Готовые билеты в PDF-формате, страница 2

Можно, однако, измерить другую, близкую величину—электрокинетический потенциал. Дзета- потенциал определяют как потенциалграницы скольжения, также отсчитываемый от уровня потенциала в объеме раствора.Граница скольжения определяется первым слоем ионов с их гидратными оболочкамии первым слоем молекул воды, смачивающих твердую фазу. Этот слой неперемещается относительно заряженной поверхности и увлекается вместе смембранной частицей при ее движении относительно жидкости. Полагаютдзета<=фи1(из графика). Величину дзета-потенциала можно рассчитать, измеряяскорость движения заряженных мембранных частиц в электрическом поле поформуле Смолуховского:этта — вязкость среды, v — скоростьперемещения частиц, Е — градиент потенциала внешнего электрического поля.Отношение v/E называют электрофоретической подвижностью.Наличие на поверхности фиксированных электрических зарядов лежит в основеэлектрокинетических явлений.

Было обнаружено явление переноса жидкости поддействием внешнего электрического поля, возникающее как в капиллярно-пористыхтелах, так и в одиночных капиллярах.(электроосмос). Позже было обнаруженовозникновение разности потенциалов на пористой мембране при фильтрации черезнее воды: разность потенциалов была пропорциональна давлению, под которымпротекала жидкость. Это явление, обратное электроосмосу, называется потенциаломтечения. Явление, обратное электрофорезу, называется потенциалом оседания исостоит в том, что при оседании заряженных частиц регистрируется разностьпотенциалов между двумя электродами, расположенными на разной высоте.Влияние рН и ионного состава среды на поверхностный потенциал.Катионы щелочных металлов и двухвалентные катионы оказывают влияние наповерхностный потенциал в основном посредством экранирования фиксированныхзарядов мембраны. В отличие от этого ионы Н+ оказывают свое действиепреимущетвенно путем связывания — протонирования соответствующихгруппировок, т.

е. путем влияния на плотность фиксированных зарядов. По этойпричине Н+ и другие ионы, способные к специфической адсорбции на мембранах,называют потенциалопределяющими ионами в отличие от индифферентных, которыеучаствуют лишь в экранировании фиксированных зарядов.2. Свободно радикальные состояния в биологических системах.(это и есть АФК)Активные формы кислорода.Активные формы кислорода– соединения кислорода с высокой реакционнойспособностью, окисляющие практически все классы биомолекул – белки, липиды,нуклеиновые кислоты и углеводы. Большинство АФК – продукты неполного (одно-, двухили трёхэлектронного) восстановления молекулярного кислорода.Наиболее реакционоспособна АФК: Наиболее вредным является гидроксил радикал OH•.ИСТОЧНИКИ АФК В ЖИВОЙ КЛЕТКЕ: МИТОХОНДРИАЛЬНОЕ ДЫХАНИЕ, ЭЛЕКТРОНТРАНСПОРТНЫЕ ЦЕПИ ФОТОСИНТЕЗА,ФЕРМЕНТАТИВНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ АФК: Ксантиноксидаза , Гликолатоксидаза,Циклооксигеназа , Флавиновые оксидазы, Цитохром Р450-зависимые монооксигеназы,Гваяколовая пероксидаза, НАДФН-оксидазы плазматической мембраны.Образуется: O2·-, H2O2Оксигеназы - это ферменты, катализирующие активирование О2 и последующее включение 1или 2 его атомов в молекулы различных субстратов.

Если субстратом (акцептором О2 )служит водород, фермент называют оксидазой. В этом смысле оксидазы можнорассматривать как специализированный класс оксигеназ.Цитохром Р450-зависимые монооксигеназы – семейство мембранных ферментов,катализирующих расщепление (гидроксилирование) ряда эндогенных и экзогенныхсоединений с помощью донора электронов НАДФН и молекулярного кислорода:RH + НАДФН + H+ + O2 → ROH + НАДФ+ +H2OРОЛЬ АФК В ЗАЩИТЕ ОТ ПАТОГЕНОВ Роберт Эллен с сотрудниками (1971 г.) открыл свечение(хемилюминесценцию) при активации макрофагов и нейтрофилов патогенамиСупероксиддисмутаза: 2O2·- + 2H+ → H2O2 + O2Миелопероксидаза: H2O2 + Cl- → H2O + OClРеакция Фентона H2O2 + Fe2+ → OH- + HO· + Fe3+Реакция Осипова OCl- + Fe2+ → Cl- + HO∙ + Fe3+ОБРАЗОВАНИЕ АФК ПРИ ДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙРадиолиз воды (разложение воды под действием ионизирующих излучений)1.

Ионизация воды (при поглощении энергии 12,56 эВ и более)H2O → ·H2O+ + e·H2O+ + H2O → H3O+ + HO·e- + H2O → OH- + H·В присутствии кислорода:O2 + e- → ·O2-O2 + H· → H-O-O∙ (перекисный радикал)2. Гомолитический распад (при поглощении энергии 7 эВ и более)H2O → H2O* → HO· + H·HO· + HO· → H2O2Поглощение ионизирующих излучений молекулами воды приводит к образованию АФК.АФК повреждают биомолекулы клетки (непрямое действие ионизирующих излучений).ОБРАЗОВАНИЕ АФК НА СВЕТУФотодинамическая терапия (ФДТ) – метод лечения онкологических, инфекционных икожных заболеваний, основанный на применении ФС и света поглощаемого ФС.Этапы ФДТ1.

Введение ФС пациенту.2. Накопление ФС в пораженных клетках (опухоли).3. Облучение пораженного участка лазером (генерация АФК в пораженных клетках).4. Восстановление пораженных участков.5. Направленная ФДТ злокачественных опухолей6. Цели: повышение селективности ФС к раковым клеткам, доставка ФС в главнуюмишень клетки – ядроТребования к ФС для ФДТ1. Селективность к пораженным клеткам.2. Низкая токсичность.3. Высокая скорость выведения из организма.4. Слабое накопление в коже.5. Высокая люминесценция (диагностика).6. Высокий квантовый выход триплетного состояния.7.

Высокое поглощение при 700 – 900 нм.критическими мишенями АФК в клетке являются: ДНК, липиды, ключевые белки.ПОВРЕЖДЕНИЕ БИОМОЛЕКУЛ АФКПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ БИОМЕМБРАН1) Инициирование цепи X· + LH → XH + L∙ (липидный радикал)2) Продолжение цепи L· + O2 → LOO∙ (перекисный радикал липида)LOO· + LH → L∙ + LOOH (гидроперекись липида)3) Разветвление цепи LOOH + Fe 2+ (Cu+) → OH- + Fe3+ (Cu2+) +LO∙ (алкоксильный радикал)4) Обрыв цепи L· + L∙ → LLL· + LOO∙ → LOOLLOO∙ + LOO· → LOH + L=O* + O2L=O* → L=O + hν (хемилюминесценция)получается: Окислительная модификация мембранных белков; Нарушениебарьерных свойств липидного бислоя ; Уменьшение стабильности бислоя (эл.

пробой)ПОВРЕЖДЕНИЕ БЕЛКОВ•Окисление аминокислотных остатков(Cys, Met, His, Pro, Arg, Trp, Phe, Tyr)•Окисление белкового скелета•Фрагментация полипептидной цепи•Образование внутри- и межмолекулярных сшивокполучается ИНАКТИВАЦИЯ БЕЛКА ИЛИ СНИЖЕНИЕ АКТИВНОСТИПОВРЕЖДЕНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ•Окисление азотистых оснований•Окисление углевода•Образование сшивок ДНК-ДНК и ДНК-белокв итоге : МУТАЦИИФизиологическая роль АФК•1.АФК образуются в результате естественного метаболизма клетокфагоцитарного звена иммунной системы•2.•3.Регуляция синтеза медиаторов липидной природы: простагландинов,тромбоксанов и лейкотриенов•4.Окислительное разрушение ксенобиотиков, деструкция собственныхповрежденных или аномальных клеток•5.В качестве сигнальных молекул для регуляция роста, пролиферации идифференцировки клеток•6.Участие в обновлении и модификации клеточных мембран•7.Регуляция апоптоза•8.Побочный продукт при окислении гемового железа и образованииметгемоглобинаАФК являются побочным продуктом митохондриального дыханияБилет № 31.

Пассивный транспорт; движущие силы переноса ионов. Электродиффузионноеуравнение Нернста-Планка. Уравнения постоянного поля для потенциала и ионноготока. Проницаемость и проводимость. Соотношение односторонних потоков(соотношение Уссинга).Пассивный транспорт Скорость продуцирования энтропии для потока водыодиночного электролита S и электрического тока I имеет видразности потенциалов для воды, электролита и электрическихзарядов.

В этом примере перенос заряженных частиц осуществляется пассивно поддействием разности электрических потенциалов и концентраций вещества по обестороны мембраны. Состояние вещества в фазе определяется электрохимическимпотенциалом , который складывается из химического потенциала веществаи электрического потенциала фазы:F — число Фарадея; n— числоэлектронов, переносимых в элементарном акте окислительно-восстановительнойреакции. При равновесии I и II фаз имеет место равенствоТранспорт неэлектролитов:, I-поток в-ва, u-проводимость всреде. В случае тонкой мембраны, когда градиент концентрации постоянен:h-толщина мембраны, гамма-распределение в-вамежду водной и липидной фазами.Другим видом пассивного транспорта является облегченная диффузия аминокислот исахаров.

Отличается от простой высокой специфичностью по отношению ктранспортируемому в-ву, насыщением скорости диффузии при увеличенииконцентрации в-ва, чувствительностью к действию определенных ингибиторов.Транспорт ионов.поток проп-н градиенту э-х потенциала.- уравнение Нернста-Планка-уравнение Гендерсона, когда концентрации анионов икатионов равны.Когда потенциал меняется линейно, зависимость суммарного пассивного потока ионаот р-ти потенциалов на мембране и концентрации этого иона С1 и С2 в фазе самоймембраны на ее краяхуравнение для пассивного потока принимает вид:к-т проницаемости.Отношение независимых односторонних токов будет равно:-соотношение Уиссинга.