة لعمل الخلية تأتي من الخارج وتنفق على تنفيذ وظائفها المختلفة.

هيكل أبسط وحدة هيكلية للكائن الحي: غشاء الخلية ، النواة ، العضيات ، شوائب مختلفة. إنه محاط بغشاء ، توجد بداخله النواة وجميع العضيات. هذه هي الميتوكوندريا ، الجسيمات الحالة ، الريبوسومات ، جهاز جولجي ، الشبكة الإندوبلازمية. كل عنصر هيكلي له غشاء خاص به.

دور في حياة الخلية

يلعب الغشاء البيولوجي دورًا متوجًا في بنية وعمل نظام المعيشة الأولي. فقط الخلية المحاطة بقشرة واقية يمكن أن يطلق عليها بحق اسم كائن حي. يتم إجراء عملية مثل التمثيل الغذائي أيضًا بسبب وجود غشاء. إذا تم كسر سلامتها الهيكلية ، فهذا يؤدي إلى تغيير في الحالة الوظيفية للكائن ككل.

غشاء الخلية ووظائفه

يفصل سيتوبلازم الخلية عن البيئة الخارجية أو من الغلاف. يضمن غشاء الخلية الأداء المناسب لوظائف محددة ، وخصائص الاتصالات بين الخلايا والمظاهر المناعية ، ويدعم اختلاف الغشاء في الجهد الكهربائي. يحتوي على مستقبلات يمكنها إدراك الإشارات الكيميائية - الهرمونات والوسطاء والمكونات النشطة بيولوجيًا الأخرى. تمنحها هذه المستقبلات قدرة أخرى - لتغيير النشاط الأيضي للخلية.

الغشاء
الغشاء

وظائف الغشاء:

1. النقل الفعال للمواد

2. النقل السلبي للمواد:

2.1. الانتشار بسيط

2.2. نقل من خلال المسام.

2.3. يتم النقل عن طريق انتشار مادة حاملة مع مادة غشائية أو عن طريق ترحيل مادة على طول السلسلة الجزيئية للناقل.

3. نقل غير المنحل بالكهرباء من خلال الانتشار البسيط والميسر.

4. النقل الأيوني النشط.

هيكل غشاء الخلية

مكونات غشاء الخلية هي الدهون والبروتينات.

الدهون: الفوسفوليبيدات ، الفوسفاتيد إيثانولامين ، السفينغوميلين ،فوسفاتيديلينوسيتول وفوسفاتيديل سيرين ، جليكوليبيدات. نسبة الدهون 40-90٪

البروتينات: طرفي ، متكامل (بروتينات سكرية) ، سبكترين ، أكتين ، هيكل خلوي.

العنصر الهيكلي الرئيسي هو طبقة مزدوجة من جزيئات الفوسفوليبيد.

غشاء السقف: التعريف والتصنيف

بعض الإحصاءات. على أراضي الاتحاد الروسي ، تم استخدام الغشاء كمواد تسقيف منذ وقت ليس ببعيد. حصة الأسقف الغشائية من العدد الإجمالي لألواح الأسقف اللينة 1.5٪ فقط. أصبحت الأسطح البيتومينية والمصطكية أكثر انتشارًا في روسيا. لكن في أوروبا الغربية ، تشكل الأسقف المصنوعة من الأغشية 87٪. الفرق واضح.

كقاعدة عامة ، يعتبر الغشاء كمادة رئيسية لتغطية السقف مثاليًا للأسطح المسطحة. بالنسبة لأولئك الذين لديهم تحيز كبير ، فهو أقل ملاءمة.

حجم الإنتاج والمبيعات لأسقف الأغشية في السوق المحلية لها اتجاه نمو إيجابي. لماذا ا؟ الأسباب أكثر من واضحة:

  • عمر الخدمة حوالي 60 سنة. تخيل ، فقط فترة الضمان للاستخدام ، التي حددتها الشركة المصنعة ، تصل إلى 20 عامًا.
  • سهل التثبيت. للمقارنة: تركيب السقف البيتوميني يستغرق 1.5 مرة أكثر من تركيب أرضية الغشاء.
  • سهل الصيانة والإصلاح.

يمكن أن يتراوح سمك أغشية التسقيف بين 0.8 و 2 مم ، ويبلغ متوسط وزن المتر المربع الواحد 1.3 كجم.

خصائص أغشية التسقيف:

  • مرونة ؛
  • قوة
  • مقاومة الأشعة فوق البنفسجية والبيئات العدوانية الأخرى ؛
  • مقاومة الصقيع ؛
  • مقاومة الحريق.

