Μεμβράνες - τι είναι; Βιολογική μεμβράνη: λειτουργίες και δομή

Πίνακας περιεχομένων:

Μεμβράνες - τι είναι; Βιολογική μεμβράνη: λειτουργίες και δομή
Μεμβράνες - τι είναι; Βιολογική μεμβράνη: λειτουργίες και δομή
Anonim

Η φύση έχει δημιουργήσει πολλούς οργανισμούς και κύτταρα, αλλά παρόλα αυτά, η δομή και οι περισσότερες από τις λειτουργίες των βιολογικών μεμβρανών είναι ίδιες, γεγονός που μας επιτρέπει να εξετάσουμε τη δομή τους και να μελετήσουμε τις βασικές ιδιότητές τους χωρίς να συνδέονται με έναν συγκεκριμένο τύπο του κελιού.

Τι είναι μια μεμβράνη;

Οι μεμβράνες είναι ένα προστατευτικό στοιχείο που αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του κυττάρου κάθε ζωντανού οργανισμού.

Η δομική και λειτουργική μονάδα όλων των ζωντανών οργανισμών στον πλανήτη είναι ένα κύτταρο. Η ζωτική του δραστηριότητα είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με το περιβάλλον με το οποίο ανταλλάσσει ενέργεια, πληροφορίες, ύλη. Έτσι, η θρεπτική ενέργεια που είναι απαραίτητη για τη λειτουργία του κυττάρου προέρχεται από το εξωτερικό και δαπανάται για την υλοποίηση των διαφόρων λειτουργιών του.

Δομή της απλούστερης δομικής μονάδας ενός ζωντανού οργανισμού: κυτταρική μεμβράνη, πυρήνας, οργανίδια, διάφορα εγκλείσματα. Περιβάλλεται από μια μεμβράνη, μέσα στην οποία βρίσκονται ο πυρήνας και όλα τα οργανίδια. Αυτά είναι τα μιτοχόνδρια, τα λυσοσώματα, τα ριβοσώματα, η συσκευή Golgi, το ενδοπλασματικό δίκτυο. Κάθε δομικό στοιχείο έχει τη δική του μεμβράνη.

Ρόλος στην κυτταρική ζωή

Η βιολογική μεμβράνη παίζει κορυφαίο ρόλο στη δομή και τη λειτουργία ενός στοιχειώδους ζωντανού συστήματος. Μόνο ένα κύτταρο που περιβάλλεται από ένα προστατευτικό κέλυφος μπορεί δικαίως να ονομαστεί οργανισμός. Μια διαδικασία όπως ο μεταβολισμός πραγματοποιείται επίσης λόγω της παρουσίας μιας μεμβράνης. Εάν σπάσει η δομική του ακεραιότητα, αυτό οδηγεί σε αλλαγή στη λειτουργική κατάσταση του οργανισμού στο σύνολό του.

Η κυτταρική μεμβράνη και οι λειτουργίες της

Διαχωρίζει το κυτταρόπλασμα του κυττάρου από το εξωτερικό περιβάλλον ή από το κέλυφος. Η κυτταρική μεμβράνη διασφαλίζει τη σωστή εκτέλεση συγκεκριμένων λειτουργιών, τις ιδιαιτερότητες των μεσοκυττάριων επαφών και των ανοσολογικών εκδηλώσεων και υποστηρίζει τη διαμεμβρανική διαφορά στο ηλεκτρικό δυναμικό. Περιέχει υποδοχείς που μπορούν να αντιληφθούν χημικά σήματα - ορμόνες, μεσολαβητές και άλλα βιολογικά ενεργά συστατικά. Αυτοί οι υποδοχείς του δίνουν μια άλλη ικανότητα - να αλλάζει τη μεταβολική δραστηριότητα του κυττάρου.

μεμβράνη είναι
μεμβράνη είναι

Λειτουργίες μεμβράνης:

1. Ενεργή μεταφορά ουσιών.

2. Παθητική μεταφορά ουσιών:

2.1. Η διάχυση είναι απλή.

2.2. Μεταφορά μέσω των πόρων.

