Мембрана что это: МЕМБРАНА | это… Что такое МЕМБРАНА?

Все, что нужно знать о мембранах и мембранной одежде

Саша и Лариса в куртках Bergans с мембраной Dermizax 20000 mm

Мембраны бывают разными: поровые, беспоровые, волоконные, гибридные и пр… По материалу они бывают: полиуретановые, тетрафторэтиленовые и, опять же, гибридные. Еще они бывают гидрофобными и гидрофильными. А еще они очень разные по показателям водонепроницаемости и паропроницаемости (дышимости). И пусть магическое слово «мембрана» не сбивает вас с толку.

Водонепроницаемость измеряется в мм водяного столба. Например, 20 000 мм. Меньше меня лично не интересует. Больше – очень хорошо.

Паропроницаемость, в просторечии, дышимость. Сразу скажу, что существует множество тестов: одни меряют, насколько мембрана мешает пару выходить — этот показатель, RET (resistance evaporative thermique), будет выражен в цифрах 1, 2,3, 4, и чем больше, тем хуже, другие измеряют количество пара, которое мембрана может пропустить сквозь себя за единицу времени.

Мне понятнее тесты, которые показывают производительность мембраны в граммах, на метр, в сутки. Но там тоже нюансы, «прямая чашка», «перевернутая чашка» — показатели могут отличаться в два раза.

Чаще мы имеем показатели пароприцаемости, выраженной в граммах, на метр квадратный, в сутки. Например, 15-20 000 гр/м2/24 ч. И здесь меня лично меньшие цифры не устраивают. Всякие мембраны типа 5Х5 – это фуфло и, даже 10Х10 — меня мало интересуют.

Частое заблуждение, что мембрана -это такая чудесная штука, которая обеспечивает чудесную дышимость и, столь же чудесную, водонепроницаемость.

Нет. Резина держит больше любой мембраны, а марля дышит лучше.

Ну и отлично, далась нам эта дышимость! Но резиновые ботинки заполнятся потом, вода теплопроводнее воздуха раз в тридцать, вы замерзли.

Тогда, может и черт с ней, с водонепроницаемостью? Ботинки без мембраны дышат лучше, чем с ней.

Но ботинки промокнут под дождем или в снегу, вода теплопроводнее воздуха — опять замерзли.

Без противогаза дышать лучше, чем в нем, но для чего-то он нужен…

Если завощить (покрыть воском) марлю, она станет более водонепроницаемой, но потеряет в дышимости, хотя способ древний, известный и логичный. Конечно, марля тут для абсурдности примера. Или, лучше, понаделать дырочек в резине, сапог станет лучше дышать, но вероятнее всего, промокнет.

Снаружи мембраны у нас: ветер, дождь, снег, под мембраной у нас испарения нашего тела, пот.

Если вам одновременно нужно препятствовать проникновению одного и удалению другого, простого решения не найти. Нужен такой материал, который не пропустит воду внутрь, но даст выйти испарению, поту.

В общем, мембрана – это всегда компромисс между водонепроницаемостью и дышимостью.

Мембрана – не чудо, не колония наноботов, не УФМС и, даже, не ЖКХ по непущанию воды снаружи и по выводу пота изнутри. Это вопрос давления и температур. Точнее их разницы под мембраной и снаружи. В физике существует процедура продавливания газа через металл. То есть при нужном давлении, наверное, любой материал может стать мембраной.

Параметры внешнего субстрата нам известны, внутреннего – тоже. Температура наружных субстратов и внутренних, и, соответственно, их активность — разные. Одно из основных условий: снаружи мембраны должно быть холоднее, с внутренней стороны, соответственно, теплее. Появляется разница давлений обеспечивающая, так сказать, тягу — изнутри – наружу.

Остается найти такой материал для мембраны, чтобы в необходимом диапазоне температур минимально препятствовал бы тяге и был бы, при этом, максимально непроницаем для воды.

Чем и занимаются по сей день производители мембран. Практическим путем пришли к тому, что водонепроницаемость более 20 000 мм водяного столба, уже достаточна для большинства случаев.

Теперь — дышимость. С ней труднее. Как я уже говорил, показатели меньше 15-20 000 гр./м/24 ч – мне не интересны. Но опять вылезают нюансы. Показатели могут быть заоблачные, и 40 000 и 70 000 гр./м/24 ч, а вы при этом сухости внутри вдруг не ощущаете.

А все потому, что они, мембраны разные еще и по строению, и я об этом упоминал, помните: поровые, беспоровые, волоконные, гибридные.

Здесь практику нужно понять только одно, паропроницаемость поровых и волоконных мембран, обеспечивается порами. Т.е. микро, а то и наноотверстиями в теле мембраны, которые непроходимы для воды, но проходимы для более активной, нагретой массы ваших испарений. Можно назвать это — сухой тип.

Или же, оная паропроницаемость обеспечена молекулярной структурой беспоровой или же гибридной мембраны. В этом случае пару нужно, для начала, конденсироваться на внутренней поверхности мембраны и только потом разница давлений увлечет это все вовне. В этом случае мы будем ощущать некоторую увлажненность внутри. Это мы назовем — мокрый тип.

Но это все в идеале. В жизни все очень зависит от условий, в которых вы находитесь и от уровня вашей активности, то есть массы производимых испарений. Если снаружи будет слишком тепло, мембрана будет дышать хуже. Если будет слишком холодно, мембрана может замерзнуть, точнее замерзнут ваши испарения на выходе и так же снизят производительность мембраны, вплоть до полной остановки, если речь пойдет об арктических минусах при высокой влажности.

Современные беспоровые, гидрофильные мембраны имеют выдающиеся показатели дышимости, до 70 000 гр./м/24ч, но будут работать в более узком диапазоне температур.

Показатели поровых, поскромнее 16-32 000 гр./м/24ч, но работают в более широком диапазоне.

Мембранные ткани, это не мембрана, это ткани, вовсе не обязательно тканые, соединенные с мембраной. Показатели голой мембраны всегда отличаются от показателей ткани с мембраной. Это зависит от толщины слоя ткани верха, мембраны и толщины слоя подкладки. Эти слои защищают мембрану от повреждений. Чем они мощнее, тем прочнее изделие. Но сами понимаете, это не может не сказаться на способности мембраны «дышать». Цифры, которые я приводил, относятся к показателям ламинатов.

Когда говорят: трехслойная мембрана, это значит, что слой ткани верха, слой мембраны и слой ткани подкладки соединены/ламинированы так, что кажутся одним слоем. Это наиболее предпочтительный, с точки зрения аутдорной эксплуатации вариант. Изделие из такой ткани можно сунуть в воду, вынуть, встряхнуть от воды и, спокойно, надеть на себя.

Сегодня производители активно экспериментируют с материалом и структурой подкладочного слоя, и это изрядно сказывается на показателях мембранного ламината в целом.

Часто мы видим, что слой подкладки выполнен не в виде ламинированной ткани, а в виде напыления некоей пленки. Так называемый, двух с половиной-слойный ламинат. Это легче, компактней, дешевле, но менее прочно.

