Proprietăți fizice și parametrii membranelor
membrane Modele (membrane artificiale)
1) lipozomi (vezicule fosfolipidice) - f-sferă designul ca am perete la lipid.sloem dublu ryh format
2) plan de membrane strat dublu de lipide (BLM)
Iată câteva dintre proprietățile și caracteristicile fizice ale membranelor biologice.
Suprafața totală a membranelor este foarte mare, de exemplu, ficatul de șobolan are o masă de 6 grame, iar suprafața totală a membranei sale ajunge la sute de metri pătrați.
Diametrul „canal ionic“ sau pori este de 0,35 - 0,8 nm.
Membrana este un dielectric cu o permitivitate relativă de la 2 la 6.
Electrică a rezistenței la 1 cm2 din suprafața membranei este de 10 2-10 mai ohm că zeci de milioane de ori mai mare decât rezistența fluidului extracelular sau citoplasmă.
Viscozitatea membranelor este de 30 - 100 mPa x sec, care este de două ori mai mari decât viscozitatea apei și este comparabilă cu vâscozitatea uleiului de floarea soarelui.
Tensiunea superficială este 0.03-1 mN / m.
Lipidelor și proteinelor din membranele nu sunt obiecte statice și procese implicate în difuzie: difuzie laterală - mișcarea moleculelor în planul membranei, prin difuzie „flip-flop“ - mișcarea moleculelor într-o direcție perpendiculară pe planul membranei.
transportul pasivă a substanțelor prin membrana celulară include următoarele tipuri: o simplă difuzie și filtrare prin difuzie facilitată
Simpla difuzie - transferarea materialului de proces dintr-o regiune de concentrație mai mare la o concentrație mai mică. Difuzia este descrisă de ecuația lui Fick:
vector unde densitatea de curgere a masei substanțelor Ci și C0 difuziune - concentrația substanței difuzând în interiorul și în exteriorul celulei. Smi și Cm0 - difuzând concentrației substanței în interiorul membranei la permeabilitatea membranei de delimitare membrana.P-.
Membranele Srosobnost din două motive: prezența acestor vectori, nazyvaemyhionoforami (ifiksirovannyh mobile) și canale. Facilitata de difuzie - proces de transport cu ajutorul unor substanțe speciale, cu transportori moleculare.
Filtrarea. Filtrarea este un transfer de molecule de solvent prin gradientul de presiune. Astfel, cauza și forța motrice pentru filtrare este diferența de presiune. solvent Cilindree, transferat de la filtrarea este dată de Poiseuille:
unde - presiunea diferențială la distanță. - vâscozitatea fluidului, - raza suprafeței filtrului, - transferul.
Filtrarea. Filtrarea este un transfer de molecule de solvent prin gradientul de presiune. Astfel, cauza și forța motrice pentru filtrare este diferența de presiune. solvent Cilindree, transferat de la filtrarea este dată de Poiseuille:
unde - presiunea diferențială la distanță. - vâscozitatea fluidului, - raza suprafeței
54. Transportul activ, a ionilor. Mecanismul de transport activ vesch în exemplul pompei de Na-K. În cazul în care celulele noun. Numai transportul pasiv, final TION, presiune și altele. Valori în interiorul și în afara celulelor ar fi egale. De aceea noun-t al. Mecanism de lucru într-o direcție față de un gradient electrochimic și care provine din consumul de energie de către celulă. Transferul de molecule și ioni împotriva unui gradient de electrochimică, realizată prin transportul proceselor metabolice celulare energetice naz.aktivnym. Este inerent numai membranele biologice. Transportul activ, vesch Insulele prin membrana se produce datorită energiei libere lansat în cursul chimic. Reacțiile în cadrul transportului kletki.Aktivny în organism creează gradienți de concentrație, electrice. potențial de viață t.e.podderzhivaet de presiune în organism. Studiat în 3 sistem akt.transp principal. cat-s asigure transferul ionilor de Na, K, Ca, H prin membranu.Mehanizm. Ionii K + și Na + sunt distribuite inegal pe membrana: conc. Na + exterior> ioni K + și ioni intracelulari K +> Na + .Aceste difuza prin membrana în direcția unui gradient de electrochimice care conduce la alinierea. Pompe Na-K Rin. în citoplasmatice. membrane si de lucru prin energia hidrolizei ATP la molecule arr-em-l mol anorganica si ADP. Pi fosfat: ATP = ADP + Pi. Pompa funcționează Obra-inversabile: ioni conc declivitatile-tiile sinteză dizolvat metoda mol-l-mol ATP la ADP și Pi l. Transferurile ADP + Pi = ATF.Nasos de celule din exterior. 3 medii K + ioni în celulă.
55.Sposoby penetrare vesch-in membranele biologice .. Una dintre cele mai importante caracteristici ale unei membrane celulare (CM) yavl Xia izbirat. permeabilitate. CM reduce selectiv mișcarea mol-l în celulă și din acestea. Cât este mai mică LA și cu atât mai puțin arr. hidrogen. conexiuni, cu atât mai repede diffun-diruet c / o membrană. =>, Mai puțin se spune la, și cu atât mai mult este solubil în grăsime, cu atât mai repede se va penetra membranu.Malye dig nepolar-ly ușor solubil în lipide KM și rapid diffundiruyut.Kletka a fost forțat să creeze spets.meh, vom transporta solubil in apa vesch-in porii membranei prin in membrana de proteinele de transport și vector-mol-l. Pentru ionii vesch-liposolubile în membrană și apare ca o sită moleculară: cu cât dimensiunea particulelor, cea mai mică permeabilitatea membranei pentru această vesch Islands. set de transfer Selectivitatea este prevăzut în membrana porilor o rază care corespunde mărimii distribuției chastitsy.Eto penetrant depinde de potențialul de membrană. Transferul solubil mol-l apă mică realizată prin mijloace de transport speciale belkov.Eto proteine specifice, fiecare dintre care este responsabil pentru transportul de grupe L mol anumite mol-L sau. Pentru transferul de zahăr, aminoacizi și altele. Mol-l polar responsabil belki.Kazhdy specific de transport cu membrana lor proiectate pentru o anumită clasă mol-l.Vse furnizează transferul mol-L membrană, formând prin pasaje în ea. proteine de transport nabelki purtătorii sunt împărțite, iar belki.Perenoschiki dizolvat reciproc în canale cu molecula transportate vesch Insulele sau în orice fel este deplasat prin membrană. -formiruyut de apă în canale cu membrana porii prin pisica-S pot trece vesch Insulele. Diferențele facilitat de difuzie printr-un simplu: 1) transferul ionilor care implică vectori proish. mult mai rapid; 2) are o formă de comunicare TION la SW nasyscheniya-. conc. Pe de o parte memrany vesch Insulele fondant crește densitatea doar până la o anumită limită. O varietate oblegch.diff.-transporturi prin fix litri Transportere mol, fixat prin membrană. Osmos- mișcare mol l de apă prin membrana semipermeabilă a locațiilor cu o concentrație mai mică de Insulele vesch dizolvate în loc cu mai conc. Osmoza este obusl-hemoliza eritrocitelor în soluție hipotonică și turgescență în plante.
56. Istoria descoperirii biopotențialelor. Bernstein Conjectura. Fr.svyaschennik Abbe Nollet în 1746 a descoperit osmosa.1826g fenomen. Henri Dutrochet a demonstrat că osmoză este rezultatul manifestărilor nu sunt, forțe mitice specifice și legile fizicii și chimiei. Nemetsk.botanik Pfeffer -izobrel osmometru și măsurate davleniya.On valoare osmotică a constatat că pentru fiecare valoare a presiunii fluidului este direct proporțională conc. Insulele rastv.vesch, nu trec prin membrana semipermeabilă (Rosma = m / V m-greutate dizolvat vesch-va, soluția V-volum) .Vant Hoff a concluzionat că mol-ly dizolvat în wa-vesch solvent comporta cum ar fi mol am gaz ideal (A se vedea RT = Rosma Vezi -molyarnaya țintă dizolvat densitate vesch) .Teoriya van't Hoff a dat osm.davleniya valoare valori exacte pentru multe vesch-in, dar pentru unele afișare Normal. Mai calculat în 2raza.S.Arrenius am presupus că în p-D sare mol la descompune la particulele de 2-electrolitici. dissotsiatsiya.Valter Nernst fundamentată ideea de potențial tam-tam difuz-lea la Institutul de Cercetare-umezite a celor două lichide. Efectuat pe-diff.potents. calc Xia: Pi = (u-v / u + v) x (RT / F) x Ln (C1 / C2), unde u și v este viteza de rapid și de întârziere. ioni, R- gaz.postoyannaya, C1 și C2 conc electrolit-TION. Pentru diff.potents tam-tam-TION. diferența necesară CONC electroliți-tiile, să fie diferite de mobilitate-anioni și cationi. Bernstein a început să explice electrice mușchii Sfânt Island nici un dispozitiv de corpuri, în general, și proprietățile cușca din care ziua de naștere a teoriei membranei biopotențialelor acestor organisme sostoyali.1902g ani. Conform ipotezei lui Bernstein, fiecare celulă a acesteia. shell cat-lea reprezintă o membrană semipermeabilă. În interiorul și în afara celulei, există mulți ioni liberi, inclusiv pisica ionii încearcă-Xia K +. Diferența dintre ext oală de pescuit. partea BM și partea sa exterioară se numește Xia repaus potențial formula (PP) PP .Velichina Opis Xia Nernst: FN = ----- (RT / F) × Ln [(K +) I / (K +) 0] unde [K +] i - conc-TION de K în interiorul celulei, [K +] 0 - ioni conc-TION K afara celulei.
Teoria 57.Membranno-ionic de generare cușcă biopot-pescuit și fundații. experimente, confirmați-ing. Yu.Bernshteyn (experimente pe mușchi de broască). Încălzirea întregului un capăt al mușchilor porțiunii încălzite la un curent rece. Electrice. fluxurile de curent în direcția de puncte ale spațiului, cu un potențial mai mare într-un loc cu o valoare mai mică a potentsiala.V electrice 1905. Geber a constatat că toată sarea, SOD-e K, afișajul normal. similar cu mușchi d Wier: porție la o soluție de sare de pisica-lea a acționat R, dobândit un potențial negativ în ceea ce privește alte porțiuni de sare myshtsy.Vse K după disocierea în apă ridicată exterioare ionii K end-TION, în care raportul dintre (K +) i \ (K +) 0 inteligente Xia, Xia mintea și sudoare că mușchii din zona col, pe o pisică. Sărurile d dizolvate, și K. Cu toate acestea, experimentele Bernstein Gheber erau indirecte. Pentru a confirma validitatea ipotezei, a fost necesar să se dovedească următoarele: 1) celulele lor. membrană, Cat th permeabilă la un singur ion, și 2) sfârșitul TION a acestui ion de ambele părți ale tipurilor de BM, 3) asupra potențialului membranei are loc numai datorită permeabilității membranei pentru ioni și este potențial Nernst. In 1936g.Dzh.Yung gasit Colmar, pisica y th fibrele nervoase diametru a ajuns la millimetra.Akson a fost calmar cu celule gigant, deși scoicii nu a fost gigantom.Nervnoe fibră vynyali de moluște și plasate în apă de mare și nu este pierdut. = > (experimentul klet.urovne). În 1939. A.Hodzhkin și Huxley măsurat diferența de potențial peste Axon kalmara.Oni a demonstrat că în cadrul acestora axon. Pentru mulți ioni, și ei arr. tene-Hsia gaz ion în libertate. Comp-NII.