2.3. Η μεταφορά πραγματοποιείται με διάχυση ενός φορέα μαζί με μια ουσία μεμβράνης ή με αναμετάδοση μιας ουσίας κατά μήκος της μοριακής αλυσίδας ενός φορέα.

3. Μεταφορά μη ηλεκτρολυτών μέσω απλής και διευκολυνόμενης διάχυσης.

4. Ενεργή μεταφορά ιόντων.

Δομή της κυτταρικής μεμβράνης

Τα συστατικά της κυτταρικής μεμβράνης είναι λιπίδια και πρωτεΐνες.

Λιπίδια: φωσφολιπίδια, φωσφατιδυλαιθανολαμίνη, σφιγγομυελίνη,φωσφατιδυλινοσιτόλη και φωσφατιδυλοσερίνη, γλυκολιπίδια. Η αναλογία των λιπιδίων είναι 40-90%.

Πρωτεΐνες: περιφερικές, αναπόσπαστες (γλυκοπρωτεΐνες), σπεκτρίνη, ακτίνη, κυτταροσκελετός.

Το κύριο δομικό στοιχείο είναι ένα διπλό στρώμα μορίων φωσφολιπιδίων.

Μεμβράνη οροφής: ορισμός και τυπολογία

Μερικά στατιστικά. Στο έδαφος της Ρωσικής Ομοσπονδίας, η μεμβράνη έχει χρησιμοποιηθεί ως υλικό στέγης όχι πολύ καιρό πριν. Το μερίδιο των στεγών μεμβράνης από τον συνολικό αριθμό των μαλακών πλακών οροφής είναι μόνο 1,5%. Οι ασφαλτικές και μαστιχώδεις στέγες έχουν γίνει πιο διαδεδομένες στη Ρωσία. Αλλά στη Δυτική Ευρώπη, οι στέγες με μεμβράνη αντιπροσωπεύουν το 87%. Η διαφορά είναι αισθητή.

Κατά γενικό κανόνα, η μεμβράνη ως κύριο υλικό για την επικάλυψη στέγης είναι ιδανική για επίπεδες στέγες. Για όσους έχουν μεγάλη προκατάληψη, είναι λιγότερο κατάλληλο.

Οι όγκοι παραγωγής και πωλήσεων στεγών μεμβράνης στην εγχώρια αγορά παρουσιάζουν θετική αναπτυξιακή τάση. Γιατί; Οι λόγοι είναι περισσότερο από ξεκάθαροι:

  • Η διάρκεια ζωής είναι περίπου 60 χρόνια. Φανταστείτε, μόνο η περίοδος εγγύησης χρήσης, που ορίζει ο κατασκευαστής, φτάνει τα 20 χρόνια.
  • Εύκολη εγκατάσταση. Για σύγκριση: η εγκατάσταση μιας ασφαλτικής στέγης απαιτεί 1,5 φορές περισσότερο χρόνο από την εγκατάσταση ενός δαπέδου μεμβράνης.
  • Εύκολη συντήρηση και επισκευή.

Το πάχος των μεμβρανών στέγης μπορεί να είναι 0,8-2mm και το μέσο βάρος ενός τετραγωνικού μέτρου είναι 1,3kg.

Ιδιότητες των μεμβρανών στέγης:

  • ελαστικότητα;
  • δύναμη;
  • αντοχή στις ακτίνες UV και άλλα επιθετικά περιβάλλοντα;
  • αντοχή στον παγετό;
  • αντίσταση στη φωτιά.

Η μεμβράνη στέγης είναι τριών τύπων. Το κύριο χαρακτηριστικό ταξινόμησης είναι ο τύπος του πολυμερούς υλικού που αποτελεί τη βάση του καμβά. Έτσι, οι μεμβράνες στέγης είναι:

  • EPDM. Οι μεμβράνες που ανήκουν στην ομάδα EPDM κατασκευάζονται με βάση πολυμερισμένο μονομερές αιθυλενίου-προπυλενίου-διενίου ή, πιο απλά, συνθετικό καουτσούκ. Πλεονεκτήματα: υψηλή αντοχή, ελαστικότητα, αντοχή στο νερό, φιλικότητα προς το περιβάλλον, χαμηλό κόστος. Μειονεκτήματα: τεχνολογία κόλλας για σύνδεση καμβάδων με χρήση ειδικής ταινίας, χαμηλή αντοχή των αρμών. Πεδίο εφαρμογής: χρησιμοποιείται ως στεγανωτικό υλικό για οροφές τούνελ, πηγές νερού, αποθήκευση απορριμμάτων, τεχνητές και φυσικές δεξαμενές κ.λπ.
  • Μεμβράνες PVC. Πρόκειται για κοχύλια, στην παραγωγή των οποίων το πολυβινυλοχλωρίδιο χρησιμοποιείται ως κύριο υλικό. Πλεονεκτήματα: Αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία, αντοχή στη φωτιά, εκτεταμένη χρωματική γκάμα φύλλων μεμβράνης. Μειονεκτήματα: χαμηλή αντοχή σε ασφαλτικά υλικά, λάδια, διαλύτες. εκπέμπει επιβλαβείς ουσίες στην ατμόσφαιρα. το χρώμα του καμβά ξεθωριάζει με την πάροδο του χρόνου.
  • TPO. Κατασκευασμένο από θερμοπλαστικά ολεφίνες. Μπορούν να είναι ενισχυμένα και μη. Τα πρώτα είναι εξοπλισμένα με πολυεστερικό πλέγμα ή πανί από υαλοβάμβακα. Πλεονεκτήματα: φιλικότητα προς το περιβάλλον, ανθεκτικότητα, υψηλή ελαστικότητα, αντοχή στη θερμοκρασία (όπωςσε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες), συγκολλημένες ενώσεις των ραφών των φύλλων. Μειονεκτήματα: υψηλή κατηγορία τιμής, έλλειψη κατασκευαστών στην εγχώρια αγορά.

Προφίλ μεμβράνη: χαρακτηριστικά, λειτουργίες και οφέλη

Οι μεμβράνες με προφίλ είναι μια καινοτομία στην αγορά κατασκευών. Μια τέτοια μεμβράνη χρησιμοποιείται ως στεγανωτικό υλικό.

προφίλ μεμβράνης
προφίλ μεμβράνης

Η ουσία που χρησιμοποιείται στην κατασκευή είναι πολυαιθυλένιο. Το τελευταίο διατίθεται σε δύο τύπους: πολυαιθυλένιο υψηλής πίεσης (LDPE) και πολυαιθυλένιο χαμηλής πίεσης (HDPE).

Τεχνικά χαρακτηριστικά μεμβρανών LDPE και HDPE

Δείκτη PVD PND
Δύναμη ρήξης (MPa) 13 23
Επιμήκυνση εφελκυσμού (%) 400 100
Πυκνότητα (kg/m3) 917-930 948-952
Θλιπτική αντοχή (MPa) 12 20-36
αντοχή κρούσης με εγκοπή (KJ/τμ) - 2-50
Μέτρο κάμψης (MPa) 140-250 600-850
Σκληρότητα (MPa) 14-25 45-59
Θερμοκρασία λειτουργίας (˚C) από -60 έως +80 από -60 έως +80
Ημερήσιος ρυθμός απορρόφησης νερού (%) 0, 01 0, 01

Η μεμβράνη πολυαιθυλενίου υψηλής πίεσης με προφίλ έχει ειδική επιφάνεια - κούφια σπυράκια. Το ύψος αυτών των σχηματισμών μπορεί να κυμαίνεται από 7 έως 20 mm. Η εσωτερική επιφάνεια της μεμβράνης είναι λεία. Αυτό επιτρέπει την απρόσκοπτη κάμψη των οικοδομικών υλικών.

Αποκλείεται η αλλαγή του σχήματος μεμονωμένων τμημάτων της μεμβράνης, καθώς η πίεση σε ολόκληρη την περιοχή της κατανέμεται ομοιόμορφα λόγω της παρουσίας όλων των ίδιων προεξοχών. Η γεωμεμβράνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μόνωση εξαερισμού. Σε αυτή την περίπτωση, εξασφαλίζεται δωρεάν εναλλαγή θερμότητας εντός του κτιρίου.

