Билет № 11

1. Индукционные и дисперсионные силы в макромолекулах.Продолжение

вызовет дополнительную поляризацию в другом, и наоборот. Таким образом, эти два осциллятора оказываются взаимосвязанными.

Таким образом, изменение уровней энергии, связанное с появлением мгновенной асимметрии в распределении зарядов, является физической причиной сил межмолекулярных взаимодействий между молекулами, которые находятся в основном состоянии.

Эти силы должны быть очень слабыми. Однако для молекул с постоянной поляризуемостью эти силы могут оказаться сопоставимыми с силами диполь-дипольного и индукционного взаимодействия.

Лондон (1930) рассмотрел такого рода взаимодействия с квантово–механической точки зрения

-поляризуемость, І-первый потенциал ионизации атома или молекулы.

Для молекул А и В

Для атомов или сферически–симметричных

молекул

I_А,I_В –ионизационные потенциалы

Лондоновские силы, отличаются от других типов ван-дер-ваальсових взаимодействий тем, что всегда приводят к притяжению частиц, не зависимо ото того, какая была взаимная ориентация молекул. Дисперсионные силы с играют важную роль в формировании структуры белка. Третичная структура белков в значительной степени определяется контактом между неполярными группами.

Билет № 11

• Мембранный потенциал действия; его происхождение и свойства.

• Объясняется поворотом диполя на 180⁰.

• Теория альтерации Германа. При возбуждении возникает избыток кислых продуктов, которые несут отрицательны заряд, что приводит к разности потенциалов между возбужденным и невозбужденым учаском.

• Мембранная теория Берштейна. В возбужденном участке мембраны резко увеличивается проницаемость для всех ионов, концентрации ионов смешиваются и участок становится электронейтральным.

• Ходжкин и Хаксли. Рост проницаемости мембраны для ионов в месте воздействия. При возбуждении электропроницаемость мембраны увеличивается примерно в 500 раз. Max увеличивается проницаемость мембраны для Na⁺ (отсюда Na-теория ПД). Na⁺ свободно проходит внутрь клетки. При возбуждении электро-химическое равновесие определяется потенциалом Na⁺. Равновесный потенциал для К⁺ = –97 мВ, для Na⁺ = +50 мВ. При возбуждении мембрана перезаряжается. Положение обратной активации и инактивации Na⁺-каналов, Na⁺-канал может активироваться (открываться) при определенных значениях потенциала. Причина активации Na⁺-каналов – деполяризация мембраны, чем больше деполяризация, тем больше проницаемость мембраны для Na⁺. Зависимость близка к линейной в подкор уровне; как только мембрана достигнет критического уровня деполяризации – зависимость нелинейная, лавинообразный вход Na⁺ в клетку.

1). Для объяснения реполяризации используется положение об инактивации Na⁺-каналов. При приближении потенциала мембраны к равновесному для Na⁺, Na⁺-каналы инактивируются и поступление Na в клетку прекращается. К графику: в основе регенеративный процесс (сам себя поддерживающий), развивающийся по принципу обратной связи.

2). Рост К⁺ проницаемости мембраны. Не столь значителен, как для Na⁺ ( в 5-15 и 500 раз соответственно). Проницаемость для К⁺ развивается медленнее, чем для Na⁺. Ионы К⁺ в этой ситуации будут выходить наружу и выносить заряд.

3). Механизм активного транспорта, представленный K-Na-насосом. 3 Na⁺ внутрь и 2 К⁺ наружу.

Эксперименты Ходжкина и Хаксли.

Гигантский аксон кальмара. Из внеклеточной среды были удалены 2/3 Na⁺. При этом амплитуда ПД снизилась  на 50%. Замена внутриклеточного Na⁺ на другие ионы приводит к некоторому росту ПД. Замена ½ внутриклеточного К⁺ на Na⁺ приводит к значительному снижению ПД.