Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Биологические мембраны, их строение и физические свойства.Содержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Основой существования всех живых организмов является клетка. Каждую клетку окружает мембрана, через которую происходит постоянный перенос вещества. Благодаря этому поддерживает метабализм, биоэнергетические процессы, генерируются биопотенциалы-нервные импульсы, за счет которых происходит взаимодействие клеток организма. Функции: Механическая – за счет которой обеспечивается прочность клетки, автономномность. Матричная – специфичное расположение ферментов-белков,гликопротеинов,гликолипидов. Барьерная – Регулируемый обмен между клеткой и внешней средой. Строение: Схема строения биологической мембраны клетки: 1 — углеводные фрагменты гликопротеидов; 2 — липидный бислой; 3 — интегральный белок; 4 — «головки» фосфолипидов; 5 — периферический белок; 6 — холестерин; 7 — жирнокислотные «хвосты» фосфолипидов. Строение фосфолипида: Состоит из полярной головки, которая является диполем и неполярного обычного хвоста. Головка-гидрофильна, соприкасается с водой Хвост-гидрофобен,не соприкасается с водой Такое свойство биполярности называется –амфифильность, за счет этого свойства молекулы способны к самосборке Физические свойства: 1) Вопрос о строении с точки зрения физики: Вопрос о строении был изучен с помощью коэффицента поверхностного натяжения: Для границы раздела белок-вода q1=10 в -4 Н/м, для границы липид вода q2=10 в -2 Н/м Значение коэффицента для биомембран ближе к первому значению 2) Фазовые переходы в биомембранах: Фосфолипидная часть биомембраны может испытывать фазовые переходы- При понижении температуры фосфолипиды переходят из жидко-крист. состояния в твердо-крист(гель-состояние) Для жидко-кристалического состояния характерно наличие изогнутых хвостов. Полагают, что при таком состоянии осуществляется перенос полярных молекул через мембрану. В твердо-кристалическом состоянии гидрофобные хвосты полностью вытянуты При фазовых переходах могут образовываться каналы. Фазовые переходы могут быть вызваны не только температурой, но и химическими веществами. 3) Мембраны-это нечто застывшее, статическое. Изменение механического состояния мембраны определяется механическими характеристиками: подвижностью фосфолипидных молекул, их микровязкость Для жидко-кристалического состояния микровязкость составляет 30-100 мПа*с (в 30-100 раз больше, чем у воды. Вопрос №12 Перенос нейтральных частиц через мембраны. Уравнение простой диффузии. Пассивный транспорт(направление в сторону переноса уменьшения концентрации) 1) Простая диффузия- перенос веществ из-за разности концентраций. Осуществляется через липидный слой, липидную пору, через белковую пору, также возможен осмос. Происходит выравнивание концентраций 2) Облегченная диффузия- протекает с подвижным или неподвижным переносчиком 3) Фильтрация – перемещения раствора или растворителя под разностью давлений(перенос воды через стенки капилляров) Явление подчиняется формуле Пуазейля Q= дельта P/ W, де Q –объемная скорость, дельта P- разность давлений, W –гидравлическое сопротивление Уравнение диффузии: Говоря о любом виде транспорта веществ используют понятие плотности потока переносимого вещества Ф, определяемого как число перенесенных частиц ко времени и площади, через которую этот перенос осуществляется Ф= N/(дельтаt*S) Уравнение, описывающее процесс диффузии имеет вид(Уравнение Фика): Ф=- D* дельта C/ дельта X, отношение дельта C/ дельта X называется градиентом концентрации, D –коэффицент диффузии Так как диффузия-результат теплового движения молекул, коэффицент диффузии можно выразить через молекулярные характеристики-среднюю скорость молекулы (V) и среднюю длину сводного пробега молекул (л –лямбда) D=(1/3)*V*л Для биомембран используют упрощенное уравнение Фика Ф=p(c1-c2) C1 и С2 концентрации веществ внутри и внее клетки, P=D*K/дельта Х-проницаемость мембраны Диффузия через поры: Этот вид диффузии для липидо-нерастворимых веществ, водо-растворимых ионов Облегченная диффузия: Этим путем переносятся аминокислоты, сахара, ионы калия. Происходит с участием молекулы переносчика. Например, молекула ВАЛИНОМИЦИНА Для облегченной диффузии характерны 4 особенности: 1) Коэффицент проницаемости для облегченной диффузии больше, чем для простой 2) Процесс обладает свойством насыщения 3) Наличие конкуренции переносимых веществ 4) Наличие веществ-блокираторов Вопрос № 13 Перенос ионов через мембраны: электродиффузия, облегченная диффузия и Активный транспорт. Уравнение Нернста-Планка: . Поток, обусловленный разностью концентраций(ФΔС): - D * Поток, обусловленный разностью потенциалов(ФΔ : Z – валентность электронов. C – молярная концентрация. U – подвижность ионов. U=V упор.движ.чатиц /F. F – число Фарадея (F=96500 Кл/Моль)
Вопрос № 14 Виды пассивного транспорта нейтральных и заряженных частиц через мембраны. Пассивный транспорт (направление переноса в сторону уменьшения концентраций): Простая диффузия – перенос вещества вследствие разности концентраций. Она может осуществляться через липидный слой, через липидную пору, через белковую пору. При это возможен также осмос – диффузия не растворенных частиц и растворителя от точек с меньшей концентрацией некоторого вещества к точкам с большей его концентрацией. Плотность потока переносимого вещества – Ф, определяется как число перенесенных частиц ко времени и площади,через которую этот перенос осуществляется: Ф = m/ (Δt*S). Кроме того можно определить плотность через перенесенную массу: Фm = m/ (Δt*S) или количество вещества: Ф = ʋ/ (Δt*S). Уравнение, описывающее процесс диффузии(уравнение Фикса): . - градиент концентрации. D – коэффициент диффузии. Фильтрация – перемещение раствора (и растворителя) под действием разности давлений. Этот вид переноса имеет основное значение при переносе воды через стенки капилляров. Явление подчиняется формуле Пуазейля Q= Δp/w, где Q - объемная скорость, Δp – разность давлений, w – гидравлическое сопротивление. Облегченная диффузия может протекать с подвижным либо с неподвижным переносчиком. Этим путем через мембраны переносятся аминокислоты, сахара, ионы калия. Облегченная диффузия происходит с участием молекулы переносчика. Например, молекула ВАЛИНОМИЦИНА, хорошо растворимая в липидах, имеет высокий коэффициент проницаемости. Внутри молекулы валиномицина имеются как бы полости с полярными группами, что позволяет молекуле захватывать и связывать ионы калия и другие липидонерастворимые вещества. Переносимое вещество(ионы калия) захватывается молекулой переносчиком там, где его больше и переносится туда, где его меньше, то есть перенос как и при обычной диффузии. 4 особенности облегченной диффузии: 1) Коэффициент проницаемости для облегченной диффузии больше, чем для простой. 2) Процесс облегченной диффузии обладает свойством насыщения. 3) Наличие конкуренции переносимых веществ. Ряд наиболее переносимых веществ: глюкоза > фруктоза > ксилоза > арабиноза. 4) Наличие веществ-блокираторов (напр. Флоридзин). Электродиффузия – перенос не нейтральных молекул, а заряженных частиц(ионов) вследствие как разности концентраций, так и разности потенциалов.(Лютов с.94-95) Диффузия через поры этот вид диффузии имеет место для липидо-нерастворимых веществ, водорастворимых гидратированных ионов. Чем больше диаметр молекулы или иона, тем проницаемость меньше (искл. Составляют ионы лития и натрия- их диаметр меньше, чем диаметр иона калия, но проницаемость меньше в 50-100 раз). Вопрос. Потенциа́л поко́я (ПП) - мембранный потенциал возбудимой клетки в невозбужденном состоянии. Он представляет собой разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны и составляет у теплокровных от -55 до -100 мВ[1]. У нейронов и нервных волокон обычно составляет -70 мВ. Измеряется изнутри клетки. Для того, чтобы на мембране поддерживалась разность потенциалов, необходимо, чтобы была определенная разность концентрации различных ионов внутри и снаружи клетки.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; просмотров: 3437; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.226.52.26 (0.01 с.) |