Πλεονεκτήματα των μεμβρανών με προφίλ:

  • αυξημένη δύναμη;
  • αντοχή στη θερμότητα;
  • αντοχή σε χημικές και βιολογικές επιδράσεις;
  • μεγάλη διάρκεια ζωής (πάνω από 50 χρόνια);
  • εύκολη εγκατάσταση και συντήρηση;
  • προσιτή τιμή.

Οι μεμβράνες με προφίλ διατίθενται σε τρεις τύπους:

  • με ένα μόνο στρώμα;
  • με καμβά δύο στρώσεων=γεωύφασμα + μεμβράνη αποστράγγισης;
  • με καμβά τριών στρώσεων=ολισθηρή επιφάνεια + γεωύφασμα + μεμβράνη αποστράγγισης.

Η μεμβράνη με προφίλ μονής στρώσης χρησιμοποιείται για την προστασία της κύριας στεγανοποίησης, τοποθέτησης και αποσυναρμολόγησης τοίχων από σκυρόδεμα με υψηλή υγρασία. Κατά τον εξοπλισμό αποστράγγισης τοίχου χρησιμοποιείται ένα προστατευτικό δύο στρώσεων. Αποτελείται από τρία στρώματα, χρησιμοποιείται σε έδαφος που προσφέρεται για παγετό και σε έδαφος που είναι βαθύ.

Χρήσεις αποστραγγιστικών μεμβρανών

Η μεμβράνη με προφίλ βρίσκει την εφαρμογή της στις ακόλουθες περιοχές:

  1. Βασική αδιαβροχοποίηση θεμελίων. Παρέχει αξιόπιστη προστασία από τις καταστροφικές συνέπειες των υπόγειων υδάτων, των ριζικών συστημάτων των φυτών, της καθίζησης του εδάφους, των μηχανικών βλαβών.
  2. Αποστράγγιση θεμελίωσης τοίχου. Εξουδετερώνει την επίδραση των υπόγειων υδάτων, της βροχόπτωσης με τη μεταφορά τους σε συστήματα αποχέτευσης.
  3. Οριζόντια αποχέτευση τύπου δεξαμενής – Προστασία παραμόρφωσης λόγω δομικών χαρακτηριστικών.
  4. Ανάλογο προετοιμασίας σκυροδέματος. Χρησιμοποιείται στην περίπτωση οικοδομικών εργασιών για την κατασκευή κτιρίων στη ζώνη χαμηλών υπόγειων υδάτων, σε περιπτώσεις όπου χρησιμοποιείται οριζόντια στεγανοποίηση για προστασία από τριχοειδή υγρασία. Επίσης, οι λειτουργίες της μεμβράνης με προφίλ περιλαμβάνουν τη στεγανότητα της τσιμεντοσωλήνας στο έδαφος.
  5. Αερισμός επιφανειών τοίχων με υψηλή υγρασία. Μπορεί να τοποθετηθεί τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό του δωματίου. Στην πρώτη περίπτωση, ενεργοποιείται η κυκλοφορία του αέρα και στη δεύτερη, διασφαλίζεται η βέλτιστη υγρασία και θερμοκρασία.
  6. Μεταχειρισμένη ανεστραμμένη οροφή.

Μεμβράνη σούπερ διάχυσης

Η μεμβράνη υπερδιάχυσης είναι ένα υλικό νέας γενιάς, ο κύριος σκοπός του οποίου είναι η προστασία στοιχείωνδομή στέγης από άνεμο, βροχόπτωση, ατμό.

μεμβράνη υπερδιάχυσης
μεμβράνη υπερδιάχυσης

Η παραγωγή προστατευτικού υλικού βασίζεται στη χρήση μη υφασμένων υλικών, υψηλής ποιότητας πυκνών ινών. Στην εγχώρια αγορά, μια μεμβράνη τριών στρωμάτων και τεσσάρων στρωμάτων είναι δημοφιλής. Τα σχόλια των ειδικών και των καταναλωτών επιβεβαιώνουν ότι όσο περισσότερα στρώματα βρίσκονται κάτω από το σχέδιο, τόσο ισχυρότερες είναι οι προστατευτικές του λειτουργίες και επομένως τόσο υψηλότερη είναι η ενεργειακή απόδοση του δωματίου συνολικά.

Ανάλογα με τον τύπο της οροφής, τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά της, τις κλιματολογικές συνθήκες, οι κατασκευαστές συνιστούν να προτιμάτε τον ένα ή τον άλλο τύπο μεμβρανών διάχυσης. Άρα, υπάρχουν για δίρριχτες στέγες σύνθετων και απλών κατασκευών, για δίρριχτες στέγες με ελάχιστη κλίση, για διπλωμένες στέγες κ.λπ.

Η μεμβράνη υπερδιάχυσης τοποθετείται απευθείας στο θερμομονωτικό στρώμα, σανίδα δαπέδου. Δεν υπάρχει ανάγκη για διάκενο εξαερισμού. Το υλικό στερεώνεται με ειδικά στηρίγματα ή ατσάλινα καρφιά. Οι άκρες των φύλλων διάχυσης συνδέονται με ταινία στερέωσης. Οι εργασίες εγκατάστασης μπορούν να πραγματοποιηθούν ακόμη και κάτω από ακραίες συνθήκες: ένα παγωμένο πρωί, με ισχυρές ριπές ανέμου κ.λπ.

λειτουργίες της μεμβράνης
λειτουργίες της μεμβράνης

Επιπλέον, η εν λόγω επίστρωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προσωρινό κάλυμμα στέγης.

Μεμβράνες PVC: ουσία και σκοπός

Οι

Οι μεμβράνες PFC είναι ένα υλικό στέγης κατασκευασμένο από πολυβινυλοχλωρίδιο με ελαστικές ιδιότητες. Ένα τέτοιο σύγχρονο υλικό στέγης κάνειμετατοπισμένα ανάλογα ασφαλτούχων κυλίνδρων, τα οποία έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα - την ανάγκη για συστηματική συντήρηση και επισκευή. Σήμερα, τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των μεμβρανών PVC καθιστούν δυνατή τη χρήση τους κατά την εκτέλεση εργασιών επισκευής σε παλιές επίπεδες στέγες. Χρησιμοποιούνται επίσης κατά την τοποθέτηση νέων στεγών.

μεμβράνη pvc
μεμβράνη pvc

Μια οροφή από αυτό το υλικό είναι εύκολη στη χρήση και η τοποθέτησή της είναι δυνατή σε κάθε τύπο επιφάνειας, οποιαδήποτε εποχή του χρόνου και υπό οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες. Η μεμβράνη PVC έχει τις ακόλουθες ιδιότητες:

  • δύναμη;
  • αντοχή στις ακτίνες UV, διάφορους τύπους βροχόπτωσης, σημειακά και επιφανειακά φορτία.

Χάρη στις μοναδικές του ιδιότητες οι μεμβράνες PVC θα σας εξυπηρετούν πιστά για πολλά χρόνια. Η διάρκεια ζωής μιας τέτοιας στέγης είναι ίση με τη διάρκεια ζωής του ίδιου του κτιρίου, ενώ τα υλικά έλασης στέγης χρειάζονται τακτικές επισκευές και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και αποσυναρμολόγηση και εγκατάσταση νέου δαπέδου.

Φύλλα μεμβράνης από PVC συνδέονται μεταξύ τους με συγκόλληση με θερμή αναπνοή, η θερμοκρασία της οποίας κυμαίνεται από 400-600 βαθμούς Κελσίου. Αυτή η σύνδεση είναι πλήρως σφραγισμένη.

Πλεονεκτήματα των μεμβρανών PVC

Τα πλεονεκτήματά τους είναι προφανή:

