мембран
Методы исследования биологических мембран
Физические характеристики биологических мембран
Применение искусственных мембран в медицине
Пассивный транспорт веществ через мембрану
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Биологические мембраны. Транспорт веществ через мембраны презентация
Содержание
- 1. Биологические мембраны. Транспорт веществ через мембраны
- 2. Введение Элементарной живой системой, способной к самостоятельному
- 3. Схема строения клетки
- 4. Основные функции биологических мембран Необходимо выделить
- 5. Барьерная функция биологических мембран - обеспечивающая
- 6. Барьерная функция биологических мембран Пассивный транспорт –
- 7. Матричная функция обеспечивает определенное взаимное расположение и
- 8. Механическая функция обеспечивает прочность и автономность клетки, внутриклеточных структур.
- 9. Структура биологических мембран В настоящее время
- 10. Жидкостно-мозаичная модель плазматической мембраны
- 11. Структура молекулы фосфолипида
- 12. Состав биологических мембран В состав биологических мембран
- 13. Cтруктура биологических мембран
- 14. Методы исследования биологических мембран Наиболее распространенными методами
- 15. Физические свойства биологических мембран
- 16. Физические свойства биологических мембран
- 17. Физические характеристики биологических мембран Можно выделить такие характеристики: Поверхностное натяжение; Вязкость; Удельная электроемкость; Удельное электросопротивление.
- 18. Пассивные электрические характеристики мембран
- 19. Другие физические характеристики Толщина мембраны: от
- 20. Применение искусственных мембран в медицине Липосомы,
- 21. Модели биологических мембран
- 22. Транспорт веществ через мембраны Количественными характеристиками транспорта
- 23. Транспорт веществ через мембрану
- 26. Транспорт веществ через мембраны 1.Концентрация К+
- 29. Задача 1. Чему равен коэффициент диффузии вещества
- 30. Задача 2.Чему равна плотность потока формамида через
- 31. Задача 3. Какая толщина мембраны, если плотность
- 32. Задача 4. Какой градиент концентрации вещества в
- 33. Задача 5. Проницаемость клеточных мембран для молекул
- 34. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Введение Элементарной живой системой, способной к самостоятельному существованию, развитию и воспроизведению является живая клетка. Многие жизненные процессы протекают на биологических мембранах. Нарушение мембранных процессов - причина многих патологий. В связи с
Слайд 1Лекция 2. Биологические мембраны. Транспорт веществ через мембраны
Введение
Функции биологических мембран
Структура биологических
Слайд 2Введение
Элементарной живой системой, способной к самостоятельному существованию, развитию и воспроизведению является
живая клетка. Многие жизненные процессы протекают на биологических мембранах. Нарушение мембранных процессов - причина многих патологий. В связи с чем, студенты медицинских Вузов должны знать и понимать функции, структуру, методы исследования биологических мембран, а также их биофизические характеристики.
Слайд 4Основные функции биологических мембран
Необходимо выделить три основные функции биологических мембран:
Барьерную;
Матричную;
Механическую;
а также и другие:
энергетическую; генерацию и распространение биопотенциалов, рецепторную.
энергетическую; генерацию и распространение биопотенциалов, рецепторную.
Слайд 5Барьерная функция биологических мембран
- обеспечивающая селективный, регулируемый, пассивный и активный
обмен веществом с окружающей средой (селективный - значит, избирательный: одни вещества переносятся через биологическую мембрану, другие - нет; регулируемый - проницаемость мембраны для определенных веществ меняется в зависимости от генома и функционального состояния клетки);
Слайд 6Барьерная функция биологических мембран
Пассивный транспорт – без затрат энергии извне;
Активный транспорт
– требует затрат энергии извне
Слайд 7Матричная функция
обеспечивает определенное взаимное расположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное
взаимодействие (например, оптимальное взаимодействие мембранных ферментов);
Слайд 9Структура биологических мембран
В настоящее время общепринятой является жидкостно-мозаичная модель строения
биологических мембран. Она была получена на основе результатов, полученных физическими и химическими методами исследования (Сингер и Никольсон, 1972 г.). Согласно Сингеру и Никольсону, структурную основу биологической мембраны образует двойной слой фосфолипидов, инкрустированный белками.
Слайд 12Состав биологических мембран
В состав биологических мембран входят:
Белки – поверхностные и интегральные;
Липиды
– фосфолипиды, гликолипиды и стероидные липиды;
Углеводы.
Углеводы.
Слайд 14Методы исследования биологических мембран
Наиболее распространенными методами исследования структуры мембран являются электронная
микроскопия, электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), ядерный магнитный резонанс (ЯМР), флюоресцентный и рентгеноструктурный анализ.
Слайд 17Физические характеристики биологических мембран
Можно выделить такие характеристики:
Поверхностное натяжение;
Вязкость;
Удельная электроемкость;
Удельное электросопротивление.
Слайд 19Другие физические характеристики
Толщина мембраны: от 4 до 13 нм.
Плотность липидного бислоя:
800 кг/м3.
Вязкость на 1-2 порядка выше, чем у воды: η=30-100 мПа∙с.
Поверхностное натяжение на 2-3 порядка ниже, чем у воды: σ=0,03-3 мН/м.
Показатель преломления: n=1,55.
Эффективный модуль упругости: Е=0,45 Па
Электросопротивление (удельное) 107 Ом ∙ м
Вязкость на 1-2 порядка выше, чем у воды: η=30-100 мПа∙с.
Поверхностное натяжение на 2-3 порядка ниже, чем у воды: σ=0,03-3 мН/м.
Показатель преломления: n=1,55.
Эффективный модуль упругости: Е=0,45 Па
Электросопротивление (удельное) 107 Ом ∙ м
Слайд 20Применение искусственных мембран в медицине
Липосомы, или фосфолипидные везикулы (пузырьки), получают
обычно при набухании сухих фосфолипидов в воде или при впрыскивании раствора липидов в воду. При этом происходит самосборка бимолекулярной липидной мембраны. Минимуму энергии Гиббса отвечает замкнутая сферическая одноламеллярная форма мембраны. При этом все неполярные гидрофобные хвосты находятся внутри мембраны и ни один из них не соприкасается с полярными молекулами воды
Слайд 22Транспорт веществ через мембраны
Количественными характеристиками транспорта веществ являются: поток вещества (Ф)
– количество вещества, которое переносится за единицу времени:
Ф = dm/dt; [Ф] =моль/с.
Плотность потока вещества (J):
J = Ф/S = dm/(dt ∙ S); [J] =моль/(с ∙ м2).
Плотность потока - количество вещества, которое переносится за единицу времени, через единицу площади.
Ф = dm/dt; [Ф] =моль/с.
Плотность потока вещества (J):
J = Ф/S = dm/(dt ∙ S); [J] =моль/(с ∙ м2).
Плотность потока - количество вещества, которое переносится за единицу времени, через единицу площади.
Слайд 26Транспорт веществ через мембраны
1.Концентрация К+
внутри клетки в 20-40
раз больше, чем снаружи
2.Концентрация
натрия и хлора снаружи в 10-20 раз больше, чем внутри
Слайд 29Задача 1. Чему равен коэффициент диффузии вещества в мембране, если при
градиенте концентрации вещества в мембране 104 моль/м4 поток вещества сквозь мембрану площадью 1 см2 равен 0,01 моль/с?
Решение.
Ф= -D ∙S ∙(dc/dx), откуда: D= Ф/(S ∙(dc/dx))=
= 10-2 моль/с/(104 моль/м4 ∙ 10-4 м2)=10-2м2/с.
Ответ: D = 10-2м2/с.
Слайд 30Задача 2.Чему равна плотность потока формамида через плазматическую мембрану Characeratophylla толщиной
8 нм, если коэффициент диффузии этого вещества составляет 1,4∙10-4 м2/с, концентрация формамида в начальный момент времени снаружи была равна 0,2 моль/ м3, а внутри в 10 раз меньше?
Решение.
J =-D∙(dc/dx), откуда: J = (1,4∙10-4 м2/с ∙ 0,18 моль/м3)/(8 ∙10-9 м) = 3,15 кмоль/м2/с.
Ответ: J = 3,15 кмоль/м2/с.
Слайд 31Задача 3. Какая толщина мембраны, если плотность потока вещества через мембрану
составляет 16∙10-3 моль/(м2∙с), коэффициент диффузии которого составляет 2,4∙10-9 м2/с, при разнице концентраций этого вещества внутри и снаружи мембраны, равной 0,06 моль/м3?
Решение.
J =-D∙(dc/dx), откуда: l =D∙dc/J =
(2,4∙10-9м2/с ∙ 0,06 моль/м3)/(16∙10-3моль/(м2∙с)) = 9 ∙10-9 м.
Ответ: l = 9 нм.
Слайд 32Задача 4. Какой градиент концентрации вещества в мембране, если при коэффициенте
диффузии вещества в мембране равном 1,2∙10-4 м2/с поток вещества сквозь мембрану площадью 3∙10-4 м2 составил 0,036 моль/с?
Решение.
Ф= -D ∙S ∙(dc/dx), откуда: (dc/dx) = Ф/(D∙S)=
= (36∙10-2 моль/с)/(1,2∙10-4 м2/с ∙ 3∙10-4 м2)=
= 107 моль/м4. Ответ: (dc/dx) = 107 моль/м4.
Слайд 33Задача 5. Проницаемость клеточных мембран для молекул воды приблизительно в 10 раз
больше, чем для ионов. Что произойдет, если в изотоническом водном растворе, в котором находятся эритроциты увеличить концентрацию осмотически активного вещества, например, ионов натрия?
Решение.
Это приведет к диффузии воды из клетки в окружающий раствор. В результате чего, произойдет «сморщивание клеток»
