Qu'est-ce qu'une membrane ? La structure et la fonction de la membrane

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Qu'est-ce qu'une membrane ? La structure et la fonction de la membrane
Qu'est-ce qu'une membrane ? La structure et la fonction de la membrane
Anonim

Qu'est-ce qu'une membrane ? Ce concept est utilisé dans diverses sphères de la vie et sciences. Et dans chacun d'eux, il a une signification différente. Mais, d'une manière ou d'une autre, l'utilisation de ce terme est liée au sens du mot lui-même. Traduit du latin, "membrane" est une membrane.

Différentes interprétations du concept

En technologie et en ingénierie, ce concept est utilisé lorsqu'il s'agit d'un film mince ou d'une plaque fixée le long du contour, comme dans les microphones ou les manomètres.

En biologie, une membrane est comprise comme une structure moléculaire élastique qui est présente dans chaque cellule et remplit la fonction de protection contre les influences environnementales. Il assure l'intégrité de la cellule et participe aux processus métaboliques avec le monde extérieur.

Membrane d'osmose inverse

L'une des inventions récentes est le module d'osmose inverse, qui est utilisé pour purifier l'eau. Cette conception est un tuyau ayant un fond et un couvercle. Et à l'intérieur de ce tuyau se trouve juste la membrane d'osmose inverse, dont la présence assure la production d'eau ultra pure, débarrassée de divers contaminants bactériologiques.et dépôts biologiques. Le mécanisme de purification des fluides est basé sur la minimisation des espaces morts où les bactéries peuvent s'accumuler.

qu'est-ce qu'une membrane
qu'est-ce qu'une membrane

Ces modules sont largement utilisés en médecine, et pour être plus précis, ils alimentent les dispositifs d'hémodialyse en eau ultra pure.

Membranes pour accumulateurs hydrauliques et vases d'expansion. Leur remplaçant

Les accumulateurs hydrauliques et les vases d'expansion sont des dispositifs qui sont utilisés pour compenser la surpression (volume) à l'intérieur des appareils de chauffage.

Quelle est la membrane dans ce cas ? Cet élément est le composant principal des appareils de ce type. Cela affecte les performances et la fiabilité de l'ensemble du système. La forme de la membrane peut varier. C'est diaphragme, boule et ballon. Si le réservoir a un volume important, un raccord métallique est inséré à l'arrière de l'élément, dans lequel se trouve un trou pour purger l'air. En fonction du domaine d'utilisation de l'appareil, le matériau pour la fabrication de la membrane est sélectionné. Par exemple, dans les vases d'expansion du système de chauffage, le critère principal est le niveau de résistance à la chaleur et de durabilité. Dans le cas d'une alimentation en eau froide, le choix du matériau de la membrane est guidé par le critère d'élasticité dynamique.

Malheureusement, aucun matériau ne peut être qualifié d'universel. Par conséquent, son choix correct est l'une des conditions les plus importantes pour le fonctionnement à long terme de l'appareil et son fonctionnement efficace. Le plus souvent, les plaques sont en caoutchouc naturel,caoutchouc synthétique butyle ou éthylène propylène.

membrane d'osmose inverse
membrane d'osmose inverse

La membrane est remplacée en déconnectant l'accumulateur ou le vase d'expansion du système. Tout d'abord, les vis qui maintiennent la bride et le corps ensemble sont retirées. Dans certains appareils, il y a aussi un support dans la zone du mamelon. Après l'avoir retirée, la membrane peut être facilement retirée. En effectuant l'action inverse, vous devez installer une nouvelle membrane.

Membranes polymères

Le concept de "membrane polymère" est utilisé dans plusieurs cas. Tout d'abord, il est utilisé, parlant de l'un des matériaux de toiture les plus modernes et les plus avancés en termes de praticité. Ce type de membrane est produit en utilisant une méthode d'extrusion, qui garantit qu'il n'y a pas de vide dans la composition du matériau fini. Les avantages d'un produit polymère comprennent une résistance absolue à l'eau, une perméabilité à la vapeur, un poids léger, une résistance, une faible inflammabilité et une sécurité environnementale.

Le terme « membrane polymère » est souvent utilisé lorsqu'il s'agit des plaques d'osmose inverse déjà mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres types de membranes fabriquées à partir de polymères organiques. Ce sont des produits de micro et d'ultrafiltration, des membranes utilisées en nanofiltration. L'avantage des membranes polymères dans ce contexte réside dans une haute manufacturabilité et de grandes possibilités de contrôle des propriétés et de la structure du matériau. Cela utilise de petites variations chimiques et technologiques dans le processus de fabrication.

Membrane cellulaire. Cellules - unitésde tous les êtres vivants

On sait depuis longtemps que l'unité structurelle de base d'un organisme vivant est une cellule. C'est une section différenciée du cytoplasme, qui est entourée d'une membrane cellulaire. Au cours de l'évolution, au fur et à mesure que les limites de la fonctionnalité se sont élargies, il a acquis de la plasticité et de la subtilité, car les processus les plus importants du corps se produisent précisément dans les cellules.

membrane extérieure
membrane extérieure

La membrane cellulaire est la limite de la cellule, qui est une barrière naturelle entre son contenu interne et l'environnement. La principale caractéristique de la membrane est la semi-perméabilité, qui assure la pénétration de l'humidité et des nutriments dans la cellule et l'élimination des produits de désintégration de celle-ci. La membrane cellulaire est le principal composant structurel de l'organisation cellulaire.

Faits historiques liés à la découverte et à l'étude de la membrane cellulaire

En 1925, Grendel et Gorder ont mis en place avec succès une expérience pour identifier les "ombres" des globules rouges. Ce sont eux qui ont découvert la bicouche lipidique au cours d'expériences. Les successeurs de leur travail Danielli, Dawson, Robertson, Nicholson ont travaillé à différentes années sur la création d'un modèle de mosaïque fluide de la structure membranaire. Singsher a finalement réussi à le faire en 1972.

Fonctions de base de la membrane cellulaire

  • Séparation du contenu interne de la cellule des composants de l'environnement externe.
  • Contribuer au maintien de la constance de la composition chimique à l'intérieur de la cellule.
  • Réguler l'équilibre du métabolisme.
  • Connectivitéentre les cellules.
  • Fonction signal.
  • Fonction de protection.

Coque Plasma

Qu'est-ce que la membrane, qui s'appelle la gaine de plasma ? Il s'agit de la paroi cellulaire externe, qui dans sa structure est un film ultramicroscopique de 5 à 7 nanomètres d'épaisseur. Il est constitué de composés protéiques, de phospholipides, d'eau. Le film, étant très élastique, absorbe bien l'humidité et a également la capacité de restaurer rapidement son intégrité.

membrane polymère
membrane polymère

La membrane plasmique est caractérisée par une structure universelle. Sa position limite provoque la participation au processus de perméabilité sélective lors de l'élimination des produits de désintégration de la cellule. Interagissant avec les éléments voisins et protégeant de manière fiable le contenu des dommages, la membrane externe est l'un des composants les plus importants de la structure cellulaire.

La couche la plus fine qui recouvre parfois la membrane cellulaire des organismes vivants s'appelle le glycocalyx. Il est composé de protéines et de polysaccharides. Et dans les cellules végétales, la membrane est protégée d'en haut par une paroi spéciale, qui remplit également une fonction de support et conserve sa forme. Il est principalement composé de fibres, un polysaccharide insoluble.

Ainsi, nous pouvons conclure que les principales fonctions de la membrane cellulaire externe sont la réparation, la protection et l'interaction avec les cellules voisines.

Caractéristiques du bâtiment

Qu'est-ce qu'une membrane ? Il s'agit d'une coque mobile dont la largeur est de 6 à 10 nanomètres. Sa structure est basée surbicouche lipidique et protéines. Les glucides sont également présents dans la membrane, mais ils ne représentent que 10 % de la masse des membranes. Mais on les trouve nécessairement dans les glycolipides ou les glycoprotéines.

Si nous parlons de la proportion de protéines et de lipides, cela peut varier considérablement. Tout dépend du type de tissu. Par exemple, la myéline contient environ 20 % de protéines, tandis que les mitochondries en contiennent environ 80 %. La composition de la membrane affecte directement sa densité. Plus la teneur en protéines est élevée, plus la densité de la coquille est élevée.

Diversité des fonctions lipidiques

Chaque lipide est de nature phospholipidique, résultant de l'interaction du glycérol et de la sphingosine. Les protéines membranaires sont densément emballées autour de l'échafaudage lipidique, mais leur couche n'est pas continue. Certains d'entre eux sont immergés dans la couche lipidique, tandis que d'autres, pour ainsi dire, la pénètrent. C'est la raison de la présence de zones perméables à l'eau.

composition membranaire
composition membranaire

Il est évident que la composition des lipides dans les différentes membranes n'est pas aléatoire, mais une explication claire de ce phénomène n'a pas encore été trouvée. Une coquille donnée peut contenir jusqu'à cent types différents de molécules lipidiques. Considérez les facteurs qui peuvent affecter la détermination de la composition lipidique de la molécule membranaire.

  • Premièrement, un mélange de lipides doit nécessairement avoir la capacité de former une bicouche stable dans laquelle les protéines peuvent fonctionner.
  • Deuxièmement, les lipides doivent aider à stabiliser les membranes gravement déformées, à établir un contact entre les membranes ou à lier certainesprotéines.
  • Troisièmement, les lipides sont des biorégulateurs.
  • Quatrièmement, certains lipides participent activement aux réactions de biosynthèse.

Protéines de la membrane cellulaire

Les protéines remplissent plusieurs fonctions. Certains jouent le rôle d'enzymes, tandis que d'autres transportent divers types de substances de l'environnement vers la cellule et inversement.

La structure et les fonctions de la membrane sont disposées de manière à ce que les protéines intégrales la traversent, assurant une connexion étroite. Mais les protéines périphériques ne sont pas étroitement associées à la membrane. Leur fonction est de maintenir la structure de la coquille, de recevoir et de transformer les signaux de l'environnement extérieur et de servir de catalyseurs pour diverses réactions.

membrane cellulaire
membrane cellulaire

La composition de la membrane est représentée principalement par une couche bimoléculaire. Sa continuité assure la barrière et les propriétés mécaniques de la cellule. Au cours du processus d'activité vitale, une violation de la structure de la bicouche peut se produire, ce qui conduit à la formation de défauts structurels à travers les pores hydrophiles. Suite à cela, toutes les fonctions de la membrane cellulaire peuvent être perturbées.

Propriétés du shell

Caractéristiques de la membrane cellulaire dues à sa fluidité, grâce à laquelle elle n'a pas de structure rigide. Les lipides qui composent sa composition peuvent se déplacer librement. Vous pouvez observer l'asymétrie de la membrane cellulaire. C'est la raison de la différence de composition des couches protéiques et lipidiques.

La polarité de la membrane cellulaire a été prouvée, c'est-à-dire que sa face externe a une charge positive et que la face interne en a une négative. Aussiil convient de noter que la coque a un aperçu sélectif. Il ne laisse entrer, en plus de l'eau, que certains groupes de molécules et d'ions de substances dissoutes.

Caractéristiques de la structure de la membrane cellulaire dans les organismes végétaux et animaux

La membrane externe et le réticulum endoplasmique de la cellule sont étroitement liés. Souvent, la surface de la coquille est également recouverte de diverses saillies, plis, microvillosités. La membrane plasmique d'une cellule animale est recouverte à l'extérieur d'une couche de glycoprotéine qui remplit les fonctions de récepteur et de signal. Dans les cellules végétales, à l'extérieur de cette coquille se trouve une autre, épaisse et bien visible au microscope. La fibre qui le compose participe à la formation du support des tissus végétaux comme le bois.

structure et fonction de la membrane
structure et fonction de la membrane

Les cellules animales ont également des structures externes situées à l'extérieur de la membrane. Ils remplissent une fonction exclusivement protectrice. Un exemple est la chitine, qui se trouve dans le tissu tégumentaire des insectes.

En plus du cellulaire, il existe une membrane intracellulaire ou interne. Il divise la cellule en compartiments fermés spécialisés appelés organites. Ils doivent maintenir un certain environnement à tout moment.

Sur la base de ce qui précède, nous pouvons conclure que la membrane cellulaire, dont les caractéristiques prouvent son importance dans le fonctionnement de tout l'organisme, a une composition et une structure complexes, dépendant de nombreux facteurs internes et externes. Les dommages causés à ce film peuvent entraîner la mortcellules.

Ainsi, la structure et la fonction de la membrane dépendent du domaine scientifique ou industriel dans lequel ce concept est appliqué. Dans tous les cas, cet élément est une coque ou cloison souple et fixée sur les bords.

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