Мембрани - це що таке? Біологічна мембрана: функції і будова

Природа створила безліч організмів і клітин, але, незважаючи на це, будова і велика частина функцій біологічних мембран однакові, що дозволяє розглядати їх структуру і вивчати їх ключові властивості без прихильності до конкретного виду клітин.

Що таке мембрана?

Мембрани - це захисний елемент, який є невід`ємною складовою клітини будь-якого живого організму.

Структурною і функціональною одиницею всіх живих організмів на планеті є клітина. Життєдіяльність її нерозривно пов`язана з навколишнім середовищем, з якою вона обмінюється енергією, інформацією, речовиною. Так, поживна енергія, необхідна для функціонування клітини, надходить ззовні і витрачається на здійснення нею різних функцій.

Структура найпростішої одиниці будови живого організму: мембрана клітини, ядро, органели, різноманітні включення. Вона оточена мембраною, усередині якої розташовується ядро і всі органели. Це мітохондрії, лізосоми, рибосоми, апарат Гольджі, ендоплазматичнийретикулум. Кожен структурний елемент має свою мембрану.

Роль у життєдіяльності клітини

Біологічна мембрана грає кульмінаційну роль у будові і функціонуванні елементарної живої системи. Тільки клітина, оточена захисною оболонкою, по праву може називатися організмом. Такий процес, як обмін речовин, також здійснюється завдяки наявності мембрани. Якщо структурна цілісність її порушена, це призводить до зміни функціонального стану організму в цілому.

Клітинна мембрана і її функції

Вона відокремлює цитоплазму клітини від зовнішнього середовища або від оболонки. Мембрана клітини забезпечує належне виконання специфічних функцій, специфіку міжклітинних контактів та імунних проявів, підтримує трансмембранну різницю електричного потенціалу. У ній є рецептори, здатні сприймати хімічні сигнали - гормони, медіатори і інші біологічні активні компоненти. Ці рецептори наділяють її ще однією здатністю - змінювати метаболічну активність клітини.

Функції мембрани:

1. Активний перенос речовин.

2. Пасивний перенесення речовин:

2.1. Дифузія проста.

2.2. Перенесення через пори.

2.3. Транспорт, здійснюваний за рахунок дифузії переносника разом з мембранним речовиною або за допомогою передачі по естафеті речовини з молекулярної ланцюга переносника.

3. Перенесення неелектролітів завдяки простій і полегшеної дифузії.

4. Активний транспорт іонів.

Будова мембрани клітини

Складові мембрани клітини - ліпіди і білки.

Ліпіди: фосфоліпіди, фосфатидилетаноламін, сфінгомієлін, фосфатіділінозіт і фосфатидилсерин, гліколіпіди. Частка ліпідів становить 40-90%.

Білки: периферичні, інтегральні (глікопротеїни), спектрин, актин, цитоскелет.

Основний структурний елемент - подвійний шар фосфоліпідних молекул.

Покрівельна мембрана: визначення та типологія

Трохи статистики. На території Російської Федерації мембрана в якості покрівельного матеріалу використовується не так вже й давно. Питома вага мембранних покрівель із загального числа м`яких перекриттів дахів складає всього 1,5%. Більш широке поширення в Росії отримали бітумні і мастичні покрівлі. А от у Західній Європі на частку мембранних покрівель припадає 87%. Різниця відчутна.

Як правило, мембрана в ролі основного матеріалу при перекритті даху ідеально підходить для плоских покрівель. Для мають великий ухил вона підходить у меншій мірі.

Обсяги виробництва та реалізації мембранних покрівель на вітчизняному ринку мають позитивну тенденцію зростання. Чому? Причини більш ніж зрозумілі:

• Термін експлуатації складає близько 60 років. Уявіть собі, тільки гарантійний термін використання, що встановлюється виробником, досягає 20 років.
• Легкість в монтажі. Для порівняння: установка бітумної покрівлі займає в 1,5 рази більше часу, ніж монтаж мембранного перекриття.
• Простота в обслуговуванні та проведенні ремонтних робіт.

Товщина покрівельних мембран може становити 0,8-2 мм, а середній показник ваги одного метра квадратного дорівнює 1,3 кг.

Властивості покрівельних мембран:

• еластичність;
• міцність;
• стійкість до дії ультрафіолетових променів і інших середовищ-агресорів;
• морозостійкість;
• вогнетривкість.