Еще бывает так, что подкладка представляет собой не соединенный с остальными двумя слоями, слой сетки – такую конструкцию называют двухслойной, поскольку соединены только два слоя: верх и мембрана.

Этот вариант для аутдора не годится, поскольку, во-первых сетка при намокании будет долго сохнуть, во-вторых, в случае отрицательных температур между сеткой подкладки и мембраной будет накапливаться иней, и его будет много и удалить его, не разрушив сетку, станет нетривиальной задачей.

Из основных моментов осталось сказать только, что слой верха тоже влияет на работу ламината. Представляя собой некую толщину, и будучи пропитан водой, он будет препятствием для корректной работы мембраны, поэтому верх ламината пропитывают водоотталкивающими составами еще на фабрике. И не худо было бы проделывать эту процедуру в дальнейшем, по мере того, как вы будете замечать, что капли воды уже не скатываются с вашей куртки, а сразу образуют мокрое пятно.

И пару моментов напоследок:

— надо понимать, что мембрана под водой работать будет почти никак

— в условиях Северного полюса мембранные изделия почти бесполезны. Из-за высокой влажности и низких температур они будут быстро обмерзать с образованием наледи сперва снаружи изделия, затем внутри. Есть, конечно, лайфхак, надеть поверх мембраны тонкий флис, или какой другой легкий слой и обмерзать будет уже он, а мембрана начнет работать.

К слову, на Южном полюсе такой влажности нет, и там вовсю используют мембранные изделия.

Подытоживая: мембраны это не такая чудо штука, которую, если купил, то она будет неслышно дышать за вас так, что все будет сухо и комфортно. Как дома на диване. Но мембраны — это хорошо, а хорошие мембраны позволяют утащить с собой комфорт очень далеко, а плохие мембраны приносят лишь горечь разочарования и облегчение только в кошельке.

Александр Родичев. Трамонтана.

P.S. Стоит отметить, что Саша довольно категоричен в показаниях мембраны, и меньше, чем на 15000-20000 не согласен. Однако, если вам «по грибы» или переждать короткий кусочек непогоды, а не забивать крючья на стене, то 10000/10000 минимально и достаточно. Для примера, если вы наступили коленом в лужу — то создали давление около 8000 мм. Под лямками рюкзака создается примерно такое же давление (еще и длительное по времени) — это самое «тонкое» место в куртке.

5000/5000 и около того, действительно, нерабочая вещь — вы либо промокните снаружи, либо — изнутри. Проще купить проветриваемое пончо.

Ну и отдельно стоят разные легкоходные вещи. Если вы видите показатели 20000 на 20000 и с весом 200 грамм, то не ждите от нее долговечности и надежности. Берегите ее, не таскайте с рюкзаком по лесу.

И всегда советуйтесь с консультантами — плохого не посоветуют!

Мембранные куртки тут

Брюки тут

основные различия и сферы применения — ТЕХНОНИКОЛЬ SHINGLAS

КАК ВЫБРАТЬ ДИФФУЗИОННУЮ МЕМБРАНУ: ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ И СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Рынок строительных материалов предлагает огромнейший выбор строительных пленок. Производителей много, при этом каждый выпускает несколько марок. В такой ситуации потребителю сложно выбрать подходящую диффузионную мембрану. Нужно ли учитывать особенности конструкции? А сферы применения? Как определить качество материала? Найти ответы на все вопросы поможет Руслан Кобозев, федеральный технический специалист направления «Строительные пленки» ТЕХНОНИКОЛЬ.

Выбирая качественную строительную пленку, прежде всего нужно четко понимать, какие задачи она решает. Может быть, и вовсе можно отказаться от нее? Рассмотрим это на примере мансарды.

Россия — страна с довольно суровым климатом. В холодные зимы, чтобы не отапливать улицу, нужно утеплить кровлю.

Оптимальным решением для теплоизоляции кровли — является каменная вата. Высокая теплоизолирующая способность каменной ваты образуется за счет большого количества пор, заполненных воздухом в толще плиты. Для оптимальной работы и сохранения высоких теплотехнических характеристик в течение всего срока эксплуатации, каменная вата должна быть надежно защищена от атмосферных осадков и иметь возможность отвода влаги возникающей в результате сорбционного увлажнения в процессе эксплуатации. В результате избыточного увлажнения теплотехнические характеристики каменной ваты могут снизиться, что может привести к негативным последствиям, включая снижение уровня тепловой защиты конструкции ниже требуемого.

Для защиты теплоизоляционного слоя от пагубных воздействий влаги, были разработаны пароизоляционные пленки и гидроветрозащитные мембраны. Пароизоляция защищает утеплитель от увлажнения водяными парами постоянно содержащимися в воздухе, а так же образующимися в результате жизнедеятельности человека в помещении.

Гидроветрозащитная (диффузионная) мембрана будет предохранять утеплитель снаружи от избыточного сорбционного увлажнения и конвективных потерь тепла, возникающих при движении воздуха в вентиляционном зазоре. Диффузионная мембрана служит барьером от влаги, которая возникает от протечек или конденсата, возникающего на обратной стороне кровельного покрытия. Особенно это актуально для металлической кровли, а также ситуаций, когда снег во время метелей задувается в вентиляционный зазор. Во время оттепели он благополучно растает, но уже внутри кровельной конструкции.

Функция диффузионной мембраны не сводится только к защите от влаги и ветра. Она обладает еще одним важным свойством: способностью пропускать через себя влагу, если она все же попала в утеплитель.

А попадет она туда по разным причинам:

• использовалась пароизоляция с низкой степенью защиты,
• монтаж пароизоляционной пленки был выполнен с нарушениями,
• несущие конструкции выполнены из непросохшего пиломатериала и т. п.

Слово «диффузионная» в названии материала не случайно. Все дело в том, что каждая такая пленка состоит из нескольких слоев, один из которых функциональный (основной). Он обладает микропористой структурой. Поры этого слоя настолько малы, что они могут пропускать воду только в парообразном состоянии за счет диффузии: из зоны с высоким парциальным давлением (жилое помещение) в зону низкого парциального давления (на улицу) при одинаковом атмосферном давлении на разных сторонах материала.

Критерии качества диффузионной мембраны

Паропроницаемость диффузионной мембраны определяется количеством граммов водяного пара, которое она способна через себя пропустить в течение 24 часов. Проблема в том, что коэффициент паропроницаемости может существенно различаться у одной и той же мембраны в зависимости от того, при какой температуре проводились исследования. Незнание этой крайне важной информации может ввести потребителей в заблуждение.

Вот простой пример. Одна и та же мембрана, испытуемая при температуре 23 °С, имеет коэффициент паропроницаемости 2000 г/м²/24 ч., а при температуре 38 °С — уже 3000 г/м²/24 ч.

Для уточнения характеристик паропроницаемых мембран используют еще один коэффициент — Sd.

Он более точный, хотя более сложный с точки зрения понимая процессов, которые отражает. Данный коэффициент характеризует сопротивление строительного материала паропроницаемости, измеренное толщиной неподвижного слоя воздуха, обладающего таким же сопротивлением проникновению водяного пара. Рассчитывается на основе сопротивления проникновению водяного пара и толщины материала. Проще говоря, сравнивается паропроницаемость материала с паропроницаемостью слоя воздуха некой определенной толщины.

Например, если показатель Sd (приведенный в метрах) составляет 0,02, это означает, что сопротивление мембраны проникновению водяного пара будет такое же, как и слоя воздуха толщиной 2 см. Чем ниже параметр Sd, тем выше паропроницаемость мембраны. И наоборот: если Sd равен 20, то перед вами уже пароизоляционная пленка, у которой сопротивление проникновению водяного пара будет такое же, как у слоя воздуха толщиной 20 м.

Как различаются между собой диффузионные мембраны?

Существует два вида функционального слоя. Одни производят его из полипропилена, другие из термопластичного полиуретана (TPU).

Мембраны с функциональным слоем из полипропилена относятся к классическому виду и в большинстве случаев являются трехслойными. Зачем ей три слоя, если функциональный только один? Дело в том, что прочность данного слоя не очень велика, и чтобы его защитить, к нему с двух сторон прикрепляются защитные слои, состоящие из нетканого полипропилена (Spunbond).

Задача внешних слоев не только предохранять функциональный слой от механических повреждений. В момент монтажа мембрана подвергается атмосферным воздействиям, самое опасное из которых УФ-излучение. Именно оно способно разрушить структуру полимера. В составе функционального слоя есть УФ-стабилизаторы, но они также есть и в защитном слое, что в комплексе дает большую защиту и повышает УФ-стабильность всего материала.

На паропроницаемость защитные слои в отдельности никак не влияют. В их нетканой структуре нити находятся на слишком большом расстоянии, и вода спокойно через них просачивается, не говоря о паре.

Различие трехслойных диффузионных мембран заключается в их плотности. Чем больше плотность, тем мембрана толще, соответственно, прочность ее больше. А это значит, что ей не страшны порывы ветра, пешеходные нагрузки, а также вероятные механические повреждения от упавшего инструмента. Ну и работать с более плотной мембраной намного приятнее и удобнее. К тому же диффузионные мембраны повышенной плотности более устойчивы к УФ-излучению. К этой категории относятся мембраны с плотностью 130 г/м² и выше.

Немаловажный момент — качество сырья, из которого производится материал. Крупные производители дорожат своей репутацией и используют только первичное сырье. А это говорит о том, что в любом случае на такой материал будет гарантия и он прослужит заявленный срок.

Еще один вид диффузионных мембран — мембраны нового поколения с функциональным слоем из термопластичного полиуретана. Состоят они из двух слоев — функционального из TPU и нетканого полиэстера, обеспечивающего прочность всего полотна.

Преимуществами такой диффузионной мембраны перед классической трехслойной будут:

• Высокая износостойкость.
• Эластичность и гибкость в широком диапазоне температур.
• Высокая стойкость к воздействию нефтепродуктов, смазочных веществ и пропиточных составов для древесины. В отличие от мембран из термополиуретана, мембраны с функциональным слоем из полипропилена боятся воздействия этих веществ, от них функциональный слой разрушается. А такое происходит часто. Попадание масла с цепной пилы при распиле пиломатериалов над полотном мембраны. Или смыв пропитки для древесины в момент дождя с обрешетки или контробрешетки.
• Высокая стойкость к атмосферным воздействиям. Термополиуретан не боится УФ-излучения, поэтому такие мембраны могут выступать в качестве временной кровли до 6 месяцев.
• Не содержит пластификаторов и нет эмиссии вредных веществ.
• Непроницаема для жидкостей, но хорошо проницаема для водяных паров.
• Устойчивый цвет, мембрана будет выглядеть как новая даже после многих лет эксплуатации.
• Механическая прочность, функциональный слой из термополиуретана намного прочнее функционального слоя из полипропилена.

Если есть хоть малейшая вероятность задержки монтажа финишного кровельного покрытия, то правильнее всего воспользоваться диффузионной мембраной со слоем из термопластичного полиуретана. Она может выполнять роль временного покрытия до полугода.

Как правильно определить, какую мембрану лучше использовать

Для начала определяемся с конструкцией: кровля, стена.

Если речь об утепленной кровле, то лучше всего в этой конструкции с задачей справится двухслойная мембрана с функциональным слоем из термопластичного полиуретана. Если все же выбор идет в пользу трехслойных мембран с функциональным слоем из полипропилена, то их плотность должна составлять не менее 130 г/м². Больше можно, меньше не рекомендуется.

Почему?

Во-первых, кровля является самым ответственным участком в плане протечек. Во-вторых, именно через нее стремится выйти большая часть тепла и парообразной влаги, накопленной в помещении. Начиная с монтажа и все последующее время мембрана в этом месте будет максимально подвержена разным воздействиям.

В момент монтажа мембрана должна выдержать механические нагрузки, возникающие при передвижении кровельщика. Никто не застрахован от падения инструментов. Мембрана должна выдержать и не порваться.

До тех пор, пока крыша не закрыта кровлей, мембрана испытывает воздействие УФ-лучей и порывов ветра.

Очевидно, что в кровельной конструкции мембрана должна обладать повышенной плотностью, иметь высокие прочностные характеристики, а также высокую стойкость к УФ-излучению. В период эксплуатации она подвергается температурным воздействиям, особенно под металлической кровлей. В летнее время на солнце металл нагревается до очень высоких температур. Поэтому для мембран с полипропиленовым слоем есть ограничения. Однако для пленок с полиуретановым функциональным слоем допустимы гораздо более высокие температуры.

Для защиты стен нет смысла использовать мембраны повышенной надежности.

Стены не подвергаются столь серьезным механическим и атмосферным воздействиям. В этой конструкции вполне подойдут трехслойные мембраны. К тому же вертикальное расположение позволяет воде, если она вдруг проникла, просто стечь вниз. Также менее вероятно и механическое повреждение. Перемещений по мембране не будет. Но материал на стене по-прежнему должен быть ветровлагозащитным. При использовании в конструкциях каркасных стен достаточно будет плотности 110 г/м², при использовании в системах навесных вентилируемых фасадов рекомендуется плотность увеличить до 130 г/м² и выше.

Эти простые советы помогут сделать правильный выбор с точки зрения долговечности, надежности и рациональности. Определяясь с видом материала, необходимо внимательно изучить его состав, характеристики, а также четко понимать, в какой конструкции она будет использована.

Мембрана. Что это? Как носить? Уход. — 3 ответов

Что собой представляет мембрана и для чего она нужна?

Мембрана – это очень тонкая (толщиной десятые, если не сотые доли миллиметра) полимерная пленка, имеющая микроскопические отверстия – поры. Именно эти поры и обеспечивают мембране те свойства, которые создали ей такую популярность у производителей одежды и обуви. Форма пор такова, что обеспечивает материалу одностороннюю водопроницаемость: То есть влага, находящаяся с одной стороны мембраны, проходит насквозь, в то время как другая сторона имеет проницаемость гораздо меньшую (но не нулевую, о чем разговор пойдет дальше).

Мембранная ткань – это, как правило, синтетический материал, к которому изнутри припрессована или «приварена» мембранная пленка. В принципе, нанести мембрану можно практически на любую ткань, даже на обычный деним, но чаще всего применяются именно современные синтетические материалы, поскольку для изготовления Outdoor-одежды они подходят наилучшим образом.

Таким образом, мембранная ткань представляет собой «бутерброд»: слой ткани + слой мембраны (двухламинарная ткань) или ткань + мембрана + дополнительный слой материала, защищающего саму мембрану от повреждений (трехламинарная ткань). Водопроницаемая сторона мембраны обращена «внутрь», водоотталкивающая – «наружу».

Дишит, не промокает, и не продувается ветром!

Применение мембранных тканей в одежде решает две важных проблемы, с которыми сталкивается любой человек, практикующий физическую активность на свежем воздухе:

При активном движении человек потеет, и эта влага не должна задерживаться под одеждой, т.е. одежда должна «дышать», выпуская испарения тела наружу. Это не только обеспечивает комфорт, но и предохраняет от перегрева при высокой активности и переохлаждения при ее прекращении. Все знают, что очень легко простудиться, оказавшись «мокрым» и распаренным на холоде. Поры мембраны обращены к телу, что позволяет отводить влажность из-под одежды в окружающую среду. Соответственно, наружный материал также «дышит», пропуская влагу через себя.

Если вы попали под дождь или просто находитесь в условиях очень высокой, то влага снаружи не может попасть внутрь! Это и есть односторонняя проницаемость мембраны.

К двум основным свойствам мембранной ткани можно добавить ещё одно — они обеспечивают отличную защиту от ветра.

При низких температурах и/или сильном ветре использование мембранных тканей в разы снижает потери тепла из-под одежды.

Следует, правда, оговориться, что в теплую погоду, когда активная конвекция необходима для охлаждения тела, это свойство мембранной ткани может оказаться скорее недостатком. Производители спортивной и туристической одежды знают об этом, поэтому большинство штормовых (ветро- влагозащитных) вещей снабжено дополнительными вентиляционными отверстиями на молниях.

Мембрана не греет. Она помогает отводить влагу, не позволяя телу потеть и охлаждаться. Другой момент: мембрана «работает» только при движении. Комбинезон на чистой мембране без утеплителя не согреет малоподвижного ребенка, он только защитит от внешней влаги.

Мембранная одежда при движениях создает микроклимат вокруг тела равный примерно 32 градусам. И поддерживает его при любой температуре за бортом (жара или холод). Не стоит пугаться, если ребенок под одеждой чуть прохладный – это и есть искомые 32 градуса.

Как правильно носить?

Для того, чтобы верхний слой одежды (куртка или брюки) из мембранной ткани «отработал» на 100% своих возможностей, необходимо прежде всего правильно подобрать внутренние слои. От мембранной вещи не будет пользы, если под нее вы наденете что-то из «недышащего» или хорошо впитывающего влагу материала.

Мембранную куртку не стоит надевать на хлопчатобумажную футболку и пускаться на пробежку в двадцатиградусный мороз. Так мембрана не «работает». Смысл в том, чтобы сохранить тепло внутри, выводя влагу наружу и не давая ей впитываться в одежду.

Слои!

Классическая схема защиты от влаги и холода состоит из трех элементов-слоев, и мембрана – лишь один из них, кстати, самый последний.

Первый слой одежды – это термобелье (специальная тонкая одежда, которая сохраняет тепло, выделяемое телом), его можно заменить одеждой из качественной синтетической ткани. Хлопка следует избегать, так как он жадно впитывает влагу, а, следовательно, ни о каком тепле речи быть не может.

Второй слой – шерстяная одежда (с примесью синтетических тканей, отводящих влагу) или одежда из искусственных материалов типа флиса (Fleece) или полартека (Polartec). Немаловажно, чтобы второй слой был объемным и задерживал тепло.

И только третий, внешний слой – тонкая мембранная куртка.

Если мороз слабенький, то можно обойтись лишь первым и третьим слоями, что обеспечит вам мобильность и подвижность.

И, наконец, важно понимать, что влага будет отводиться наружу за счет разницы между давлениями воздуха под мембранной курткой и снаружи. Поэтому если вы вздумаете сидеть без движения в сугробе, надеясь на «волшебную» мембрану, есть реальный шанс основательно простудиться. Достаточно просто более или менее активно двигаться (на всякий случай: ходьба – это тоже движение).

Теплообмен ребёнка

Мембрана хороша для детей, которые во время прогулок ведут себя достаточно активно, примерно от трех лет.

Нужно учитывать также и интенсивность теплообмена ребенка. Родители обычно знают, насколько ребенок склонен мерзнуть. Эта особенность должна приниматься во внимание при приобретении одежды с мембраной.

Для того, чтобы понять, тепло ребенку или он мерзнет, не обязательно на улице холодными, скорее всего, руками ощупывать его спину и шею. Достаточно дома, при раздевании, пощупать спину, шею и подмышки. Если подмышки влажные, а спина слишком горячая, необходимо уменьшить слои одежды на один. Если же слой под комбинезоном и так один, его нужно облегчить. В тех случаях, когда под комбинезоном один тонкий слой, лучше всего будет вообще его снять и сменить на более легкую верхнюю одежду.

Если подмышки ребенка прохладные, и шея и спина не просто прохладные, а холодные, необходимо поддеть под верхнюю одежду еще один слой или сменить комбинезон на более теплый.

Норма, когда шея и спина слегка прохладные или теплые, подмышки немного теплее и сухие.

Часто применяемое правило – одеть ребенка как себя и добавить еще один слой — подходит только для малышей в колясках. Активных детей на прогулку нужно одевать легче, чем родителей.

Физика и арифметика

Водостойкость ткани измеряется в миллиметрах водяного столба, и это значение показывает, какое давление воды на единицу площади может выдержать материал без пропускания ее внутрь.

В сущности, это попытка имитировать максимально сложные реальные условия – скажем, во время сильного ливня с ветром капли дождя, имея определенную массу, скорость и интенсивность, могут создавать довольно высокое давление воды на ткань. Или, например, опираясь локтем или коленом на мокрую поверхность, вы сами создаете это давление весом своего тела.

Для того, чтобы ткань выдерживала без промокания небольшой дождь, требуется водостойкость ок. 2.000 мм в. ст., дождь средней силы – 7.500, для самых экстремальных условий (очень сильный ливень, шторм) подходят ткани с водостойкостью не менее 20.000 мм. Для сравнения: максимальная водостойкость хлопка, например, составляет всего 500 мм водяного столба, синтетики без какой-либо специальной обработки – 1000 мм.