غشاء التسقيف من ثلاثة أنواع. ميزة التصنيف الرئيسية هي نوع المادة البوليمرية التي تشكل قاعدة اللوحة القماشية. لذلك ، أغشية التسقيف هي:

  • EPDM. تصنع الأغشية التي تنتمي إلى مجموعة EPDM على أساس مونومر إيثيلين-بروبيلين-ديين المبلمر ، أو بشكل أكثر بساطة ، المطاط الصناعي. المزايا: قوة عالية ، مرونة ، مقاومة للماء ، صديقة للبيئة ، تكلفة منخفضة. العيوب: تقنية الالتصاق باللصق باستخدام شريط خاص ، قوة منخفضة للمفاصل. نطاق التطبيق: تستخدم كمادة مانعة لتسرب المياه لأسقف الأنفاق ، ومصادر المياه ، وتخزين النفايات ، والخزانات الاصطناعية والطبيعية ، إلخ.
  • أغشية PVC. هذه عبارة عن قذائف ، يتم استخدام كلوريد البوليفينيل كمواد رئيسية في إنتاجها. المزايا: مقاومة الأشعة فوق البنفسجية ، مقاومة الحريق ، مجموعة ألوان واسعة من صفائح الأغشية. العيوب: مقاومة منخفضة للمواد البيتومينية والزيوت والمذيبات ؛ ينبعث منها مواد ضارة في الغلاف الجوي ؛ يتلاشى لون القماش مع مرور الوقت.
  • TPO. مصنوعة من أوليفينات لدن بالحرارة. يمكن تقويتها وعدم تعزيزها. الأول مجهز بشبكة بوليستر أو قماش من الألياف الزجاجية. المزايا: الود البيئي ، المتانة ، المرونة العالية ، مقاومة درجات الحرارة (مثلفي درجات حرارة عالية ومنخفضة) ، وصلات ملحومة من طبقات الصفائح. العيوب: فئة سعرية عالية ، قلة المصنعين في السوق المحلي

غشاء ملفوف: الميزات والوظائف والفوائد

أغشية ملفوفة هي ابتكار في سوق البناء. يستخدم هذا الغشاء كمواد مانعة لتسرب المياه.

غشاء لمحة
غشاء لمحة

المادة المستخدمة في التصنيع هي البولي إيثيلين. يأتي الأخير في نوعين: البولي إيثيلين عالي الضغط (LDPE) والبولي إيثيلين منخفض الضغط (HDPE).

الخصائص التقنية لأغشية LDPE و HDPE

المؤشر PVD PND
قوة المسيل للدموع (MPa) 13 23
استطالة الشد (٪) 400 100
الكثافة (kg / m3) 917-930 948-952
قوة الضغط (MPa) 12 20-36
قوة التأثير المحززة (KJ / متر مربع) - 2-50
معامل الانحناء (MPa) 140-250 600-850
صلابة (MPa) 14-25 45-59
درجة حرارة التشغيل (C) من -60 إلى + 80 من -60 إلى + 80
معدل امتصاص الماء اليومي (٪) 0 ، 01 0 ، 01

يحتوي غشاء البولي إيثيلين عالي الضغط على سطح خاص - بثور مجوفة. يمكن أن يختلف ارتفاع هذه التكوينات من 7 إلى 20 ملم. السطح الداخلي للغشاء أملس. يتيح ذلك ثني مواد البناء بدون مشاكل.

يتم استبعاد تغيير شكل المقاطع الفردية للغشاء ، حيث يتم توزيع الضغط على كامل المنطقة بالتساوي بسبب وجود جميع النتوءات نفسها. يمكن استخدام غشاء أرضي كعزل تهوية. في هذه الحالة ، يتم ضمان التبادل الحراري الحر داخل المبنى.

مزايا الأغشية الجانبية:

  • زيادة القوة
  • مقاومة الحرارة ؛
  • مقاومة التأثيرات الكيميائية والبيولوجية ؛
  • عمر خدمة طويل (أكثر من 50 عامًا) ؛
  • سهل التثبيت والصيانة ؛
  • سعر معقول

تأتي الأغشية الملفوفة في ثلاثة أنواع:

  • بطبقة واحدة ؛
  • مع قماش من طبقتين=تكسية أرضية + غشاء تصريف ؛
  • قماش من ثلاث طبقات=سطح زلق + نسيج أرضي + غشاء تصريف.

يتم استخدام غشاء جانبي أحادي الطبقة لحماية العزل المائي الرئيسي وتركيب وتفكيك الجدران الخرسانية ذات الرطوبة العالية.يتم استخدام طبقة واقية من طبقتين عند تجهيز تصريف الجدار. تتكون من ثلاث طبقات ، وتستخدم على التربة التي تتساقط في الصقيع ، والتربة العميقة.

استخدامات أغشية الصرف

الغشاء الملفوف يجد تطبيقه في المجالات التالية:

  1. تسرب المياه الأساس الأساسي. يوفر حماية موثوقة ضد الآثار الضارة للمياه الجوفية ، وأنظمة جذر النبات ، وهبوط التربة ، والأضرار الميكانيكية.
  2. الصرف الأساس الجدار. يحيد تأثير المياه الجوفية والتساقط عن طريق تحويلها إلى أنظمة الصرف
  3. الصرف الأفقي للخزان - الحماية من التشوه بسبب الميزات الهيكلية.
  4. التناظرية لإعداد الخرسانة. يتم استخدامه في حالة أعمال البناء في تشييد المباني في منطقة المياه الجوفية المنخفضة ، في الحالات التي يتم فيها استخدام العزل الأفقي للحماية من الرطوبة الشعرية. أيضا ، وظائف الغشاء الملفوف تشمل عدم نفاذية الأسمنت في التربة.
  5. تهوية أسطح الجدران عالية الرطوبة. يمكن تثبيته من الداخل والخارج في الغرفة. في الحالة الأولى ، يتم تنشيط دوران الهواء ، وفي الحالة الثانية ، يتم ضمان الرطوبة المثالية ودرجة الحرارة.
  6. مستعمل سقف مقلوب.

غشاء الانتشار الفائق

غشاء Superdiffusion هو جيل جديد من المواد ، والغرض الرئيسي منها هو حماية العناصرهيكل السقف من الرياح والأمطار والبخار.

غشاء فائق الانتشار
غشاء فائق الانتشار

يعتمد إنتاج المواد الواقية على استخدام مواد غير منسوجة وألياف كثيفة عالية الجودة. في السوق المحلية ، يعتبر الغشاء المكون من ثلاث طبقات وأربع طبقات شائعًا. تؤكد التعليقات الواردة من الخبراء والمستهلكين أنه كلما زاد عدد الطبقات التي يقوم عليها التصميم ، زادت قوة وظائفه الوقائية ، وبالتالي زادت كفاءة الطاقة في الغرفة ككل.

اعتمادًا على نوع السقف ، وميزات التصميم الخاصة به ، والظروف المناخية ، يوصي المصنعون بإعطاء الأفضلية لنوع أو آخر من أغشية الانتشار. لذلك ، فهي موجودة للأسطح المائلة ذات الهياكل المعقدة والبسيطة ، وللأسطح المائلة ذات المنحدرات الدنيا ، وللأسقف المطوية ، إلخ.

يتم وضع غشاء Superdiffusion مباشرة على طبقة العزل الحراري ، الأرضيات الخشبية. ليست هناك حاجة إلى وجود فجوة تهوية. يتم تثبيت المادة بأقواس خاصة أو مسامير فولاذية. ترتبط حواف أوراق الانتشار بشريط تثبيت. يمكن تنفيذ أعمال التركيب حتى في ظل الظروف القاسية: في صباح بارد ، مع هبوب رياح قوية ، وما إلى ذلك.

وظائف الغشاء
وظائف الغشاء

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الطلاء المعني كسقف مؤقت.

أغشية PVC: الجوهر والغرض

أغشية PFC هي مادة تسقيف مصنوعة من البولي فينيل كلوريد بخصائص مرنة. هذه مواد التسقيف الحديثة تفعل ذلكتم إزاحة نظائرها من البيتومين ، والتي لها عيب كبير - الحاجة إلى الصيانة والإصلاح المنتظمين. اليوم ، تتيح الميزات المميزة لأغشية PVC إمكانية استخدامها عند إجراء أعمال الإصلاح على الأسطح المسطحة القديمة. يتم استخدامها أيضًا عند تركيب أسقف جديدة.

غشاء بولي كلوريد الفينيل
غشاء بولي كلوريد الفينيل

السقف المصنوع من هذه المادة سهل الاستخدام ، ويمكن تركيبه على أي نوع من الأسطح في أي وقت من السنة وتحت أي ظروف جوية. يحتوي غشاء PVC على الخصائص التالية:

  • قوة
  • مقاومة للأشعة فوق البنفسجية وأنواع مختلفة من الترسيب وأحمال النقطة والسطح.

