Физические свойства бм:

1. Жидкокристаллическая структура ( жидкий и твердый кристалл, Мембрана сохраняется в ЖК состоянии благодаря температуре клетки и химическому составу жирных кислот.)

2. Вязкость (На вязкость клеточных мембран влияет содержание в них холестерина. rj = 100 мПа * с)

3. Текучесть

4. Поверхностный заряд отрицательный ( препятствует слипанию клеток крови, Поверхностный заряд на мембране. Активность клетки, т.е. её энергия является измеряемой величиной. Здоровая клетка обладает напряжением 70-90 мВ.)

5. Плотность липидного бислоя 800 кг\м кв

6. Модуль упругости

23. Уравнение Нернста-Планка

Виды пассивного транспорта

1. Простая Физическая Диффузия (Р2, С02, N2, яды, лекарства).

2. Через белок - канал (ионы),

3. Облегченная диффузия

Уравнение Нернста-Планка описывает процесс пассивного транспорта ионов в поле электрохимического потенциала. Поток заряженных ионов пропорционален градиенту электрохимического потенциала в направлении оси x и зависит от подвижности u и концентрации C ионов:

, где

F - число Фарадея,

Z - валентность иона,

T - абсолютная температура,

R - газовая постоянная,

- электрический потенциал на мембране.

Уравнение Фика описывает пассивный транспорт неэлектролитов.

Плотность потока вещества через биологическую мембрану прямо пропорциональна градиенту концентрации.

Коэффициент диффузии D зависит от природы вещества и температуры и характеризует способность вещества к диффузии.

D = U_mRT

уравнение диффузии для мембраны:

I = p (Cin – Cout)

Плотность потока вещества через биологическую мембрану прямо пропорциональна разности концентраций внутри и снаружи клетки.

Уравнения простой диФФузии и электродиФФузии.

Диффузия -это самопроизвольный процесс проникновения^ массы вещества из области большей концентрации в область с меньшей концентрацией в результате теплового хаотичного движения молекул.

I = v\S*t

Плотность потока вещества - это количество вещества в единицу времени через единицу площади.

Уравнение электродиффузии.

Перенос ионов зависит от двух градиентов :

Градиент Концентрации и электрического градиента.

уравнение для равновесного мембранного потенциала.

Равновесный потенциал Нернста.

Равновесный - изменение электрохимического потенциала = 0

(уравнение)

R - универсальная газовая постоянная,

Т - термодинамическая температура, С - молярная концентрация, . F - число Фарадея 96500 Кл/моль, Z - валентность. Равновесные калиевые потенциалы, рассчитанные по уравнению Нернста, близки к измеряемым величинам.

Понятие о потенциале покоя биологической мембраны

ПП - это разность потенциалов между цитоплазмой и окружающей средой в нормально функционирующей невозбужденной клетке.

ПП - это неизменяемый во времени мембранный потенциал, при котором суммарный ток ионов через мембрану равен нулю, причем мембрана находится в невозбужденном Состоянии.

24. Проницаемость мембран для ионов

Мембранный потенциал – это разность потенциалов между внутренней и наружной поверхностями мембраны.

Модель стационарного мембранного потенциала Гольдмана-Ходжкина-Катца

Это уравнение для стационарного потенциала, при котором суммарный ток ионов через мембрану равен нулю.

Уравнение.

25. Понятие об активном транспорте ионов через биологические мембраны.

Активный транспорт - это перенос ионов через БМ, связанный с затратой хим. Энергии (энергия метаболизма) из области меньшего электрохимического потенциала в область большего электрохимического потенциала.

Компоненты систем активного транспорта:

1) источник свободной энергии

2) переносчик данного вещества

3) сопрягающий фактор (регуляторный фактор) - это различные транспортные АТФ-азы, локализованные в клеточных мембранах

Свойства систем:

1) необходимость энергетического обеспечения

2) специфичность - каждая система обеспечивает перенос одного вещества

Система активного транспорта необходима для поддержания градиентов

Существует несколько систем активного транспорта в плазматической мембране(ионные насосы)

1) Натрий-калиевый насос – натрий-калиевая АТФ-аза – нервное возбуждение: 3Na+ наружу, 2K+внутрь

2)Кальциевый насос – отвечает за расслабление. В сердечной мышце: нет кальция – расслаблена, концентрация повышается – мышца сокращается

3)Протонная помпа – энергетика клетки - перенос пары электронов по дыхательной цепи приводит к переносу двух протонов через БМ

26. Потенциал действия

— волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала. По сути своей представляет электрический разряд — быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке мембраны возбудимой клетки (нейрона, мышечного волокна или железистой клетки). В результате чего, наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны, тогда как его внутренняя поверхность становится положительно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны. Потенциал действия является физической основой нервного или мышечного импульса, играющего сигнальную (регуляторную) роль.

В нервной ткани потенциал действия, как правило, возникает при деполяризации — если деполяризация мембраны нейрона достигает некоторого порогового уровня или превышает его, клетка возбуждается, и от её тела к аксонам и дендритам распространяется волна электрического сигнала. (В реальных условиях на теле нейрона обычно возникают постсинаптические потенциалы, которые сильно отличаются от потенциала действия по своей природе — например, они не подчиняются принципу «всё или ничего». Эти потенциалы преобразуются в потенциал действия на особом участке мембраны — аксонном холмике, так что потенциал действия не распространяется на дендриты). Уникальным свойством потенциала действия является тот факт, что, возникая в одной точке на мембране возбудимой клетки, он способен без затухания в виде бегущей волны распространяться по всей поверхности клетки, включая ее отростки. Потенциал действия, распространяющийся от тела нервной клетки по ее длинному отростку — аксону — носит название нервного импульса