60. Как проверить экспериментально закон Вебера-Фехнера.

Проверить з-н Вебера- Фехнера для тактального анализатора. Для  этого необходимо: 1. Положить на тыльную сторону ладони пластинку №1 (массой m1) и последовательно меняя и увеличивая величину тестирующего груза ∆m ,  зафиксировать  пороговое  значение  ∆m1   для   груза  m1   (когда возникнут четкие ощущения). 2. Взять вторую пластинку m 2 (m1= m2), положить на первую m1 и повторить опыт с измерением ∆m 2. Убедиться, что ∆m2 ≈  2∆m1   3. Повторить опыт и измерения с пластиной m3= m1 и проверить будет ли ∆m3≈  3∆m1 или  нет? 4.  Рассчитать с какой абсолютной и относительной погрешностью выполняется закон Вебера- Фехнера для тактильного анализатора, ∆m1 /m1 =≈ ∆m 2 /(∆m1+ m 2 )= ≈  ∆m 3 /( m1 +m 2 +m 3 ). Аналогичные измерения можно произвести и для слухового анализатора причем ∆I необходимо задавать с помощью ручки регулятора громкости . В этой связи вопрос:  почему хорошую музыку не рекомендуют слушать громко.

61. Простая диффузия. Облегченная диффузия. Диффузия вещества - направленный перенос частиц вещ-ва из области с большейконцентрации в область  сменьшей конц-ей. Причем это движение происходит против градиента конц-и. Определяется движением молекулярных частиц по направлению концентрационного градиента. Закон Фика связывает пространственное и временное изменения концентрации (уравнение диффузии), где коэффициент диффузии D зависит от температуры: где dC/dt - количесво вещества диффундирующее в единицу времени d2C/dx2 - концентрационный градиент (изменение концентрации вещества с расстоянием) Для скорости диффузии важной величиной является концентрационный градиент. Коэф диффузии зависит от природы и молекулярной массы растворенного вещества и растворителя. Простая диффузия. Простая диффузия неэлектролитов не требует наличия каких-либо специализированных структур, зависит только от липофильности и градиента концентрации. В общем случае диффузия зависит от размеров частицы: Вероятность диффузии крупных молекул через мембрану ниже. Простая диффузия электролитов затруднена наличием мембранного потенциала и гидрофильностью, поэтому диффузия электролитов требует участия специальных селективных каналов в мембране. Электролиты играют важную роль в жизнедеятельности клетки и транспорт электролитов может регулироваться изменением проницаемости каналов. Облегченная диффузия – это быстрое движение молекул через мембрану с помощью специфических мембранных белков, называемых пермеазами. Этот процесс специфичен, он протекает быстрее простой диффузии, но имеет ограничение скорости транспорта. Облегченная диффузия обычно характерна для водорастворимых веществ. Большинство (если не все) мембранных переносчиков являются белками. Конкретный механизм функционирования переносчиков при облегченной диффузии исследован недостаточно. Они могут, например, обеспечивать перенос путем вращательного движения в мембране. Облегченная диффузия отличается от обычной не только скоростью, но и способностью к насыщению. Увеличение скорости переноса веществ происходит пропорционально росту градиента концентрации только до определенных пределов. Последний определяется “мощностью” переносчика.   62. Сенсорная рецепция. Проблема сопряжения между первичным взаимодействием внешнего стимула с рецепторным субстратом и генерацией рецепторного  (генераторного) потенциала.

Сенсорной рецепцией называют процесс восприятия и преобразования энергии раздражителей внешней и внутренней среды организма в энергию нервных импульсов, передаваемую по чувствительным нервам в ЦНС. Сенсорный рецептор представляет собой нервную клетку или комплекс нервной и эпителиальной клетки, специально приспособленный для восприятия определенного типа раздражителей. Сенсорные рецепторы являются начальными звеньями любой рефлек­торной дуги, а также участвуют в оценке параметров полезного при­способительного результата в функциональных системах организма. Классификация и строение сенсорных рецепторов По строению рецепторы подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят такие сенсорные рецепторы, у которых действие раздражителя воспринимается непосредственно периферическими отростками чувствительного нейрона (нервными окончаниями), которые могут быть: •  свободными, т. е. не имеют дополнительных образований; •  инкапсулированными, т.е. окончания чувствительного нейрона заключены в особые образования, осуществляющие первичное преобразование энергии раздражителя. К вторичным относят такие сенсорные рецепторы, у которых действие раздражителя воспринимается специализированной рецептирующей клеткой не нервного происхождения. Возбуждение, возникшее в рецептирующей клетке, передается через синапс на чувствительный нейрон. Тело чувствительного нейрона обычно располагается за преде­лами ЦНС: в спинномозговом или вегетативном ганглии. От такого нейрона отходят два отростка – дендрит, который следует к периферическим органам и тканям, и аксон, который направляется в спинной мозг. По расположению сенсорные рецепторы подразделяют на: •  экстерорецепторы – воспринимают раздражители из внешней среды организма; •  интерорецепторы – воспринимают раздражители из внутренней среды организма; •  проприорецепторы – специализированные рецепторы опорнодвигательной системы. По разнообразию воспринимаемых раздражителей сенсорные ре­цепторы подразделяют на:

•  мономодальные – приспособлены для восприятия только одного вида раздражителя; •  полимодальные – приспособлены для восприятия различных видов раздражителей. По модальности сенсорные рецепторы подразделяют на: •  хеморецепторы – воспринимают действие химических веществ; •  фоторецепторы – воспринимают световые раздражители; •  механорецепторы – воспринимают давление, вибрацию, перемещение, степень растяжения; •  терморецепторы – чувствительны к изменениям температуры; •  ноцицепторы – воспринимают болевое раздражение. Рецепторы преобразуют энергию стимула в энергию проницаемости своей мембраны. Это процесс трансдукции. При действии стимула на рецептор. клетку происходят изменения пространств. конфигурации белковых рецепторных молекул. Это приводит к изменению проницаемости мембраны для определенных ионов и возникновению ионного тока, генерирующего  рецепторный потенциал. Поскольку РП генерирует в афферентных нервных волокнах ПД, его называют также генераторным. Большая часть рецепторов обладают способностью к фоновой импульсации в отсутствии всяких раздражителей. Это позволяет передавать сведения о сигнале не только в виде учащении но и виде урежения потока импульсов. Наличие таких разрядов приводит к обнаружению сигналов на фоне «шумов». «Шумы» - не связанные с внешним раздражением импульсы возникающие в рецепторах и нейронах в результате спонтанного выделения квантов медиатора и множественных возбудительных взаимодействий м/у нейронами.  Закономерности преобразования энергии внешнего раздражителя в серию нервных импульсов: •  чем выше сила действующего раздражителя, тем больше амплитуда РП; •  чем больше амплитуда РП, тем больше частота нервных импульсов.

  63. Каков механизм окраски фенолфталеина при освещении элодеи. Пояснить его суть. Для изучение влияния света на возможность фотосинтеза: необходимо взять 3 пробирки. В каждую налить по 2мл баритовой воды подкрашенной фенолфталеином. В две  пробирки поместить веточку комнатного растения, третью оставить контрольной. Все пробирки плотно закрыть пробками. Одну изолировать от света, плотно завернув в черную бумагу. Через 40мин взять пробирки в руку и хорошо встряхнуть их до тех пор, пока станут заметными изменения окраски раствора.   Фотосинтез - уникальный процесс образования богатых энергией органических веществ в клетках зеленых растений под действием видимого света (400- 700 нм). Суммарное уравнение фотосинтеза имеет вид: CO2+nH2O=nC6H12O6+nO2  

64. Электрохимический потенциал. Равновесие Доннана. Пассивный транспорт. Электрохимический потенциал, термодинамическая функция, характеризующая состояние какого-либо компонента, состоящего из заряженных частиц (электронов, ионов), в фазе данного состава. Электрохимический потенциал может быть определён как приращение любого из потенциалов термодинамических системы при введении в неё одной заряженной частицы i-того компонента при неизменных всех остальных переменных, от которых зависит рассматриваемый потенциал. Электрохимический потенциал , выражается формулой: , где m — химический потенциал i-того компонента, zi, — заряд частицы, j — электрический потенциал, е — элементарный заряд; член ziej выражает работу по преодолению электрических сил. СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ электрохимический (нормальный потенциал), электродвижущая сила гальванического элемента, составленного из какого-либо электрода и стандартного электрода сравнения при условии, что термодинамические активности всех ионов, участвующих в электродном процессе, равны 1. В качестве стандартного электрода сравнения обычно принимают водородный электрод, потенциал которого при всех температурах принимается равным нулю. Металлы, расположенные в определенной последовательности их стандартного потенциала, образуют ряд напряжений. Равновесие Доннана. Если налить в сосуд с полупроницаемоей перегородкой воды, то в 1 и 2 будет вода. Доннан добавил в первый отсек соль KCl. По прошествии определенного времени концентрации различных ионов в двух отсеках стали равны. Доннан взял соль с органическими ионами, которые не проходят через мембрану. Через некоторое время ионы K+ и Cl– начинают диффунцировать. Наступает ситуация при которой в первом отсеке [K+] больше, чем во втором, в первом отсеке [Cl–] меньше, чем во втором. Вывод: анион, не проходящий через мембрану оказывает на распределение анионов и катионов, свободно проходящих через мембрану между отсеками. Такая же ситуация наблюдается и в клетках и в биосистемах. Установленное Доннаном равновесие обусловлено несколькими фактами: 1. Оба отсека по отдельности должны быть электронейтральными, то есть в каждом отсеке число "+" ионов должно быть равно числу "–" ионов. 2. Диффундирующие ионы (K+ и Cl–) пересекают мембрану парами, при этом сохраняется электронейтральность отсеков. Вероятность пересечения мембраны этими ионами определятется произведением их концентраций [K+]*[Cl–]. 3. В равновесии скорость диффузии KCl в одном направлении равна скорости диффузии KCl в противоположном направлении. Поэтому [K+]*[Cl–] должно быть одинаковым для обоих отсеков. Математическое выражение Доннановского равновесия: [K+]2/[K+]1=([A–]1+[Cl–]1)/[Cl–]2. Транспорт веществ через мембраны подразделяется на активный и пассивный. Пассивный транспорт всегда идёт по градиенту электрохимического потенциала до тех пор, пока разность потенциалов не будет равна нулю. 1.                 Простая диффузия. Простая диффузия неэлектролитов не требует наличия каких-либо специализированных структур, зависит только от липофильности и градиента концентрации. В общем случае диффузия зависит от размеров частицы: Вероятность диффузии крупных молекул через мембрану ниже. Простая диффузия электролитов затруднена наличием мембранного потенциала и гидрофильностью, поэтому диффузия электролитов требует участия специальных селективных каналов в мембране. Электролиты играют важную роль в жизнедеятельности клетки и транспорт электролитов может регулироваться изменением проницаемости каналов. 2.                 Облегчённая диффузия. Осуществляется с участием специализированных переносчиков. Перенос осуществляется значительно быстрее, чем простая диффузия. С её помощью осуществляется перенос аминокислот, моносахаридов, некоторых ионов.