Биологические мембраны

Содержание

Слайд 2

План лекции Строение мембраны Модели мембраны Транспорт веществ через мембрану Диффузия

План лекции

Строение мембраны
Модели мембраны
Транспорт веществ через мембрану
Диффузия через мембрану
Уравнение Нернста-Планка
Мембранный потенциал
Потенциал

покоя
Биопотенциал действия
Слайд 3

Строение мембраны

Строение мембраны

Слайд 4

СТРОЕНИЕ МЕМБРАНЫ

СТРОЕНИЕ МЕМБРАНЫ

Слайд 5

ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ Переход из кристаллического в жидкокристаллическое состояние (температура повышается)

ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ

Переход из кристаллического в жидкокристаллическое состояние (температура повышается)

Слайд 6

Функции мембраны Транспортная функция- перенос различных веществ Барьерная функция- защита клетки

Функции мембраны

Транспортная функция- перенос различных веществ
Барьерная функция- защита клетки от проникновения

нежелательных частиц
Матричная функция- основа для удержания белков, ферментов.
Слайд 7

Модели мембраны

Модели мембраны

Слайд 8

«Кинки» В жидкой фазе молекулы фосфолипидов образуют полости «кинки» Происходит диффузия молекул поперёк мембран.

«Кинки»

В жидкой фазе молекулы фосфолипидов образуют полости «кинки»
Происходит

диффузия молекул поперёк мембран.
Слайд 9

Физические свойства мембран Жидкокристаллическое состояние Вязкость липидного слоя 30-100 мПа/с Поверхностное

Физические свойства мембран

Жидкокристаллическое состояние

Вязкость липидного слоя 30-100 мПа/с

Поверхностное натяжение 0,03-1 мН/м

Электрические

свойства - диэлектрик

С

T

T2

T1

Жидкость

Жидко-
кристалл

Твердое тело

Слайд 10

ЯВЛЕНИЕ ПЕРЕНОСА – необратимые процессы, в результате которых в физической системе

ЯВЛЕНИЕ ПЕРЕНОСА

– необратимые процессы, в результате которых в физической системе

происходит пространственное перемещение (перенос) массы, импульса, энергии, заряда или др. физической величины.
ВИДЫ ПЕРЕНОСА:
Диффузия (перенос массы)
Вязкость (перенос импульса)
Теплопроводность (перенос энергии)
Электропроводность (перенос заряда)
Слайд 11

Транспорт веществ через мембрану Пассивный – без затрат энергии клетки Активный

Транспорт веществ через мембрану

Пассивный – без затрат энергии клетки
Активный – за

счет энергии гидролиза АТФ
Слайд 12

Классификация видов пассивного транспорта

Классификация видов пассивного транспорта

Слайд 13

Осмос. Диффузия молекул растворителя, через мембрану называется осмосом. Формула Вант–Гоффа

Осмос. Диффузия молекул растворителя, через мембрану называется осмосом.

Формула Вант–Гоффа

Слайд 14

Осмотическое давление Интенсивность потока воды, вызванного градиентом осмотического давления.

Осмотическое давление

Интенсивность потока воды, вызванного
градиентом осмотического давления.

Слайд 15

Диффузия масс вещества.

Диффузия масс вещества.

Слайд 16

Слайд 17

Диффузия через мембрану.

Диффузия через мембрану.

Слайд 18

K- коэффициент распределения вещества между мембраной и окружающей средой.

K- коэффициент распределения вещества между мембраной и окружающей средой.

Слайд 19

Уравнение Нернста-Планка Сила, действующая на1 ион Сила действующая на 1 моль

Уравнение Нернста-Планка

Сила, действующая на1 ион
Сила действующая на 1 моль ион
Перенос ионов

определяется двумя факторами:
1)Градиентом концентрации
2)Градиентом электрического поля.
Слайд 20

Слайд 21

Разновидности пассивного транспорта. Обычное диффузное уравнение Фика. Облегченная диффузия через пору.

Разновидности пассивного транспорта.

Обычное диффузное уравнение Фика.
Облегченная диффузия через пору.
Облегченная диффузия

с помощью молекул- переносчиков.
Слайд 22

Активный транспорт- происходит за счет энергии, высвобождающейся в ходе химических реакций внутри клетки.

Активный транспорт- происходит за счет энергии, высвобождающейся в ходе химических

реакций внутри клетки.
Слайд 23

а) К+-Na+-насос б) Ca2+-насос в) Н+-насос (протонная помпа)

а) К+-Na+-насос
б) Ca2+-насос
в) Н+-насос (протонная помпа)

Слайд 24

Работа K- Na насоса

Работа K- Na насоса

Слайд 25

Связывание трех ионов Na+ и фосфорилирование АТФазы на внутренней поверхности мембраны.

Связывание трех ионов Na+ и фосфорилирование АТФазы на внутренней поверхности мембраны.
Транслокация

комплекса со связанными ионами натрия на наружную поверхность мембраны.
Перевод ионов натрия в межклеточную жидкость и присоединение из нее двух ионов кальция.
Гидролиз АТФ с отщеплением молекулы фосфорной кислоты.
Вторая транслокация: перенос связанных ионов К+ через мембрану с наружной поверхности на внутреннюю.
Завершение цикла: отсоединение двух ионов калия, присоединение трех ионов натрия и фосфорилирование молекулы АТФазы.
Слайд 26

Активный транспорт Перенос веществ против соответствующих градиентов ( из области С1

Активный транспорт

Перенос веществ против соответствующих градиентов ( из области С1 меньшей

концентрации в область С2 большей концентрации
Перенос ионов через электрически поляризованную мембрану
Результирующие работы.
Слайд 27

Мембранный потенциал

Мембранный потенциал

Слайд 28

Потенциал покоя Основной вклад в создание и поддержание потенциала покоя вносят

Потенциал покоя

Основной вклад в создание и поддержание потенциала покоя вносят ионы


Na+, K+, Cl-
Уравнение
ГОЛЬДМАНА-ХОДЖКИНА-КАТЦА
знак минус- внутренняя поверхность мембраны заряжена отрицательно.
Слайд 29

Биопотенциал действия При раздражении клетки проницаемость ионов Na резко возрастает.

Биопотенциал действия

При раздражении клетки проницаемость ионов Na резко возрастает.

Слайд 30

Автоволна Волна, получающая энергию из среды в процессе распространения, называется автоволной.

Автоволна

Волна, получающая энергию из среды в процессе распространения, называется автоволной.
Среда дающая

энергию автоволне называется активной.
Распространение потенциала действия по нервному волокну происходит в форме автоволны. Активной средой является возбуждение клетки.
Скорость распространения потенциала действия

r- радиус нервного волокна.

Слайд 31

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