  • ευελιξία του συστήματος στέγης, το οποίο είναι το πιο συνεπές με το κατασκευαστικό έργο;
  • ανθεκτική, αεροστεγή ραφή σύνδεσης μεταξύ των φύλλων μεμβράνης;
  • ιδανική ανοχή στην αλλαγήκλίμα, καιρικές συνθήκες, θερμοκρασία, υγρασία;
  • αυξημένη διαπερατότητα ατμών, η οποία συμβάλλει στην εξάτμιση της υγρασίας που συσσωρεύεται στον χώρο κάτω από την οροφή.
  • πολλές επιλογές χρωμάτων;
  • πυροσβεστικές ιδιότητες;
  • ικανότητα διατήρησης των αρχικών ιδιοτήτων και της εμφάνισης για μεγάλο χρονικό διάστημα;
  • Η μεμβράνη PVC είναι ένα απολύτως φιλικό προς το περιβάλλον υλικό, το οποίο επιβεβαιώνεται από τα σχετικά πιστοποιητικά;
  • η διαδικασία εγκατάστασης είναι μηχανοποιημένη, επομένως δεν θα διαρκέσει πολύ;
  • κανόνες λειτουργίας επιτρέπουν την εγκατάσταση διαφόρων αρχιτεκτονικών προσθηκών απευθείας πάνω από την ίδια την οροφή με μεμβράνη PVC.
  • στιλ με ένα στρώμα εξοικονομεί χρήματα;
  • εύκολη συντήρηση και επισκευή.
κυτταρική μεμβράνη
κυτταρική μεμβράνη

Ύφασμα μεμβράνης

Η κλωστοϋφαντουργία γνώριζε από καιρό το ύφασμα μεμβράνης. Τα παπούτσια και τα ρούχα κατασκευάζονται από αυτό το υλικό: για ενήλικες και παιδιά. Μεμβράνη - η βάση του υφάσματος μεμβράνης, που παρουσιάζεται με τη μορφή λεπτής μεμβράνης πολυμερούς και με χαρακτηριστικά όπως η αντοχή στο νερό και η διαπερατότητα των ατμών. Για την παραγωγή αυτού του υλικού, αυτή η μεμβράνη καλύπτεται με εξωτερικά και εσωτερικά προστατευτικά στρώματα. Η δομή τους καθορίζεται από την ίδια τη μεμβράνη. Αυτό γίνεται για να διατηρηθούν όλες οι χρήσιμες ιδιότητες ακόμα και σε περίπτωση ζημιάς. Με άλλα λόγια, τα ρούχα με μεμβράνη δεν βρέχονται όταν εκτίθενται σε βροχόπτωση με τη μορφή χιονιού ή βροχής, αλλά ταυτόχρονα διοχετεύουν τέλεια τον ατμό από το σώμα στο εξωτερικό περιβάλλον. Αυτό το εύρος ζώνης επιτρέπει στο δέρμα να αναπνέει.

Εξετάζονται όλα τα πράγματαΤα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τα ιδανικά χειμωνιάτικα ρούχα κατασκευάζονται από ένα τέτοιο ύφασμα. Η μεμβράνη στη βάση του υφάσματος, ενώ μπορεί να είναι:

  • με πόρους;
  • χωρίς πόρους;
  • combined.
δομή μεμβράνης
δομή μεμβράνης

Μεμβράνες με πολλούς μικροπόρους περιέχουν τεφλόν. Οι διαστάσεις τέτοιων πόρων δεν φτάνουν καν τις διαστάσεις μιας σταγόνας νερού, αλλά είναι μεγαλύτερες από ένα μόριο νερού, γεγονός που υποδηλώνει αντοχή στο νερό και την ικανότητα απομάκρυνσης του ιδρώτα.

Οι μεμβράνες που δεν έχουν πόρους συνήθως κατασκευάζονται από πολυουρεθάνη. Το εσωτερικό τους στρώμα συγκεντρώνει όλες τις εκκρίσεις ιδρώτα-λίπους του ανθρώπινου σώματος και τις ωθεί προς τα έξω.

Η δομή της συνδυασμένης μεμβράνης συνεπάγεται την παρουσία δύο στρωμάτων: πορώδους και λείου. Αυτό το ύφασμα έχει υψηλά ποιοτικά χαρακτηριστικά και θα διαρκέσει για πολλά χρόνια.

Χάρη σε αυτά τα πλεονεκτήματα, τα ρούχα και τα παπούτσια από υφάσματα μεμβράνης και σχεδιασμένα να φοριούνται τη χειμερινή περίοδο είναι ανθεκτικά, αλλά ελαφριά και προστατεύουν τέλεια από τον παγετό, την υγρασία και τη σκόνη. Είναι απλά απαραίτητα για πολλούς ενεργούς τύπους χειμερινής αναψυχής, ορειβασίας.

Συνιστάται: