10 Класс 10.11.14

Тема: Химический состав, строение и функции клеточных мембран (биомембран). Транспорт веществ через мембраны

Цель: рассмотреть строение и состав клеточных мембран, пояснить механизмы активного и пассивного транспорта, перечислить соединения, входящие в состав мембран.

Ход урока

Изучение нового материала

Клетки ограничены плазматической мембраной(плазмалеммой), обеспечивающей обмен веществ с внешней средой, у многоклеточных - еще и взаимодействие клеток между собой. Толщина мембран варьирует в широких пределах 2-3 – 10 нм. Клеточные мембраны состоят из липидов, белков, углеводов. Молекулы липидов расположены в два слоя: их гидрофильные головки обращены к внешней и внутренней сторонам мембраны, гидрофобные хвосты обращены в глубь нее. Основным функциональным компонентом мембран являются белки. Одни белковые молекулы расположены на внешней или на внутренней поверхности мембран, их называют поверхностными. С белками, расположенными на внутренней стороне мембраны, связаны микронити цитоскелета. Молекулы белков, погруженные в двойной слой молекул липидов на разную глубину – внутренние. Углеводы входят в состав мембран исключительно в виде комплексных соединений с молекулами белков или липидов. Эта модель получила название – жидкостно – мозаичная. Лишь 30% молекул липидов мембран крепко связаны с белками в единые комплексные соединения, остальные - пребывают в жидком состоянии. Белково-липидные комплексы вкраплены в жидкую липидную массу, напоминая мозаику. Возможны изменения химического состава биологических мембран, вследствие чего их свойства меняются. Функции плазматической мембраны: защитная – защищает внутреннюю среду клетки от неблагоприятных воздействий; обеспечение обмена веществ с окружающей средой – одни вещества проходят быстро, другие медленнее или вообще неспособны ее преодолеть. Пассивный транспорт обеспечивает избирательное проникновение веществ через мембраны. При этом молекулы перемещаются благодаря разности концентраций веществ с обеих сторон мембраны: из участка с высокой концентрацией на участок с низкой концентрацией. Пассивный транспорт продолжается до тех пор, пока не выровняются концентрации веществ с обеих сторон мембраны. На осуществление пассивного транспорта затрачивается немного энергии или же она не тратится вообще. Активный транспорт связан со значительными затратами энергии, аккумулированной в молекулах АТФ. Один из механизмов активного транспорта веществ через мембраны – калий –натриевый насос. Он связан с тем, что концентрация ионов калия внутри клетки выше, чем снаружи, а натрия – наоборот. Благодаря этой разности концентраций в результате диффузии ионы натрия поступают в клетку, а калия - выводятся из нее. Но концентрация этих ионов в живой клетке и снаружи нее никогда не выравнивается, поскольку существует особый механизм, благодаря которому ионы натрия выходят из клетки, а калия поступают. Процесс требует больших затрат энергии.

Закрепление изученного материала

- из каких соединений состоят биологические мембраны?

- что собой представляет жидкостно- мозаичная модель строения мембран?

- функции плазматической мембраны?

- каким образом происходит транспорт веществ через мембрану?

Д/з читать параграф 15

Биология