بفضل خصائصه الفريدة ، فإن أغشية PVC ستخدمك بأمانة لسنوات عديدة. عمر مثل هذا السقف يساوي العمر الافتراضي للمبنى نفسه ، في حين أن مواد التسقيف الملفوفة تحتاج إلى إصلاحات منتظمة ، وفي بعض الحالات حتى تفكيك وتركيب أرضية جديدة.

صفائح غشاء مصنوعة من PVC متصلة ببعضها البعض عن طريق اللحام الساخن الذي تتراوح درجة حرارته بين 400-600 درجة مئوية. هذا الاتصال مغلق تمامًا.

مزايا أغشية PVC

مزاياها واضحة:

  • مرونة نظام التسقيف ، وهي الأكثر انسجاما مع مشروع البناء ؛
  • وصلة ربط متينة ومحكمة الإغلاق بين صفائح الغشاء ؛
  • تسامح التغيير المثاليالمناخ والظروف الجوية ودرجة الحرارة والرطوبة ؛
  • زيادة نفاذية البخار ، مما يساهم في تبخر الرطوبة المتراكمة في الفضاء تحت السقف ؛
  • العديد من خيارات الألوان ؛
  • خصائص مكافحة الحرائق ؛
  • القدرة على الحفاظ على الخصائص الأصلية والمظهر لفترة طويلة ؛
  • غشاء PVC هو مادة صديقة للبيئة تمامًا ، وهو ما تؤكده الشهادات ذات الصلة ؛
  • عملية التثبيت مؤتمتة ، لذلك لن تستغرق وقتًا طويلاً ؛
  • تسمح القواعد التشغيلية بتركيب العديد من الإضافات المعمارية مباشرة فوق سقف غشاء PVC نفسه ؛
  • تصميم طبقة واحدة يوفر لك المال ؛
  • سهل الصيانة والإصلاح.
غشاء الخلية
غشاء الخلية

نسيج غشاء

صناعة النسيج لها نسيج غشاء معروف منذ فترة طويلة. الأحذية والملابس مصنوعة من هذه المواد: للبالغين والأطفال. الغشاء - أساس نسيج الغشاء ، يتم تقديمه على شكل فيلم بوليمر رقيق وله خصائص مثل مقاومة الماء ونفاذية البخار. لإنتاج هذه المواد ، يتم تغطية هذا الفيلم بطبقات واقية خارجية وداخلية. يتم تحديد هيكلها بواسطة الغشاء نفسه. يتم ذلك من أجل الحفاظ على جميع الخصائص المفيدة حتى في حالة حدوث ضرر. بمعنى آخر ، لا تبلل الملابس الغشائية عند تعرضها لهطول الأمطار على شكل ثلج أو مطر ، ولكنها في نفس الوقت تنقل البخار تمامًا من الجسم إلى البيئة الخارجية. هذا النطاق الترددي يسمح للجلد بالتنفس.

كل الأشياء في الاعتبارما سبق ، يمكننا أن نستنتج أن الملابس الشتوية المثالية مصنوعة من مثل هذا النسيج. الغشاء الموجود في قاعدة القماش ، ويمكن أن يكون:

  • مع المسام ؛
  • لا مسام ؛
  • مجتمعة.
هيكل الغشاء
هيكل الغشاء

تحتوي الأغشية ذات المسام الدقيقة على مادة التفلون. أبعاد هذه المسام لا تصل حتى إلى أبعاد قطرة ماء ، لكنها أكبر من جزيء الماء ، مما يدل على مقاومة الماء والقدرة على إزالة العرق.

الأغشية التي لا تحتوي على مسام عادة ما تكون مصنوعة من البولي يوريثين. طبقتهم الداخلية تركز كل إفرازات دهون العرق في جسم الإنسان وتدفعهم للخارج.

يشير هيكل الغشاء المدمج إلى وجود طبقتين: مسامية وسلسة. يتميز هذا القماش بخصائص جودة عالية وسيستمر لسنوات عديدة.

بفضل هذه المزايا ، فإن الملابس والأحذية المصنوعة من الأقمشة الغشائية والمصممة للارتداء في فصل الشتاء متينة ، لكنها خفيفة ، وتحمي تمامًا من الصقيع والرطوبة والغبار. إنها ببساطة لا غنى عنها للعديد من أنواع الأنشطة الترفيهية الشتوية وتسلق الجبال.

موصى به: