Бионеорганическая химия. Жидкие среды организма. (Лекция 2) презентация

Содержание

Структура водных растворов Самойлов О.Я. Вода Структурированная, ≈40% Деструктурированная: клатраты, отдельные молекулы воды ≈60% Раствор электролита Положительная гидратация высокая поверхностная плотность заряда

Слайд 1Бионеорганическая химия
Лекция №2
Жидкие среды организма
2014


Слайд 2Структура водных растворов
Самойлов О.Я.
Вода
Структурированная,

≈40%

Деструктурированная:
клатраты,
отдельные молекулы воды

≈60%

Раствор
электролита

Положительная гидратация
высокая поверхностная плотность заряда
(большой заряд, малый радиус ионов)
Na+, Mg2+, Cl-, CO32-
τ > 10-9 c

Отрицательная гидратация
Низкая поверхностная плотность заряда
(малый заряд, большой радиус ионов)
K+, NH4+, Br-, HPO42-
τ < 10-9 c


«свободная» вода
τ ≈ 10-9 c


Слайд 3Положительная гидратация
катиона
Отрицательная гидратация
катиона
Зона структурированной воды
Зона деструктурированной воды
Собственная структура воды
Структура водных растворов


Слайд 4Структура водных растворов
Гидрофобная гидратация
Неполярные молекулы (О2, N2)
ассоциаты (клатраты)
«айсберги»
Дифильные молекулы

Гидрофильная «голова»
-COOH,

-NO2, -NH2

Гидрофобный «хвост»
С6Н5-, СnH2m+1-

Форма существования зависит
от концентрации
от количества свободной воды


Слайд 5Структура водных растворов
Белки структурируются водой!
Монослои
на поверхности воды
Мицеллы
«внутри» раствора
низкая концентрация

дифильного вещества

малое количество
«свободной» воды

высокая концентрация

«голова»

«хвост»

«хвост»

«голова»


Слайд 6Структура водных растворов
Вода
свободная
структурированная
деструктурировнная
связанная

Внутриклеточная жидкость
«запас»
зависит от
концентрации!

K+
HPO42-
H2PO4-
Na+
Cl-
HCO3-
CO22-
Не структурируют воду,
оставляют для «белков»


Слайд 7

Высаливание и анестезия
Увеличение
концентрации
ионов
Уменьшение
количества
свободной воды
Понижение
растворимости
других компонентов
Возможность разделения белков

по их молярной массе

Анестезирующий эффект

Лайнус Полинг
(Pauling)

Нобелевская премия по химии, 1954
Нобелевская премия мира, 1962

C2H5OC2H5
CHCl3
N2O

Гидрофобная гидратация

Необходима
деструктурированная
вода

разрушение
гидратной
оболочки белков

отслаивание
белков

образование
новой границы
раздела

нарушение ионной
проводимости межклеточной мембраны


Слайд 8Осмос
Осмос – самопроизвольная диффузия молекул растворителя через мембрану
с избирательной проницаемостью

Свн
Снар
Свн

> Снар

Н2О


Эндоосмос


Свн

Снар

Свн < Снар

Н2О


Экзоосмос

тургор

Гемолиз – гемоглобин в плазму

Плазмолиз

Свн = Снар изотонический раствор

Основная роль осмоса – перемещение воды по организму


Слайд 9Натрий-калиевый насос
Внеклеточная среда
С(Na+) ≈ 140 мM
С(К+) ≈ 5 мM
Внутриклеточная среда
С(Na+) ≈

10 мM
С(К+) ≈ 160 мM








м










м


























2К+

3Na+



2К+

3Na+



АТФ + Н2О

АДФ + Ф + Н+

Белковый канал


Слайд 10



Буферные системы организма
Гидрокарбонатная
СO2/HCO3-
«Служба быстрого
реагирования»
Гидрофосфатная

H2PO4-/HPO42-
Гемоглобиновая

HHb/Hb-
HHbO2/HbO2-
Протолитический гомеостаз
Протеиновая
NH2-Prot-COOH
анионная
NH2-Prot-COO─
канионная
+NH3-Prot-COOН
 

высокая буферная емкость
по кислоте
Особенность «живых»

буферных систем

Ацидоз – уменьшение емкости

Алкалоз – увеличение емкости

ΔрН (крови) > 0.6



Слайд 11Буферные системы организма
Сопряженность буферных систем
карбоангидраза
Вдох
Выдох
O2
HCO3-
CO2
Cl-
CO2
Cl-
O2
HCO3-
в легких
в тканях


Слайд 12Гетерогенные системы организма
Плазма крови
[Ca2+] = 1,1∙10-3 M
[HPO42-] = 2,9∙10-4 M
ИП =

3,2∙10-7

КS (CaHPO4) = 2,7∙10-7

Размер кристаллов - 10-9÷10-7 м коллоидное состояние

pH = 8,3

КS (Ca5(PO4)3OH) = 1,6∙10-58

гидроксиапатит

поверхность коллагена

Ca5(PO4)3F – зубная эмаль

Ca3(PO4)2
КS (Ca3(PO4)2) = 2∙10-29

резерв ионов кальция и фосфатов в организме


Слайд 13Гетерогенные системы организма
Растворение костной ткани
Sкостной ткани = 2000 км2

Костная ткань –

кальциевый буфер

Образование камней

Фосфат кальция (щелочная среда)
Урат кальция (кислая среда)
Оксалат кальция


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика