Membranen - was ist das? Biologische Membran: Funktionen und Struktur

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Membranen - was ist das? Biologische Membran: Funktionen und Struktur
Membranen - was ist das? Biologische Membran: Funktionen und Struktur
Anonim

Die Natur hat viele Organismen und Zellen geschaffen, aber trotzdem sind die Struktur und die meisten Funktionen biologischer Membranen gleich, was es uns ermöglicht, ihre Struktur zu betrachten und ihre Schlüsseleigenschaften zu untersuchen, ohne an einen bestimmten Typ gebunden zu sein der Zelle.

Was ist eine Membran?

Membranen sind ein Schutzelement, das ein integraler Bestandteil der Zelle jedes lebenden Organismus ist.

Die strukturelle und funktionelle Einheit aller lebenden Organismen auf dem Planeten ist eine Zelle. Seine lebenswichtige Aktivität ist untrennbar mit der Umgebung verbunden, mit der es Energie, Informationen und Materie austauscht. Somit kommt die für das Funktionieren der Zelle notwendige Nahrungsenergie von außen und wird für die Umsetzung ihrer verschiedenen Funktionen aufgewendet.

Aufbau der einfachsten Struktureinheit eines lebenden Organismus: Zellmembran, Zellkern, Organellen, diverse Einschlüsse. Es ist von einer Membran umgeben, in der sich der Zellkern und alle Organellen befinden. Dies sind Mitochondrien, Lysosomen, Ribosomen, Golgi-Apparat, endoplasmatisches Retikulum. Jedes Strukturelement hat seine eigene Membran.

Rolle im Zellleben

Die biologische Membran spielt eine entscheidende Rolle in der Struktur und Funktion eines elementaren lebenden Systems. Nur eine von einer Schutzhülle umgebene Zelle kann mit Recht als Organismus bezeichnet werden. Ein Prozess wie der Stoffwechsel wird auch aufgrund des Vorhandenseins einer Membran durchgeführt. Wird seine strukturelle Integrität aufgebrochen, führt dies zu einer Veränderung des Funktionszustandes des gesamten Organismus.

Zellmembran und ihre Funktionen

Es trennt das Zytoplasma der Zelle von der äußeren Umgebung oder von der Hülle. Die Zellmembran gewährleistet die ordnungsgemäße Ausführung spezifischer Funktionen, die Besonderheiten interzellulärer Kontakte und Immunmanifestationen und unterstützt die Transmembrandifferenz im elektrischen Potenzial. Es enthält Rezeptoren, die chemische Signale wahrnehmen können - Hormone, Mediatoren und andere biologisch aktive Komponenten. Diese Rezeptoren verleihen ihm eine weitere Fähigkeit - die Stoffwechselaktivität der Zelle zu verändern.

Membran ist
Membran ist

Membranfunktionen:

1. Aktiver Stofftransport.

2. Passiver Stofftransfer:

2.1. Die Verbreitung ist einfach.

2.2. Transfer durch die Poren.

2.3. Transport durch Diffusion eines Trägers zusammen mit einer Membransubstanz oder durch Weitergabe einer Substanz entlang der Molekülkette eines Trägers.

3. Transfer von Nichtelektrolyten durch einfache und erleichterte Diffusion.

4. Aktiver Ionentransport.

Struktur der Zellmembran

Die Bestandteile der Zellmembran sind Lipide und Proteine.

Lipide: Phospholipide, Phosphatidylethanolamin, Sphingomyelin,Phosphatidylinosit und Phosphatidylserin, Glykolipide. Der Lipidanteil beträgt 40-90%.

Proteine: peripher, integral (Glykoproteine), Spektrin, Aktin, Zytoskelett.

Das Hauptstrukturelement ist eine Doppelschicht aus Phospholipidmolekülen.

Dachhaut: Definition und Typologie

Einige Statistiken. Auf dem Territorium der Russischen Föderation wurde die Membran vor nicht allzu langer Zeit als Dachmaterial verwendet. Der Anteil der Membrandächer an der Gesamtzahl der weichen Dachplatten beträgt nur 1,5 %. Bitumen- und Mastixdächer sind in Russland immer weiter verbreitet. Aber in Westeuropa machen Membrandächer 87 % aus. Der Unterschied ist spürbar.

Grundsätzlich ist die Bahn als Hauptmaterial für die Dacheindeckung ideal für Flachdächer. Für diejenigen mit einer großen Neigung ist es weniger geeignet.

Die Produktions- und Verkaufsmengen von Membrandächern auf dem Inlandsmarkt weisen einen positiven Wachstumstrend auf. Wieso den? Die Gründe sind mehr als klar:

  • Die Lebensdauer beträgt ca. 60 Jahre. Stellen Sie sich vor, nur die vom Hersteller vorgegebene Gebrauchsgarantie erreicht 20 Jahre.
  • Einfach zu installieren. Zum Vergleich: Die Verlegung eines Bitumendaches dauert 1,5-mal länger als die Verlegung einer Membrandecke.
  • Einfach zu warten und zu reparieren.

Die Dicke von Dachbahnen kann 0,8-2 mm betragen, und das durchschnittliche Gewicht eines Quadratmeters beträgt 1,3 kg.

Eigenschaften von Dachbahnen:

  • Elastizität;
  • Stärke;
  • Beständigkeit gegen UV-Strahlen und andere aggressive Umgebungen;
  • Frostbeständigkeit;
  • Feuerwiderstand.

Dachbahnen gibt es in drei Typen. Das Hauptklassifizierungsmerkmal ist die Art des Polymermaterials, das die Basis der Leinwand bildet. Dachbahnen sind also:

  • EPDM. Membranen der EPDM-Gruppe werden auf der Basis von polymerisiertem Ethylen-Propylen-Dien-Monomer oder einfacher synthetischem Kautschuk hergestellt. Vorteile: hohe Festigkeit, Elastizität, Wasserbeständigkeit, Umweltfreundlichkeit, niedrige Kosten. Nachteile: Klebetechnik zum Verbinden von Leinwänden durch Verwendung eines Spezialbandes, geringe Festigkeit der Verbindungen. Anwendungsbereich: Verwendung als Abdichtungsmaterial für Tunneldecken, Wasserquellen, Abfalllager, künstliche und natürliche Stauseen usw.
  • PVC-Membranen. Dies sind Schalen, bei deren Herstellung Polyvinylchlorid als Hauptmaterial verwendet wird. Vorteile: UV-Beständigkeit, Feuerbeständigkeit, umfangreiche Farbpalette der Membranbahnen. Nachteile: geringe Beständigkeit gegen bituminöse Materialien, Öle, Lösungsmittel; emittiert Schadstoffe in die Atmosphäre; die Farbe der Leinwand verblasst mit der Zeit.
  • TPO. Hergestellt aus thermoplastischen Olefinen. Sie können verstärkt und nicht verstärkt sein. Die ersten sind mit einem Polyestergewebe oder Glasfasergewebe ausgestattet. Vorteile: Umweltfreundlichkeit, Langlebigkeit, hohe Elastizität, Temperaturbeständigkeit (zbei hohen und niedrigen Temperaturen), Schweißnähte der Blechnähte. Nachteile: hohe Preisklasse, Mangel an Herstellern auf dem heimischen Markt.

Profilierte Membran: Eigenschaften, Funktionen und Vorteile

Profilierte Membranen sind eine Innovation auf dem Baumarkt. Eine solche Membran wird als Abdichtungsmaterial verwendet.

profilierte Membran
profilierte Membran

Der bei der Herstellung verwendete Stoff ist Polyethylen. Letzteres gibt es in zwei Arten: Hochdruckpolyethylen (LDPE) und Niederdruckpolyethylen (HDPE).

Technische Eigenschaften von LDPE- und HDPE-Membranen

Indikator PVD PND
Reißfestigkeit (MPa) 13 23
Zugdehnung (%) 400 100
Dichte (kg/m3) 917-930 948-952
Druckfestigkeit (MPa) 12 20-36
Kerbschlagzähigkeit (KJ/qm) - 2-50
Biegemodul (MPa) 140-250 600-850
Härte (MPa) 14-25 45-59
Betriebstemperatur (˚C) von -60 bis +80 von -60 bis +80
Tägliche Wasseraufnahmerate (%) 0, 01 0, 01

Die profilierte Hochdruck-Polyethylen-Membran hat eine spezielle Oberfläche - hohle Noppen. Die Höhe dieser Gebilde kann zwischen 7 und 20 mm variieren. Die Innenfläche der Membran ist glatt. Dies ermöglicht ein problemloses Biegen von Baumaterialien.

Die Veränderung der Form einzelner Membranabschnitte ist ausgeschlossen, da der Druck über die gesamte Fläche gleichmäßig verteilt wird, da alle gleichen Vorsprünge vorhanden sind. Geomembran kann als Lüftungsisolierung verwendet werden. In diesem Fall ist innerhalb des Gebäudes ein freier Wärmeaustausch gewährleistet.

Vorteile profilierter Membranen:

  • erhöhte Stärke;
  • Hitzebeständigkeit;
  • Beständigkeit gegen chemische und biologische Einflüsse;
  • lange Lebensdauer (über 50 Jahre);
  • einfach zu installieren und zu warten;
  • günstiger Preis.

Profilierte Membranen gibt es in drei Typen:

  • mit einer einzigen Schicht;
  • mit zweilagiger Plane=Geotextil + Dränagebahn;
  • mit dreischichtiger Plane=rutschige Oberfläche + Geotextil + Dränagebahn.

Einschichtige profilierte Membran wird zum Schutz der Hauptabdichtung, Montage und Demontage von Betonwänden mit hoher Luftfeuchtigkeit verwendet. Bei der Ausstattung der Wandentwässerung wird eine zweischichtige Schutzschicht verwendet. Es besteht aus drei Schichten und wird auf Böden verwendet, die sich für Frosterhöhungen eignen, und Böden, die tief sind.

Einsatzgebiete von Drainagebahnen

Die Profilbahn findet ihre Anwendung in folgenden Bereichen:

  1. Grundlegende Fundamentabdichtung. Schützt zuverlässig vor schädlichen Einwirkungen von Grundwasser, Pflanzenwurzelsystemen, Bodensenkungen, mechanischen Beschädigungen.
  2. Wandfundamententwässerung. Neutralisiert die Auswirkungen von Grundwasser und Niederschlägen, indem sie in Entwässerungssysteme geleitet werden.
  3. Horizontale Beckenentwässerung – Verformungsschutz durch bauliche Gegebenheiten.
  4. Analog der Betonvorbereitung. Es wird bei Bauarbeiten zum Bau von Gebäuden in der Zone mit niedrigem Grundwasser verwendet, wenn eine horizontale Abdichtung zum Schutz vor kapillarer Feuchtigkeit verwendet wird. Zu den Funktionen der Profilbahn gehört auch die Dichtigkeit der Zementschlämme im Erdreich.
  5. Belüftung von Wandflächen mit hoher Luftfeuchtigkeit. Es kann sowohl innerhalb als auch außerhalb des Raumes installiert werden. Im ersten Fall wird die Luftzirkulation aktiviert und im zweiten Fall für optimale Luftfeuchtigkeit und Temperatur gesorgt.
  6. Gebrauchtes Umkehrdach.

Superdiffusionsmembran

Superdiffusionsmembran ist ein Material der neuen Generation, dessen Hauptzweck darin besteht, Elemente zu schützenDachkonstruktion vor Wind, Niederschlag, Wasserdampf.

Superdiffusionsmembran
Superdiffusionsmembran

Die Herstellung von Schutzmaterial basiert auf der Verwendung von Vliesstoffen, hochwertigen dichten Fasern. Auf dem heimischen Markt ist eine dreischichtige und eine vierschichtige Membran beliebt. Rückmeldungen von Experten und Verbrauchern bestätigen: Je mehr Schichten dem Design zugrunde liegen, desto stärker sind dessen Schutzfunktionen und damit die Energieeffizienz des gesamten Raums.

Je nach Art des Daches, seinen Konstruktionsmerkmalen und klimatischen Bedingungen empfehlen die Hersteller, der einen oder anderen Art von Diffusionsmembranen den Vorzug zu geben. Sie existieren also für geneigte Dächer mit komplexen und einfachen Strukturen, für geneigte Dächer mit minimaler Neigung, für gef altete Dächer usw.

Superdiffusionsmembran wird direkt auf die Wärmedämmschicht, Dielenboden verlegt. Ein Lüftungssp alt ist nicht erforderlich. Das Material wird mit speziellen Klammern oder Stahlnägeln befestigt. Die Kanten der Streubleche werden mit Montageband verbunden. Installationsarbeiten können auch unter extremen Bedingungen durchgeführt werden: an einem frostigen Morgen, bei starken Windböen usw.

Membranfunktionen
Membranfunktionen

Außerdem kann die betreffende Beschichtung als temporäre Dacheindeckung verwendet werden.

PVC-Membranen: Wesen und Zweck

PFC-Membranen sind ein Bedachungsmaterial aus Polyvinylchlorid mit elastischen Eigenschaften. Solches modernes Dachmaterial tut esverdrängte bituminöse Rollenanaloga, die einen erheblichen Nachteil haben - die Notwendigkeit einer systematischen Wartung und Reparatur. Die charakteristischen Eigenschaften von PVC-Membranen ermöglichen heute den Einsatz bei Reparaturarbeiten auf alten Flachdächern. Sie werden auch bei der Installation neuer Dächer verwendet.

PVC-Membran
PVC-Membran

Ein Dach aus diesem Material ist einfach zu handhaben und seine Installation ist auf jeder Art von Oberfläche, zu jeder Jahreszeit und bei jedem Wetter möglich. Die PVC-Membran hat folgende Eigenschaften:

  • Stärke;
  • Beständigkeit gegen UV-Strahlen, verschiedene Niederschlagsarten, Punkt- und Flächenbelastungen.

PVC-Membranen werden Ihnen dank ihrer einzigartigen Eigenschaften viele Jahre treue Dienste leisten. Die Lebensdauer eines solchen Daches entspricht der Lebensdauer des Gebäudes selbst, während gerollte Dachmaterialien regelmäßige Reparaturen und in einigen Fällen sogar die Demontage und Installation eines neuen Bodens erfordern.

Membranbahnen aus PVC werden durch Heißatemschweißen miteinander verbunden, dessen Temperatur im Bereich von 400-600 Grad Celsius liegt. Diese Verbindung ist komplett dicht.

Vorteile von PVC-Membranen

Ihre Vorzüge liegen auf der Hand:

  • Flexibilität des Dachsystems, das am besten zum Bauvorhaben passt;
  • dauerhafte, luftdichte Verbindungsnaht zwischen Bahnen;
  • ideale ÄnderungstoleranzKlima, Wetterlage, Temperatur, Luftfeuchtigkeit;
  • erhöhte Dampfdurchlässigkeit, die zur Verdunstung von Feuchtigkeit beiträgt, die sich im Unterdachraum angesammelt hat;
  • viele Farboptionen;
  • Feuerwehreigenschaften;
  • Fähigkeit, die ursprünglichen Eigenschaften und das Aussehen über einen langen Zeitraum beizubeh alten;
  • PVC-Membran ist ein absolut umweltfreundliches Material, was durch entsprechende Zertifikate bestätigt wird;
  • der Installationsprozess ist mechanisiert, so dass es nicht lange dauern wird;
  • Betriebsregeln ermöglichen die Installation verschiedener architektonischer Ergänzungen direkt auf dem PVC-Membrandach selbst;
  • einschichtiges Styling spart Geld;
  • leicht zu warten und zu reparieren.
Zellmembran
Zellmembran

Membranstoff

Membrangewebe sind in der Textilindustrie schon lange bekannt. Schuhe und Kleidung werden aus diesem Material hergestellt: für Erwachsene und Kinder. Membran - die Basis des Membrangewebes, das in Form eines dünnen Polymerfilms präsentiert wird und Eigenschaften wie Wasserbeständigkeit und Dampfdurchlässigkeit aufweist. Zur Herstellung dieses Materials wird diese Folie mit äußeren und inneren Schutzschichten überzogen. Ihre Struktur wird durch die Membran selbst bestimmt. Dies geschieht, um auch im Schadensfall alle nützlichen Eigenschaften zu erh alten. Mit anderen Worten, Membrankleidung wird nicht nass, wenn sie Niederschlag in Form von Schnee oder Regen ausgesetzt ist, sondern leitet gleichzeitig perfekt Dampf vom Körper in die äußere Umgebung. Diese Bandbreite lässt die Haut atmen.

Alles in allemAus dem Vorstehenden können wir schließen, dass aus einem solchen Stoff ideale Winterkleidung hergestellt wird. Die Membran an der Basis des Gewebes, während es sein kann:

  • mit Poren;
  • porenfrei;
  • kombiniert.
Membranstruktur
Membranstruktur

Membranen mit vielen Mikroporen enth alten Teflon. Die Dimensionen solcher Poren erreichen nicht einmal die Dimensionen eines Wassertropfens, sondern sind größer als ein Wassermolekül, was auf Wasserfestigkeit und die Fähigkeit, Schweiß zu entfernen, hinweist.

Membranen ohne Poren werden in der Regel aus Polyurethan hergestellt. Ihre innere Schicht konzentriert alle Schweiß-Fett-Sekrete des menschlichen Körpers und drückt sie nach außen.

Die Struktur der kombinierten Membran impliziert das Vorhandensein von zwei Schichten: porös und glatt. Dieser Stoff hat hochwertige Eigenschaften und hält viele Jahre.

Dank dieser Vorteile sind Kleidung und Schuhe aus Membranstoffen für die Wintersaison langlebig, aber leicht und schützen perfekt vor Frost, Feuchtigkeit und Staub. Sie sind einfach unverzichtbar für viele aktive Arten der Wintererholung, Bergsteigen.

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