Мембрана покрівельна буває трьох типів. Головний класифікаційний ознака - вид полімерного матеріалу, що становить підставу полотна. Отже, покрівельні мембрани бувають:

• ЕПДМ. Мембрани, що належать групі ЕПДМ, виготовлені на основі полімерізірованного пропиляний-дієн-мономера, а простіше кажучи, синтетичного каучуку. Переваги: висока міцність, еластичність, водонепроникність, екологічність, низька вартість. Недоліки: клейова технологія з`єднання полотен за допомогою використання спеціальної стрічки, низькі показники міцності з`єднань. Сфера застосування: використовується як гідроізоляційний матеріал для тунельних перекриттів, водних джерел, сховищ відходів, штучних та природних водойм і т. Д.
• ПВХ-мембрани. Це оболонки, при виробництві яких в якості основного матеріалу використовується полівінілхлорид. Переваги: стійкість до ультрафіолету, вогнетривкість, обширна колірна гамма мембранних полотен. Недоліки: низькі показники стійкості до бітумних матеріалами, олив, растворітелям- виділяє в атмосферу шкідливі речовини-колір полотна з часом тьмяніє.
• ТПО. Виготовляються з термопластичних олефінів. Можуть бути армованими і неармованими. Перші оснащуються сіткою з поліестеру або стекловолоконной тканиною. Переваги: екологічність, довговічність, висока еластичність, температуростойкость (як при високих, так і при низьких температурах), зварні з`єднання швів полотен. Недоліки: висока цінова категорія, відсутність виробників на вітчизняному ринку.

Мембрана профільована: характеристика, функції та переваги

Профільовані мембрани - це інновація на будівельному ринку. Така мембрана експлуатується в якості гідроізоляційного матеріалу.

Речовина, що використовується при виготовленні, - поліетилен. Останній буває двох типів: поліетилен високого тиску (ПВД) і поліетилен низького тиску (ПНД).

Профільована мембрана з поліетилену високого тиску має особливу поверхню - пустотілі пупиришки. Висота цих утворень може коливатися від 7 до 20 мм. Внутрішня поверхня мембрани рівна. Це дає можливість безпроблемного згинання будматеріалу.

Зміна форми окремих ділянок мембрани виключено, оскільки тиск по всій її площі розподіляється рівномірно завдяки наявності все тих же виступів. Геомембрана може використовуватися в якості вентиляційної ізоляції. У такому випадку забезпечується вільний тепловий обмін всередині будівлі.

Переваги профільованих мембран:

• підвищена міцність;
• теплоустойчивость;
• стійкість хімічної і біологічної впливу;
• тривалий термін експлуатації (більше 50 років);
• простота в установці і обслуговуванні;
• доступна вартість.

Профільовані мембрани бувають трьох видів:

• з одношаровим полотном;
• з двошаровим полотном = геотекстиль + дренажна мембрана;
• з тришаровим полотном = слизька поверхня + геотекстиль + дренажна мембрана.

Одношарова профільована мембрана застосовується для захисту основної гідроізоляції, монтажу і демонтажу підготовки бетоном стін з підвищеною вологістю. Двошарову захисну використовують під час оснащення пристінного дренажу. Що складається з трьох шарів застосовують на грунті, який піддається морозного пученія, і грунтової грунті, що знаходиться глибоко.

Сфери використання дренажних мембран

Профільована мембрана знаходить своє застосування в наступних областях:

1. Основна гідроізоляція фундаменту. Забезпечує надійний захист від руйнівного впливу грунтових вод, кореневих систем рослин, просадки грунту, пошкоджень механічного типу.
2. Стіновий дренаж фундаменту. Нейтралізує вплив ґрунтових вод, атмосферних опадів допомогою переправлення їх у дренажні системи.
3. Горизонтальний дренаж пластового типу - захист від деформації завдяки структурним особливостям.
4. Аналог підготовки бетоном. Експлуатується в разі проведення будівельних робіт зі зведення будинків в зоні низького залягання грунтових вод, в тих випадках, коли використовується горизонтальна гідроізоляція з метою захисту від капілярної вологи. Також у функції мембрани профільованої входить непропускання цементного молока в грунт.
5. Вентиляція стінових поверхонь підвищеного рівня вологості. Може встановлюватися як на внутрішній, так і на зовнішній стороні приміщення. У першому випадку активізується повітряна циркуляція, а в другому забезпечується оптимальна вологість і температура.
6. Використовувана інверсійна покрівля.

Супердифузійна мембрана

Мембрана супердифузійна є матеріалом нового покоління, головне призначення якого - захист елементів покрівельної конструкції від вітрових явищ, опадів, пара.

Виробництво захисного матеріалу засноване на використанні нетканих речовин, щільних волокон високої якості. На вітчизняному ринку популярна тришарова і чотирьохшарова мембрана. Відгуки фахівців і споживачів підтверджують, що чим більше шарів лежить в основі конструкції, тим сильніше її захисні функції, а значить, і вище енергоефективність приміщення в цілому.

Залежно від типу даху, особливостей її конструкції, кліматичних умов, виробники рекомендують віддавати перевагу тому чи іншому виду дифузійних мембран. Так, існують вони для скатних покрівель складних і простих конструкцій, для дахів скатних типу з мінімальним ухилом, для покрівель з фальцевим покриттям і т. Д.

Супердифузійна мембрана укладається безпосередньо на теплоізоляційний шар, настил з дощок. Необхідності у вентиляційному зазорі немає. Кріпиться матеріал спеціальними скобами або сталевими цвяхами. Краї дифузійних листів з`єднуються монтажною стрічкою. Монтажні роботи дозволяється проводити навіть при екстремальних умовах: у морозний ранок, при сильних поривах вітру і т. д.

Крім того, розглядається покриття може використовуватися в якості тимчасового перекриття даху.

ПВХ-мембрани: сутність і призначення

ПФХ-мембрани - це матеріал для покрівлі, що виготовляється з полівінілхлориду і володіє еластичними властивостями. Такий сучасний покрівельний матеріал зовсім витіснив бітумні рулонні аналоги, що мають істотний недолік - необхідність систематичного обслуговування і ремонту. На сьогоднішній день характерні особливості ПВХ-мембран дозволяють використовувати їх при проведенні ремонтних робіт на старих покрівлях плоского типу. Застосовуються вони і при монтажі нових дахів.

Покрівля з такого матеріалу зручна в експлуатації, а її установка можлива на будь-які типи поверхонь, у будь-який час року і при будь-яких погодних умовах. ПВХ-мембрана має такі властивості:

• міцність;
• стійкість при впливі УФ-променів, різного роду атмосферних опадів, точкових і поверхневих навантаженнях.

Саме завдяки своїм унікальним властивостям ПВХ-мембрани будуть служити вам вірою і правдою протягом багатьох років. Термін використання такої покрівлі прирівнюється до терміну експлуатації самої будівлі, у той час як рулонні покрівельні матеріали потребують регулярного ремонті, а в деяких випадках і зовсім в демонтажі і установці нового перекриття.

Між собою мембранні полотна з ПВХ з`єднуються методом зварювання гарячим подихом, температура якого знаходиться в межах 400-600 градусів за Цельсієм. Таке з`єднання є абсолютно герметичним.

Переваги ПВХ-мембран

Достоїнства їх очевидні:

• гнучкість покрівельної системи, що максимально відповідає будівельним проектом;
• міцний, володіє герметичними властивостями з`єднувальний шов між мембранними полотнами;
• ідеальна переносимість зміни клімату, погодних умов, температури, вологості;
• підвищена паропроникність, яка сприяє випаровуванню вологи, що скопилася в підпокрівельному просторі;
• безліч варіантів колірних рішень;
• протипожежні властивості;
• здатність тривалий період зберігати первинні властивості і зовнішній вигляд;
• ПВХ-мембрана - абсолютно екологічний матеріал, що підтверджується відповідними сертифікатами;
• процес монтажу механізований, тому не займе багато часу;
• правила експлуатації допускають установку різних архітектурних доповнень безпосередньо зверху самої мембранної ПВХ-покрівлі;
• одношарова укладання заощадить ваші гроші;
• простота в обслуговуванні та ремонті.

Мембранна тканина

Текстильної промисловості мембранна тканина відома давно. З такого матеріалу виготовляється взуття і одяг: доросла та дитяча. Мембрана - основа мембранної тканини, представлена у вигляді тонкої полімерної плівки і що володіє такими характеристиками, як водонепроникність і паропроникність. Для виробництва даного матеріалу цю плівку покривають зовнішнім і внутрішнім захисними шарами. Будова їх визначає сама мембрана. Робиться це з метою збереження всіх корисних властивостей навіть у разі пошкодження. Іншими словами, мембранна одяг не промокає при впливі опадів у вигляді снігу або дощу, але в той же час відмінно пропускає пар від тіла в зовнішнє середовище. Така пропускна здатність дозволяє шкірі дихати.

Враховуючи все вищесказане, можна зробити висновок про те, що з подібної тканини виготовляється ідеальний одяг зимова. Мембрана, що знаходиться в основі тканини, при цьому може бути:

• з порами;
• без пор;
• комбінована.

У складі мембран, що мають безліч мікропор, числиться тефлон. Розміри таких пір не досягають габаритів навіть краплі води, але більше водної молекули, що свідчить про водонепроникності та здатність виводити піт.

Мембрани, які не мають часу, як правило, зроблені з поліуретану. Їх внутрішній шар концентрує в собі всі потожіровие виділення тіла людини і виштовхує їх назовні.

Будова мембрани комбінованої увазі наявність двох шарів: пористого і гладкого. Така тканина володіє високими якісними характеристиками і прослужить довгі роки.

Завдяки цим достоїнствам одяг та взуття, виготовлені з мембранних тканин і призначені для шкарпетки в зимову пору року, міцні, але легкі, чудово захищають від морозу, вологи, пилу. Вони просто незамінні для безлічі активних видів зимового відпочинку, альпінізму.