Biofizikai mint tudomány (p
45.Fazovye átmenetek a biológiai membránokon. Azok jellemzőit és funkcionális értéket.
A lipid membrán egy dinamikus struktúra, a kétrétegű szerkezet lehet változtatni élettartama alatt vagy fizikai feltételek megváltoznak. Fázis átmenetek a membrán között bekövetkező két állapot: gél és a folyadékkristályos.
· Minden acilláncai teljesen transz-konformációjú, és párhuzamosak egymással.
· A membrán vastagsága több.
· A terület egy molekula kevesebb, mint 1.
· A membrán egésze tömörebb.
2. folyadékkristályos
· Gyakran vannak olyan transz-Gauche átmenetek csomó.
· A membrán vastagsága kisebb.
· A terület egy molekula több, mint 1.
· Rendezettsége és tömörség kisebb entrópia nagyobb rendszerbe.
Az átmenet a két fázis között az átmenet 1 fajtája.
A mátrix az egyik fázis létezhet nagyszámú mikroszkopikus domének egy másik fázis.
Fázisátalakulások fordul elő egy bizonyos hőmérsékleten összetételétől függően a lipidek.
A fázisátmenet előfordulhat nőtt a passzív vezetőképessége a membrán képződése miatt a csatornák határán a membrán szakaszok, amelyek különböző fázisú állapotban. Ez a folyamat az alapja thermoreception és chemoreception.
46.Svobodnoradikalnoe oxidáció a biológiai membránokon. folyamat jellemző és annak fontosságát, hogy a sejt.
A szabad gyökös oxidációs képződése miatt a zsírsav-csoportok hatására reaktív oxigén és és peroxid. reaktív oxigéngyökök képződése kezdődik a mellékletet az elektron egy oxigén molekula.
Így szuperoxidion képezhető, peroxiddá és hidroxil-csoport.
Ezek a formák nagyon reaktív és reagálni majdnem minden anyag.
Csatlakoztatása a peroxidnak a kettős kötés a lipid zsírsavak. Ez vezet a lipid-peroxidok képződését, amelyek viszont szintén igen aktív vegyületeket. Ennek eredményeként lépnek kölcsönhatásba egymással alkotnak térhálósító molekulák között a lipid. Ez a folyamat megnöveli a megrendelt molekulák mozgásukban korlátozott, növelte a membrán permeabilitás.
Hogy megszüntesse a hatását ROS sejtekben működnek antioxidáns rendszer szuperoxid-dizmutáz, kataláz, peroxidáz és rendszerek, amelyek célja a hatástalanítására atomos oxigén: # 945-tokoferol, # 946; karotin.
47.Transport anyagok membránon keresztül. feldolgozni termodinamikai jellemzőit. Ionos egyensúlyi membrán rendszerekben. Nernst egyenlet egyensúlyi potenciálja.
Anyagok szállítása a membránon keresztül van osztva aktív és passzív. Passzív szállítás mindig jön gradiens elektrokémiai potenciál, amíg a potenciális különbség nem nulla. Aktív transzport ellenkezik a potenciál alatt, azt eredményezi, hogy a növekedés a membránpotenciál és a külső energiaforrás. A kémiai potenciálja - olyan értékre, amely számszerűen egyenlő a Gibbs energiája 1 mol anyag állandó nyomáson és hőmérsékleten. Elektrokémiai potenciál lehetővé teszi a töltés részecskék kerül egy állandó elektromos mező.
Egyensúlyi körülmények között, az elektrokémiai potenciálok a két megoldás:
Ebből kapcsolatban lehet beszerezni a Nernst egyensúlyi potenciál képlet:
Ezt követően, a Hodgkin származó képlet a potenciális által termelt több ionok:
48.Elektrodiffuzionnaya elmélete passzív transzport. Nernst-Planck egyenlet. Ő következtetések és döntések.
A anyagáramlás a membránon keresztül Theorell engedelmeskedik a következő egyenletet:
Behelyettesítve az egyenlet az elektrokémiai potenciál kapjuk:
Ez utóbbi kifejezés az egyenlet a Nernst-Planck egyenlet, azt mutatja, két oka anyagok szállítására a membránon keresztül: a koncentrációgradiens és a gradiens az elektromos potenciál.
Approach Planck-Gendelsona feltételezhető elektromos semlegesség a membrán és az egyenlő koncentrációjának kationok és anionok különböző oldalán a membrán. Következésképpen az egyenlőség a fluxusainak kationok és anionok, míg
Goldman feltételezhető linearitása elektrokémiai potenciál a membrán vastagsága:
Ezután az oldatot ion koncentráció a széleit a membrán lesz ebben:
Hodgkin Feltételezzük továbbá, hogy az ion-koncentráció a széleken a membrán arányos a koncentráció a megfelelő megoldásokat.
Ezután egyenlet Goldman alakítjuk
49.Passivny szállítása nem poláris anyagok. Nernst-Planck egyenlet szállítására apoláris anyagok. Fick törvény. Mechanizmusok közlekedési apoláris vegyületek.
Nernst-Plank egyenlet mutatja két oka az átadása anyagok a membránon keresztül: a koncentrációgradiens és a gradiens az elektromos potenciál. A nem-poláros anyagok (z = 0), a képlet csökkenti a Fick diffúziós törvénye:
Fick diffúziós törvény azt jelzi, hogy a közlekedési nem-poláris molekuláknak függ permeabilitása molekulák, így a diffúziós együtthatót, és arányos a koncentráció különbség.
Vannak három mechanizmus passzív transzporttal apoláris anyagok egyszerű diffúzió, könnyű diffúzió és a szűrés.
Egyszerű diffúzió poláros anyagok nem igényel speciális szerkezettel és csak attól függ, Lipidoldékonyság - lipofilitása - és viszkozitását a membránon.
Könnyű diffúzióval történik a nem-poláros anyagok speciális hordozók. Ez az átcsoportosítás is előfordulhat szimport vagy antiport más anyagokkal.
Szállítás a pórusokon keresztül vagy csatornák - speciális membrán szerkezet, közlekedési amelyen keresztül csak attól függ, a koncentráció gradiens. A csatornák szabályozott vállalkozások.
Ugyanakkor lehetséges, és aktív transzport nempoláros anyagok ellen koncentráció gradiens.
50.Uravnenie Goldman. Arra a következtetésre jut, és fizikai értelmében. A koncepció a membrán permeabilitás és a vezetőképesség.
Nernst-Plank egyenlet mutatja két oka az átadása anyagok a membránon keresztül: a koncentrációgradiens és a gradiens az elektromos potenciál.
Goldman feltételezhető linearitása elektrokémiai potenciál a membrán vastagsága:
Ezután az oldatot ion koncentráció a széleit a membrán lesz ebben:
Hodgkin Feltételezzük továbbá, hogy az ion-koncentráció a széleken a membrán arányos a koncentráció a megfelelő megoldásokat.
Ezután egyenlet Goldman alakítjuk
51.Klassifikatsiya anyagok szállítására membránon keresztül. Termodinamikai és biológiai jellemzői az egyes közlekedési módok.
Az első anyagok szállítására a membránon keresztül van osztva aktív és passzív.
Passzív szállítás: egyszerű diffúzió, könnyű diffúzió és a szűrés.
Aktív közlekedés: az elsődleges és a másodlagos aktív aktív transzport.
Különböző típusú közlekedés a hólyagos közlekedés.
1. Egyszerű diffúzió. Egyszerű diffúzió nonelectrolytes nem igényel semmilyen speciális szerkezetek csak attól függ a vegyület lipofil és koncentráció gradiens. Általában, a diffúziós függ szemcseméret: Probability diffúziója nagy molekulák a membránon keresztül az alábbiakban. Egyszerű diffúziós gátolja az elektrolit jelenléte membránpotenciál és a hidrofilitás, így a diffúziós elektrolitok bevonását igényli speciális szelektív csatornák a membránban. Az elektrolitok fontos szerepet játszanak a sejtek aktivitását és szállítását elektrolitok változtatásával módosítható a csatorna áteresztőképesség.
2. Könnyű diffúzió. Ez elvégzett részvételével speciális szállítók. Az átadás végrehajtása sokkal gyorsabb, mint az egyszerű diffúzió. Ezzel végzett átadása aminosavak, cukrok, néhány ionok.
3. Szűrés révén különleges kialakulását a membrán - pórusokat, amelyeken keresztül a nem specifikus közlekedési megoldásokat is előfordulhat. Szűrés mentén következik be grádiens hidrosztatikai nyomás függ az oldat viszkozitása és a pórusméretek.
4. Az elsődleges aktív közlekedés. Mindig konjugátumot az energiát az ATP és szállítja anyagok ellen koncentrációgradiens. A transzporterek olyan nagyon specifikus és viszonylag tolerálható részecskéket lehet szabályozni.
5. Másodlagos aktív transzport. Ez egy speciális esete diffúziója egy könnyű, de ugyanakkor anyagok szállítására egy koncentráció gradiens konjugátum másik anyagszállítás mentén koncentrációgradiens. Két eset van: szimport antiport, és attól függően, hogy a szállítási irányt.
6. hólyagos közlekedés. Szállítás végezzük zárt membránok. A közlekedés által az egyesülés és szétválás a vezikulák, egy különleges eset a folyamatok a fagocitózis és pinocitózisa. Ez az egyetlen módja annak, hogy a közlekedés nagy, amely egy nagy számú molekula, részecskéket.
52.Ionny szállítási csatornákon keresztül. Alapvető tulajdonságait ioncsatornák. Összesen ioncsatorna szerkezeti terv. A fizikai működési elvei az ioncsatorna.
Ion csatornák - integráns fehérjék, amelyek passzív szállítása ionok egy koncentrációgradiens. Energia közlekedés a különbség az ion koncentrációk mindkét oldalán a membrán (transzmembrán ion gradiens).
Nem-szelektív csatornák a következő tulajdonságokkal:
• Hagyja minden típusú ionok, de permeabilitás K + ionok lényegesen magasabb, mint más ionok;
• mindig nyitva vannak.
Szelektív csatornák a következő tulajdonságokkal:
• hogy csak egyféle ion; minden típusú ioncsatornák saját fajtája;
• lehet egy 3 kimondja: zárt, aktív, inaktivált.
Szelektív permeabilitás biztosított szelektív csatorna szelektív szűrő, ami képződik egy gyűrű a negatív töltésű oxigénatomot tartalmaz, amely található a legkeskenyebb része a csatorna.
A csatorna állapot változás működése kapumechanizmusa van ellátva, amely a két fehérjemolekulák. Ezek a fehérjemolekulák, az úgynevezett aktiváló inaktivatsionnye kapuk és kapuk, változó konformációját átfedhetik ioncsatorna.
A potenciális függő csatornájára alvó aktivációs kapu zárva van, inaktivatsionnye kapu nyitott (zárt csatorna). Az akció a portál rendszer aktivációs kapu nyitva jelet, és elkezdi a szállítása ionok révén a csatorna (a csatorna aktiválva). Amikor jelentős depolarizációt a sejtmembrán inaktivatsionnye kapu bezáródik, és leállítja a szállítása ionok (inaktivált csatorna). Amikor visszaállítja a szintet MP csatorna visszaáll az eredeti (zárt) állapotban van.
Attól függően, hogy a jel, amely hatására a nyílás az aktiváló kapu szelektív ioncsatornák vannak osztva:
· Kemoszenzitivitás - a ligand;
· Potentsialzavisimye - szabályozása membránpotenciál;
· Mechanoszenzitív - reagálnak a deformáció a membrán.
53.Regulyatsiya ioncsatornák. Szabályozási mechanizmust. Farmakológiai blokkolása ioncsatornák.
A csatorna állapot változás működése kapumechanizmusa van ellátva, amely a két fehérjemolekulák. Ezek a fehérjemolekulák, az úgynevezett aktiváló inaktivatsionnye kapuk és kapuk, változó konformációját átfedhetik ioncsatorna.
A potenciális függő csatornájára alvó aktivációs kapu zárva van, inaktivatsionnye kapu nyitott (zárt csatorna). Az akció a portál rendszer aktivációs kapu nyitva jelet, és elkezdi a szállítása ionok révén a csatorna (a csatorna aktiválva). Amikor jelentős depolarizációt a sejtmembrán inaktivatsionnye kapu bezáródik, és leállítja a szállítása ionok (inaktivált csatorna). Amikor visszaállítja a szintet MP csatorna visszaáll az eredeti (zárt) állapotban van.
Attól függően, hogy a jel, amely hatására a nyílás az aktiváló kapu szelektív ioncsatornák vannak osztva:
· Kemoszenzitivitás - a ligand;
· Potentsialzavisimye - szabályozása membránpotenciál;
· Mechanoszenzitív - reagálnak a deformáció a membrán.
Ugyanakkor vannak olyan mechanizmusok blokádját. Ezek a mechanizmusok feltételesen osztható természetes és mesterséges.
In vivo blokád előfordulhat kötődése által a blokkoló ágens a lumen a csatorna vagy allosztérikus kötődési szerrel, amely stabilizációs a zárt csatornán állapotban.
Az is lehetséges, mesterséges blokád a csatorna. Nátrium csatorna inhibitorok tetrodotoxin, saxitoxint - noncompetitively kötődnek a csatorna lumen. Helyi érzéstelenítő, prokain, kompetitív módon kötődnek, és nem hatnak savas közegben, kiszorítva protonok. Sztrichnin egy alloszterikus nátriumcsatorna-blokkolók.
Tetraetil-ammónium-egy nem kompetitív inhibitora káliumcsatornákat.
54.Oblegchonnaya diffúzió. jellemző a folyamat.
Könnyű diffúzió - passzív transzport mechanizmus részvételével speciális hordozók. Transzfer fordul elő sokszor gyorsabb, mint az egyszerű diffúzió.
Transfer könnyű anyagok diffúzióját a koncentráció gradiens lehet konjugátumot a második aktív szállítási más vegyületek a koncentrációgradienssel szemben.
Transfer lehet tenni különböző mechanizmusok:
1. Migration - van egy mozgó transzporter a membránon belül annak egyik felületről a másikra. Ebben a vektorban maradhat a membrán síkjában, és csatolja az anyag csak a felületén a membrán, és túlnyúlhat a membrán, és csatolja az anyag oldatban. Mechanizmusok a kis és nagy körhinta.
2. Forgó - fordul transzporter molekulák csavarja tengelye körül fekvő membrán síkjában.
3. A váltás - konformációs változás történik transzporter teljes fordulatot transzporter molekula nem fordul elő, egyes csoportok vannak rögzítve a lipid réteg.
Carriers magas specifitással tekintetében anyagot át.
Speed könnyű diffúzió telítettség tulajdon, ez történik, ha az összes molekula, akkor a hordozó foglalt.
55.Membranny nyugalmi potenciál. Mechanizmusait. Kiszámítása az érték a membránpotenciál.
Nyugalmi membránpotenciál képződik elsősorban a kilépési K + ki a sejt nem szelektív ioncsatornák. Szivárgás sejtek pozitív töltésű ionok vezet az a tény, hogy a belső felületén a sejtmembrán negatív töltésű képest a külső.
Membránpotenciál eredő szivárgás K +. nevezik „kálium egyensúlyi potenciál” (EC). Meg lehet kiszámítani igazítás Nernst
PP, mint általában, nagyon közel van az ER, de nem egyezik meg pontosan azt. Ez a különbség azzal a ténnyel magyarázható, hogy hozzájárulása a kialakulását PP Márka:
• a sejthez történő szállításra, és Na + Cl- keresztül nem szelektív ioncsatornák; ahol a szállítás a sejtbe Cl- további hiperpolarizálja membrán és szállítási Na + - további depolarizálja azt; ezek az ionok kialakulásához PP alacsony, mivel a nem-szelektív permeabilitású csatornákba a Na + és Cl- 2,5 és 25-szer alacsonyabb, mint a K +.
• közvetlen hatás elektrogén Na + / K + ionszivattyú eredő, amikor a szivattyú működik ion aszimmetrikusan (2 ion Amikor belép a sejt K + 3 van ion Na + nyújtott be a külső környezet).
Értékének kiszámításakor PP lehet tenni, és figyelembe véve ezen befolyások. A hatása egyéb ionok és elektrogén hatást figyelembe veszik a képlet a Thomas:
m - elektrogén együtthatóval.
Ha vesszük az átlagos ion koncentráció és a vezetőképesség a membrán:
Ezután az értéke a nyugalmi potenciál a rend -60-70mV.
56.Membranny akciós potenciál. Mechanizmusok és az általános tulajdonságait a membránpotenciál lépéseket. Értékének kiszámítása a membránpotenciál akció.