Что касается паропроницаемости, то ввиду относительной сложности измерений применяются разные методики. Суть их, в принципе, одна: опытным путем установить, какое количество влаги в виде пара проникает через единицу площади материала за единицу времени, например сколько граммов парообразной влаги пропускает один метр ткани за 24 часа. Разница методик состоит в разной степени учета прочих условий: температуры, относительной влажности окружающего воздуха и пр. Несложно понять, что при высокой физической активности (напр. бег на лыжах по пересеченной местности) с интенсивным потоотделением необходима очень высокая паропроницаемость мембранной ткани (до 20.000 г/м), средняя активность (скалолазание, горные лыжи) предполагает показатель ок. 10.000, низкая (ходьба пешком со средней скоростью) – от 3.000.

Мембрана используется и для изготовления обуви – спортивной, треккинговой, альпинистской и пр.

Какухаживать за одеждой с мембраной.

Есть мнение, что обычный стиральный порошок забивает мембрану. Однако мы знаем, что поры в мембране необычайно малы. Проблема в другом: порошок с отбеливателями, кондиционерами и прочими добавками смывает с ткани защитный слой, и она постепенно теряет водонепроницаемые качества. Усиливается нагрузка на саму мембрану, а микропористые типа гортекса этого не любят. Поэтому если у вас под рукой нет специального средства, возьмите любое жидкое. Даже мыло для рук подойдет. Или стружка хозяйственного мыла. Но это касается только авральных стирок.

Для следующих стирок купите средство для стирки мембранных тканей. Расход его очень мал – как правило, одной бутылки хватает на два года, ведь мембранку стирают редко. Чем меньше вы ее стираете, тем сохраннее вещь. В основном все загрязнения легко отмываются под краном или стираются тряпочкой. Загрязнения на светлых куртках застирывайте на руках хозяйственным или детским мылом, или некоторым количеством спец.средства. Вообще, если изделие качественное, его покрытие должно обладать грязеотталкивающими свойствами, но розовые или голубые рукава частенько становятся серыми. Средства для стирки мембраны продаются в любом хозяйственном отделе или в товарах для спорта: Domal Sport (голубая бутылка) или профессиональная линия NikWax.

Перед стиркой застегните все молнии и липучки. Замачивать изделие не надо, стирка — на температуре не выше 40 градусов, отжим — желательно на руках. Сушка: не пользоваться машинной сушкой, не сушить на батареях и теплонагревателях (предупредите воспитателей в садике!). Просто повесьте одежду на веревочку. Обрабатывать специальными пропитками детскую одежду для повседневной носки не нужно, такого ухода требуют горнолыжные костюмы, и обрабатывать тоже надо уметь.

Обувь с мембраной

Обувь с мембраной обладает долговременной водонепроницаемостью, и одновременно она способна «дышать»!

Большое преимущество перед традиционной обувью: влага не может проникнуть снаружи сквозь мембрану, а водяной пар – продукт естественного выделения пота из стопы – выходит наружу через микроскопические поры. Никакой сырости, никакой влаги, приятная температура и сухость ног гарантированны.

Мембрана позволяет поддерживать температуру внутри обуви на уровне 31 градуса. Поэтому ножки ребенка после прогулки бывают прохладными на ощупь – это не означает, что они замерзли! Дело в том, что при ходьбе, а особенно беге нога перегревается, а это вредно. Мембрана поддерживает постоянную температуру.

Gore-Tex (Гортекс)

Оф. сайт: http://www.gore-tex.ru

GoreTex отличается высокой водонепроницаемостью и при этом является дышащим материалом. Разработан фирмой W. L. Gore & Associates.

Основные свойства мембраны GORE-TEX:

— Долго сохраняет водонепроницаемость

— Активно дышит

— Чрезвычайно морозостойкая

— Исключительно устойчивая к изгибу

— Особо долговечная

Секрет в том, что мембрана GORE-TEX микропористая. На каждом ее квадратном сантиметре, что приблизительно соответствует площади ногтя, имеется 1,4 миллиарда мельчайших пор. Эти поры приблизительно в 20 000 раз меньше капли воды, и поэтому влага снаружи не способна проникнуть в обувь.

Мембрана GORE-TEX свободно пропускает пар. Ее поры примерно в 700 раз крупнее молекулы водяного пара, благодаря чему пар (пот) может свободно выходить из обуви.

В зависимости от модели обуви и от условий окружающей среды, стопа ноги в состоянии покоя выделяет за день около 1/4 чашки пота, а при повышенной физической нагрузке – даже до 1/2 чашки.

При недостаточной способности системы пропускать воздух внутри обуви скапливается неприятная влага. Для предохранения стопы от перегрева и переохлаждения образовавшаяся влага должна иметь возможность выходить наружу. Мембрана GORE-TEX даже при высокой физической нагрузке обеспечивает быстрый отвод водяного пара (пота) и, соответственно, приятный «микроклимат» в обуви.

Способность мембраны пропускать воздух:

Способность пропускать воздух – это физическое явление. Оно подчиняется совершенно определенным законам, которые в обуви проявляется следующим образом:

В нашей обуви существует так называемый микроклимат, который определяется температурой и влажностью. Как правило, в этом микроклимате концентрация молекул водяного пара выше, чем в окружающей среде. С ростом температуры и влажности эта концентрация увеличивается. Поэтому внутри обуви она почти всегда выше, чем снаружи.

Природа пытается ликвидировать эту разницу за счет диффузии, которая переносит водяной пар, то есть пот, изнутри наружу. Поскольку разность концентраций водяного пара с обеих сторон зависит как от температуры, так и от влажности, эффект пропускания пара действует при очень теплой и сухой атмосфере снаружи так же, как при холоде и сырости. Разумеется, условием для этого является способность материала пропускать пар, и как раз в этом проявляются уникальные преимущества мембраны: в ней использованы материалы, обеспечивающие оптимальную проницаемость для водяного пара.

Ноги в мембранной обуви могут дышать свободно!

Клеточная мембрана — Полное руководство

Определение

Клеточная мембрана, также известная как плазматическая мембрана, представляет собой двойной слой липидов и белков, окружающий клетку. Он отделяет цитоплазму (содержимое клетки) от внешней среды. Это свойство всех клеток, как прокариотических, так и эукариотических.

Трехмерная диаграмма клеточной мембраны

Функция клеточной мембраны

Клеточная мембрана придает клетке ее структуру и регулирует вещества, которые входят в клетку и выходят из нее. Это избирательно проницаемый барьер, то есть он пропускает одни вещества, но не пропускает другие. Подобно подъемному мосту, предназначенному для защиты замка и защиты от врагов, клеточная мембрана позволяет войти или выйти только определенным молекулам.

Пересечение мембраны

Небольшие молекулы, такие как кислород, который необходим клеткам для выполнения метаболических функций, таких как клеточное дыхание, и углекислый газ, побочный продукт этих функций, могут легко проникать и выходить через мембрану. Вода также может свободно пересекать мембрану, хотя и с меньшей скоростью.

Однако сильно заряженные молекулы, такие как ионы, не могут пройти напрямую, равно как и большие макромолекулы, такие как углеводы или аминокислоты. Вместо этого эти молекулы должны проходить через белки, встроенные в мембрану. Таким образом, клетка может контролировать скорость диффузии этих веществ.

Другим способом, которым клеточная мембрана может доставлять молекулы в цитоплазму, является эндоцитоз. Обратный процесс, при котором клетка доставляет содержимое за пределы мембранного барьера, называется экзоцитозом.

Эндоцитоз включает фагоцитоз («поедание клеток») и пиноцитоз («поедание клеток»). В ходе этих процессов клеточная мембрана образует углубление, окружающее поглощаемую ею частицу. Затем он «отщипывается», образуя небольшую сферу мембраны, называемую везикулой, которая содержит молекулу и транспортирует ее туда, где она будет использоваться в клетке.

Крупные молекулы могут попасть в клетку в процессе эндоцитоза.

Клетки также могут доставлять вещества через клеточную мембрану во внешнюю среду посредством экзоцитоза, противоположного эндоцитозу. При экзоцитозе в цитоплазме образуются везикулы, которые выходят на поверхность клеточной мембраны. Здесь они сливаются с мембраной и высвобождают свое содержимое наружу клетки. Экзоцитоз удаляет продукты жизнедеятельности клетки, представляющие собой неиспользуемые клеткой части молекул, в том числе старые органеллы.

Передача сигналов через клеточную мембрану

Клеточная мембрана также играет важную роль в передаче сигналов и коммуникации между клетками. Мембрана содержит несколько встроенных белков, которые могут связывать молекулы, находящиеся вне клетки, и передавать сообщения внутрь клетки.

Важно отметить, что эти рецепторные белки на клеточной мембране могут связываться с веществами, вырабатываемыми другими областями тела, такими как гормоны. Когда молекула связывается со своим рецептором-мишенью на мембране, она инициирует путь передачи сигнала внутри клетки, который передает сигнал соответствующим молекулам.

В результате этих часто сложных сигнальных путей клетка может выполнять действие, указанное сигнальной молекулой, например, создавать или останавливать производство определенного белка.

Как структура клеточной мембраны позволяет ей выполнять эти функции?

Структура клеточной мембраны

Фосфолипидный бислой

Клеточная мембрана состоит из фосфолипидного бислоя. Фосфолипиды представляют собой молекулы липидов, состоящие из головки фосфатной группы и двух хвостов жирных кислот. Важно отметить, что свойства молекул фосфолипидов позволяют им спонтанно образовывать двухслойную мембрану.

Головная часть фосфатной группы фосфолипида гидрофильна, тогда как хвостовая часть фосфолипида гидрофобна. Это означает, что фосфатная группа притягивается к воде, тогда как хвост отталкивается от воды.

В воде или водном растворе (в том числе внутри тела) гидрофобные головки фосфолипидов будут ориентироваться внутрь, как можно дальше от воды. Напротив, гидрофильные головки будут снаружи, контактируя с водой. В результате образуется двойной слой фосфолипидов, в котором гидрофобные головки группируются вместе в центре, а гидрофильные хвосты образуют внешнюю часть структуры. Технический термин для этого двойного слоя фосфолипидов, который образует клеточную мембрану, называется бислоем фосфолипидов.

Структура клеточной мембраны и связанные с ней компоненты

Мембрано-ассоциированные факторы

В дополнение к двойному фосфолипидному слою клеточная мембрана также содержит липидные молекулы, в частности гликолипиды и стеролы. Одним из важных стеролов является холестерин, который регулирует текучесть клеточной мембраны в клетках животных. Когда холестерина меньше, мембраны становятся более жидкими, но и более проницаемыми для молекул. Количество холестерина в мембране помогает поддерживать ее проницаемость, чтобы нужное количество молекул могло проникать в клетку за раз.

Клеточная мембрана также содержит множество различных белков. Белки составляют около половины клеточной мембраны. Многие из этих белков являются трансмембранными белками, которые встроены в мембрану, но торчат с обеих сторон (т.е. они охватывают весь липидный бислой).

Некоторые из этих белков являются рецепторами, которые связываются с сигнальными молекулами. Другие представляют собой ионные каналы, которые являются единственным средством, позволяющим ионам проникать в клетку или выходить из нее. Ученые используют жидкостно-мозаичную модель для описания структуры клеточной мембраны. Клеточная мембрана имеет жидкую консистенцию, поскольку состоит в основном из фосфолипидов, благодаря чему белки свободно перемещаются по ее поверхности. Множество различных белков и липидов в клеточной мембране придает ей мозаичный вид.

Тест

1. Что НЕ является компонентом клеточной мембраны?

A. Фосфолипиды

B. Стерины

C. Белки

D. Нуклеиновые кислоты

?

A. Для контроля того, какие типы молекул входят в клетку и выходят из нее

B. Для получения сигнальных молекул

C. Для контроля количества определенных молекул, которые входят в клетку и выходят из нее

D. Все вышеперечисленное

3. Какая часть молекулы фосфолипидов является гидрофильной?

A. Головка фосфатной группы

B. Хвосты жирных кислот

C. A и B

D. ни один A или B

D.

D.

. Hide

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., et al. Молекулярная биология клетки. 4-е издание. Нью-Йорк: Garland Science; 2002. Липидный бислой. Доступно по адресу: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26871/

2. Лодиш Х., Берк А., Зипурский С.Л. и др. Молекулярно-клеточная биология. 4-е издание. Нью-Йорк: WH Freeman; 2000. Раздел 3.4, Мембранные белки. Доступно по адресу: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21570/
3. Watson, H. (2015). Биологические мембраны. Очерки биохимии , 59 , 43–69. https://doi.org/10.1042/bse05

Мембраны

Мембраны Мембраны

Напомним, что фосфолипиды имеют гидрофобный конец и гидрофильный конец и что при помещении в воду они будут ориентироваться соответственно (5. 11 стр. 79). Это основа плазматической мембраны клетка. Клеточная мембрана состоит из двойного слоя фосфолипидов с внедренными белки. Мы ссылаемся на современную концептуальную модель клеточной мембраны. как модель «жидкой мозаики», поскольку фосфолипиды могут перемещаться по поверхности мембраны (жидкости) и белков много и разнообразный (мозаичный) (5.12).

Прикрепляется к некоторым белкам и некоторым фосфолипидам являются олигосахаридами (короткими полисахаридами). Когда белок содержит олигосахарид присоединенный к нему называется гликопротеином. Гликолипиды – это фосфолипиды с добавлены сахарные цепочки. Эти олигосахариды находятся снаружи мембраны и используются в межклеточном распознавании. Они различаются среди видов, среди особей и внутри особей.

Мембранные белки могут выполнять ряд функций, например как транспортные белки, ферменты (подробнее об этом позже), рецепторы, адгезия клеток, прикрепление к цитоскелету. (5.13)

Самое главное в мембранах то, что они регулируют то, что входит и выходит из клетки. Мембрана избирательно проницаема потому что вещества не пересекают его без разбора.

Некоторые молекулы, такие как углеводороды и кислород, могут пересекать мембрана. Многие большие молекулы (такие как глюкоза и другие сахара) не могут. Вода может проходить между липидами. Ионы, такие как H+ или Na+, не могут.

Транспортные белки обеспечивают прохождение молекул и ионы, которые не смогли бы пройти через простой бислой фосфолипидов. Некоторые транспортные белки имеют гидрофильный туннель, который позволяет полярная молекула или ионы для прохождения. Другие на самом деле связываются с молекулами и перемещать их по мембране. В любом случае транспортные белки очень специфический.

Пассивный транспорт

Диффузия и осмос

Диффузия – это тенденция молекул любого вещества развернуться на доступном пространстве. Хотя каждая молекула движется случайным образом распространение часто бывает направленным, поскольку молекулы движутся от области с высокой концентрацией в область с меньшей концентрацией. Это называется переезд вдоль (или вниз) градиента концентрации. Это не требует затрат энергии и когда это происходит через клеточную мембрану, это называется пассивным транспортом. Многие вещества перемещаются через клеточные мембраны до тех пор, пока не будет достигнута равная концентрация с обеих сторон. (5.14)

Осмос является частным случаем диффузии. (5.15) Во-первых, представьте себе полупроницаемую мембрану, пропускающую воду но сохраняется в растворенных молекулах (называемых растворенными веществами). Во-вторых, представьте, что концентрация растворенных веществ в воде больше на одной стороне этой мембраны, чем на другой. Растворенные вещества не могут перемещаться с одной стороны на другой из-за мембраны. А вода может.

Помните, что молекулы, как правило, выходят из областей с высокой концентрации в области с низкой концентрацией самостоятельно. Рассмотрим воду по обе стороны от мембраны. Одна сторона мембраны имеет много растворенных веществ и меньше воды по сравнению с другими сторона, которая имеет несколько растворенных веществ и больше воды. Вода будет двигаться вниз по его градиент концентрации. Он будет двигаться со стороны мембраны с с низким содержанием растворенных веществ (относительно более высокая концентрация воды) в область с высоким растворенные вещества (относительно более низкая концентрация воды). Это известно как осмос.

Немного терминологии:

— Раствор с высокой концентрацией растворенных веществ считается ГИПЕРТОНИЧНЫМ по отношению к раствору с низкой концентрацией растворенных веществ. (в классе я использовал аналогичный термин гиперосмотический. То же самое.)

— ГИПОТОНИЧНЫЙ раствор имеет относительно более низкую концентрацию растворов.

—Растворы равных концентраций называются изотоническими. Эти термины являются относительными терминами.

Пара тонкостей. 1) Хотя это легко представить что области с высокой концентрацией растворенных веществ являются областями с низкой концентрацией воды, растворенные вещества не так сильно влияют на концентрацию воды. Они делают, однако влияет на количество «свободной» воды, которая не плотно сгруппирована вокруг растворенные вещества. Я думаю, что на рис. 5.15b это довольно хорошо показано. 2) Это не независимо от того, какие типы растворенных веществ находятся по обе стороны мембраны. Мы обеспокоены с концентрацией воды, в конце концов. Это то, что движется.

Осморегуляция

Осморегуляция – контроль водного баланса (5.16). Клетке в изоосмотической среде не о чем беспокоиться, вода входит и уходит вода с одинаковой скоростью. Но предположим, что эта ячейка находится в гиперосмотический раствор. Вода выйдет из клетки, оставив после себя сморщенный ячейка вверх. Это не хорошо для клетки. В растительных клетках плазматическая мембрана фактически сжимается от стенки (так называемый плазмолиз) и клетка умирает. Если клетку поместить в гипоосмотический раствор, вода хочет получить внутри. Это тоже нехорошо, по крайней мере, для животных клеток. Растительные клетки имеют клеточные стенки, которые сдерживают давление поступающей воды. Они используют это давление, чтобы клетки оставались набухшими, что помогает обеспечить механическую поддержку завода.

Облегченная диффузия.

Облегченная диффузия – это процесс, посредством которого растворенные вещества диффундируют через мембраны, через которые они обычно не проходят сами по себе. Они проходят с помощью транспортных белков. (5.17) Транспортные белки являются «субстрат-специфичными», что означает, что они = ре настроены для транспортировки только определенных молекул или ионов и блокирования остальных. Как и при «обычной» диффузии, растворенные вещества движутся по градиенту концентрации.

Диффузия, осмос и облегченная диффузия являются пассивными означает получить вещи через мембрану. Есть энергоемкие средства также. Они подпадают под рубрику активного транспорта.

Активный транспорт

Активный транспорт использует энергию клетки для перемещения веществ против их градиентов концентрации. Содержимое клетки обычно отличается из окрестностей. Активный транспорт является средством, с помощью которого это поддерживается. Транспортные белки выполняют эту работу. Например, натриево-калиевый насос. используется для передачи нервных импульсов. Используя АТФ в качестве источника энергии, специальные транспортные белки перемещают Na+ из клетки и K+ внутрь клетки. (5.18 показывает гипотетический пример и роль фосфата из АТФ)

Экзоцитоз и эндоцитоз

Действительно большие вещества (например, белки и полисахариды) не входит и не выходит из клетки, проходя через мембрану. экзоцитоз процесс, при котором большие молекулы покидают клетку. Везикулы изнутри сливаются с плазматической мембраной и освобождают свое содержимое. В эндоцитозе плазматическая мембрана образует везикулу вокруг частицы. Примеры экзоцитоза: Секреторные клетки поджелудочной железы экспортируют инсулин, нервные клетки выделяют химический сигналы через синапс, растения образуют клеточные стенки.

Эндоцитоз можно разделить на три типа. Фагоцитоз, пиноцитоз и эндоцитоз, опосредованный рецепторами. Фагоцитоз – это поглощение процесс, о котором мы уже говорили. При пиноцитозе клетка «глотает» по капле окружающей жидкости. (5.19 а и б) Опосредованный рецептором эндоцитоз (часть 3 5.19c) аналогична, за исключением внешней части ячейки, которая получает втягивается имеет специфические рецепторы, которые связываются только с определенными веществами. Это позволяет клетке вводить только то вещество, которое она хочет, часто в гораздо более высокой концентрации, чем окружающая жидкость. (сравните это с пиноцитоз).

5.4: Плазменная мембрана — Биология LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

16742

• Suzanne Wakim & Mandeep Grewal
• Butte College

Пакет, полный желе

На этой простой модели животной клетки в разрезе (рис. \(\PageIndex{1}\)) показано, что клетка напоминает пластиковый пакет, наполненный желе. Его основная структура представляет собой плазматическую мембрану, заполненную цитоплазмой. Подобно желе, содержащему смешанные фрукты, цитоплазма клетки также содержит различные структуры, такие как ядро ​​и другие органеллы. Ваше тело состоит из триллионов клеток, но все они выполняют одни и те же основные жизненные функции. Все они получают и используют энергию, реагируют на окружающую среду и размножаются. Как ваши клетки выполняют эти основные функции и поддерживают себя — и вас — живыми? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно больше узнать о структурах, из которых состоят клетки, начиная с плазматической мембраны.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Модель клетки животного

Плазматическая мембрана представляет собой структуру, образующую барьер между цитоплазмой внутри клетки и внешней средой. Без плазматической мембраны не было бы клетки. Мембрана также защищает и поддерживает клетку и контролирует все, что входит в нее и выходит из нее. Он позволяет проходить только определенным веществам, в то время как другие остаются внутри или снаружи. Чтобы понять, как плазматическая мембрана контролирует то, что входит в клетку или выходит из нее, вам необходимо знать ее основную структуру.

Фосфолипидный бислой

Плазматическая мембрана состоит в основном из фосфолипидов , состоящих из жирных кислот и спирта. Фосфолипиды в плазматической мембране расположены в два слоя, называемых фосфолипидным бислоем , с гидрофобным, или водоотталкивающим, внутренним и гидрофильным, или водолюбивым, внешним. Каждая молекула фосфолипида имеет голову и два хвоста. Голова «любит» воду (гидрофильные), а хвосты «боятся» воды (гидрофобные). Боящиеся воды хвосты находятся внутри мембраны, тогда как водолюбивые головы направлены наружу, в сторону либо цитоплазмы, либо жидкости, окружающей клетку. Полярная головная группа и цепи жирных кислот соединены 3-углеродным глицериновым звеном. На рисунке \(\PageIndex{2}\) показан один фосфолипид рядом с двойным слоем фосфолипидов.

Молекулы, которые являются гидрофобными, могут легко проходить через плазматическую мембрану, если они достаточно малы, потому что они ненавидят воду, как и внутренняя часть мембраны. С другой стороны, гидрофильные молекулы не могут пройти через плазматическую мембрану — по крайней мере, без посторонней помощи — потому что они водолюбивы, как и внешняя часть мембраны.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Фосфолипид и фосфолипидный бислой.

Другие молекулы в плазматической мембране

Плазматическая мембрана также содержит другие молекулы, прежде всего другие липиды и белки. Зеленые молекулы на рисунке \(\PageIndex{2}\), например, представляют собой липидный холестерин. Молекулы стероидного липидного холестерина помогают плазматической мембране сохранять свою форму. (Рисунок \(\PageIndex{3}\)) показывает молекулы холестерина в виде желтых структур в центре двойного слоя фосфолипидов. Другие структуры, показанные на (Рисунок \(\PageIndex{3}\)):

• Белковые каналы. Они охватывают всю мембрану и имеют пространство внутри себя, потому что они используются для транспортировки материалов в клетку или из нее.
• Трансмембранные белки. Корень «транс» объясняет, что они охватывают (пересекают) мембрану. Трансмембранные белки могут выполнять различные функции.
• Периферические белки. Они находятся только на одной стороне мембраны. Их можно найти как на цитоплазматической стороне, так и снаружи мембраны.
• Гликопротеины. Они состоят из белка в плазматической мембране с цепочками углеводов, выступающими из клетки.
• Гликолипиды. Это цепочки углеводов, прикрепленные непосредственно к липиду в мембране. И гликопротеины, и гликолипиды действуют как метки для идентификации клетки.
• Филаменты цитоскелета расположены вдоль цитоплазматической стороны мембраны и обеспечивают основу для мембраны.

Рисунок \(\PageIndex{3}\): На рисунке показаны основные компоненты двойного слоя фосфолипидов.

Дополнительные функции плазматической мембраны

Плазматическая мембрана может иметь расширения, такие как хлыстообразные жгутики или кистевидные реснички , которые придают ей другие функции. У одноклеточных организмов, подобных показанным ниже, эти расширения мембраны могут помогать организмам двигаться. У многоклеточных организмов отростки выполняют разные функции. Например, реснички на клетках легких человека сметают инородные частицы и слизь по направлению ко рту и носу.

Рисунок \(\PageIndex{4}\): Жгутики Giardia (слева) и реснички слизистой оболочки дыхательных путей человека (справа). Жгутики и реснички являются продолжением плазматической мембраны многих клеток.

Feature: My Human Body

Если вы курите и вам нужна еще одна причина, чтобы бросить курить, вот хорошая причина. Обычно мы думаем о раке легких как о серьезном заболевании, вызванном курением. Но курение может иметь разрушительные последствия для способности организма защищать себя от повторяющихся серьезных респираторных инфекций, таких как бронхит и пневмония.

Реснички представляют собой микроскопические, похожие на волоски образования на клетках, выстилающих дыхательную, репродуктивную и пищеварительную системы. Реснички в дыхательной системе выстилают большую часть ваших дыхательных путей, где они улавливают и удаляют пыль, микробы и другие посторонние частицы, прежде чем они могут вызвать у вас заболевание. Реснички выделяют слизь, которая улавливает частицы, и они движутся в непрерывном волнообразном движении, которое сметает слизь и частицы вверх к горлу, где они могут быть вытеснены из организма. Когда вы больны и отхаркиваете мокроту, это то, что вы делаете.

Курение мешает ресничкам выполнять эти важные функции. Химические вещества в табачном дыме парализуют реснички, поэтому они не могут удалить слизь из дыхательных путей, а также препятствуют выработке слизи ресничками. К счастью, эти эффекты начинают исчезать вскоре после последнего воздействия табачного дыма. Если вы бросите курить, ваши реснички придут в норму. Даже если длительное курение разрушило реснички, они отрастут и возобновят свою деятельность через несколько месяцев после того, как вы бросите курить.

Обзор

1. Каковы основные функции плазматической мембраны?
2. Опишите фосфолипидный бислой плазматической мембраны.
3. Определите другие молекулы плазматической мембраны и укажите их функции.
4. Почему у некоторых клеток есть отростки плазматической мембраны, такие как жгутики и реснички?
5. Объясните, почему гидрофильные молекулы не могут легко проходить через клеточную мембрану. Молекула какого типа в клеточной мембране может способствовать прохождению через нее гидрофильных молекул?
6. Какая часть молекулы фосфолипидов в плазматической мембране состоит из цепей жирных кислот? Является ли эта часть гидрофобной или гидрофильной?
7. Два слоя фосфолипидов в плазматической мембране называются фосфолипидами ____________.
8. Верно или неверно. Жгутики на ваших клетках легких уносят инородные частицы и слизь ко рту и носу.
9. Верно или неверно. Небольшие гидрофобные молекулы могут легко проходить через плазматическую мембрану.
10. Верно или неверно. Сторона клеточной мембраны, обращенная к цитоплазме, гидрофильна.
11. Стероидные гормоны могут проходить непосредственно через клеточные мембраны. Как вы думаете, почему это так?
12. Действие некоторых антибиотиков заключается в проделывании отверстий в плазматической мембране бактериальных клеток. Как вы думаете, это убивает клетки?
13. Как называются длинные хлыстообразные отростки плазматической мембраны, помогающие двигаться некоторым одноклеточным организмам?

Подробнее

https://bio.libretexts.org/link?16742#Explore_More

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать об истории открытия структуры клеточных мембран.

Attributions

1. Модель клеток животных Кевина Сонга, посвященная CC0 через Wikimedia Commons
2. Фосфолипидный бислой от LadyofHats, CC BY-NC 3.

   No related posts.