PDF (1123296), страница 35
Текст из файла (страница 35)
При этом,облегченную диффузии клетка при необходимости может остановить,закрыв канал. Или, наоборот, начать пропускать. Всеэто дает возможность поддерживать необходимое соотношение ионов внутри и вне мембраны.Пассивный транспорт – транспорт без затрат АТФ, через каналы или диффузиозно.Он происходит за счет двух движущих сил: градиент концентраций и потенциалов.Представим себе корыто, разделенное полупроницаемой мембраной (ПМ), через которую проходят катионы, но не проходятанионы.
Левую половину назовем in, правую – out. Направим ось x слева направо. Нальем в in электролит, пройдетэлектролитическая диссоциация, и появятся катионы и анионы. Катионы потекут вправо по градиенту (вдоль оси x). В какойто момент установится динамическое равновесие: вправо катионы будет тянуть сила градиента (осмос), влево –электростатическая сила (анионы притягивают).Напишем, чем равен электрохимический потенциал in и out (он пишется С ЧЕРТОЙ. Хз как ее вставить).
µin=µ0+RTlnCin+zFφin, аналогично для out.Поскольку установилось равновесие, то Δµ= µout - µin=0=>RT ln(Cout/Cin)+zF(φout - φin)=0 => φout - φin=RT/(zF)*ln(Cin/Cout) - уравнение Нернста (еще не Нернста-Планка).Теперь рассмотрим, что такое поток вещества I вдоль оси x.Первый закон Фика: Поток вещества I [моль/(см2*с)] вдоль оси х пропорционален градиенту концентраций dC/dx: J=D*(dC/dx). D – это коэффициент диффузии [см2/c]. Он зависит от температуры T и подвижности вещества u [см2/(В*с), то естьскороть, деленная на напряженность электрического поля] в среде: D=RTuЕще, согласно соотношением Онзагера, для заряженных ионов: J=-uC*(dµ/dx). Чтобы найти поток надо тупопродиффернцировать электрохимический потенциал по оси х:J=-uC*(dµ/dx)=-uc(d(µ0+RTlnC+zFφ)/dx)=-uc((RT*d(lnC)+zFdφ)/dx)=-uCRT*(dC/Cdx)-uzCF*(dφ/dx)=-uRT*(dC/dx)uzCF*(dφ/dx)Мы вывели электродиффузионное уравнение Нернста-Планка! Первый член – это концентрационный градиент, второй –«электрический».
Решение этого уравнения возможно только при двух упрощениях.Активный транспорт. Это транспорт против градиента электрохимического потенциала с затратой энергии метаболизма(АТФ, сопряженные ОВР). На мембранах нейронов есть Na/K-АТФаза. При гидролизе АТФ в ней происходятконформационные изменения, которые сопровождаются переносом натрия наружу и калия внутрь. Рассмотрим цикл работыэтой АТФазы. На внутренней стороне мембраны, в присутсвии Na и Mg-АТФ происходит фосфорилирование белка иобразуется комплекс NaE1-P. Этот белок Е1 находится в напряжении, и он переходит на внешнюю сторону мембраны.
Там ондефосфорилируется, в результате чего теряет сродство с натрием и приобретает – с калием. И белок переходит в состояниеKE2, мигрирует внутрь, и фосфорилируется. При одном цикле переносится 3 натрия наружу и 2 калия внутрь. Так что этоттранспорт – электрогенный, так балланс меняется.Он понижает потенциал, способствуя тем самым «низкости» ПП.Пару слов про координационную сферу активного центра (веселенькое словосочетание... Там короче ионы и связываются).Там 12 атомов кислорода, и известно, что 4 атома могут связаться с натрием, а 6 – с калием. Так что фософорилированиеизменяется как-то конформацию в пределах этих атомов, так что они ведут себя либо как три четвреки, либо как две шестерки.Теперь про Ca-АТФазу.
Она тоже на мембране нейронов есть. Все то же самое. Кальций наружу качается.Проницаемость мембран для воды:Мембраны проницаемы для воды, что объясняется не только диффузным транпспортом ее, как небольшой полярноймолекулы, но и наличием особых белков особых каналов – аквапоринов, избирательно пропускающих молекулы воды.
Этообеспечивает проявление осмотических свойств живых клеток.Осмос – процесс односторонней диффузии растворителя через полупроницаемую мембрану.Равновесное давление раствора, препятствующее диффузии растворителя через полупроницаемую мембрану, называетсяосмотическим давлением.Вант-Гофф показал, что для разбавленных растворов независимо от природы растворителя и растворенного веществаматематическое выражение для осмотического давления имеет вид:Росм = CRTгде: Росм – осмотическое давление, С – молярная концентрация раствора, Т – абсолютная температура, R – универсальнаягазовая постоянная. При этом, если концентрация имеет размерность М/л, то осмотическое давление получается в КПа.Клетки животных и растений содержат растворы солей и дру-гих осмотически активных ве-ществ (Сахаров, мочевины). Этимобусловлено определенное осмотиче-ское давление. В клетках наземных животных оно составляет около 8 атм., у морскихбеспозвоночных увеличивается до 38 атм.
Раститель-ные клетки обычно имеют осмотическое давление от 5 до 20 атм., но внекоторых случаях оно может достигать 100 и даже 140 атм. Здесь ос-новное значение имеют условия существования, а несистематическое положение. У представителей одного вида, произрастающих в разных условиях, различное осмотическоедавление клеточного сока.Растворы, в которых осмотическое давление такое же, как и в клетках, получили название изотонических. При погруженииклеток в изо-тонические растворы объем их остается неизменным. Изотонические растворы солей называютсяфизиологическими. Для различных объектов концентрация поваренной соли в физиологическом растворе не одинакова. Так,для животных из класса земноводных она равна 0,75% раствору NaCl, для млекопитающих - 0,9%, для насекомых- 1%, а дляморских беспозвоночных она соответствует концентрации солей в мор-ской воде - 3% NaCl.
Физиологическими растворами идругими изото-ническими жидкостями пользуются в медицине. Их применяют при силь-ном обезвоживании и потере кровибольными.Раствор, осмотическое давление которого выше, чем в клетках, назы-вается гипертоническим. Растительные клетки,погруженные в та-кой раствор, начинают терять воду, протоплазма клетки сжимается и отслаивается от оболочки. Это явлениеназывается плазмолизом. При уменьшении осмотического давления в растительных клетках падает тургор.Облегченный транспорт сахаров и аминокислот при участии переносчика.Пассивный транспорт везеств при участии переносчиков характеризуется некоторыми чертами, отличающими его от обычнойдиффузии.-Высокая специфичность(вплоть до L- D- изомеров сахаров и аминокислот).-С ростом концентрации субстрата скорость транспорта увеличивается только до некоторой величины(насыщение).-Наблюдается чувствительность к низким концентрациям ингибиторов, взаимодействующих с переносчиками.Противолучевые химические средства.
Классификация?. Механизмы действия.Показатели эффективности. Фактор изменения дозы. Примеры. Понятие идеальногорадиопротектора.1980г. интерес к разл биологически активным препаратам природного происхождения, обладающим профилактической илитерапевтической противолучевой эффективностью.Преимущества- меньшая токсичность , более длительный интервал проявления противолучевой активностиНедостаток- относительно низкая противолучевая эффективностьОсновные группы:-антиоксиданты ( -токоферол, бета-каротин, супероксиддисмутаза)-полисахариды(из дрожжей, ламинарии, корня женьшеня)-цитокины(низкомолекулярные регуляторные белки IL-1, TNF- )-эйкозаноиды(простагландины,их синтетич производные)-гормоны(и их синтетич.
производные)-различные экстракты и гидролизаты раст и животного происхожденияРадиопротекторы:Понятие “идеального радиопротектора” 50е-60е гг 20 века:он должен(для общего случая облучения):1)проявлять высок радиозащитную эффективность (ФИД= 2-3)2) быть эффективным против острого и хронического облучения3)быть эффектив при пероральном приеме (или по крайней мере при внутримышечном введении)и быстро распространяться по органам и тканям4)проявлять высокую эффективность уже ч/з неск мин после введения и сохранять её в теч длит времени после введения5) быть эффективным против различных видов ионизирующего излучения6) не проявлять неблагоприятных побочных эффектов- т.е.
нетоксичен7)недорогой:)8)быть химически стабильным (долго храниться в обычн усл) и удобным для примененияБилет 31Облегченная диффузия. Транспорт сахаров и аминокислот через мембрану сучастием переносчиков.Облегченная диффузияПассивный транспорт веществ при участии переносчиков характеризуется некото-рыми чертами, отличающими его от простойдиффузии.1. Высокая специфичность, которая связана со способностью переносчиков различать близкие по структуре соединения (например, L- и D-изомеры Сахаров иаминокислот).2. С ростом концентрации субстраста скорость транспорта увеличивается только до некоторой предельной величины (насыщение).3. Наблюдается чувствительность к низким концентрациямингибиторов, взаимодействующих с переносчиками.С S — молекулы переносчика и субстрата.с0 и ci — концентрации переносчиков в свободном состоянии на наружной и внутреннейсторонах мембраныcs0 и csi — переносчики, связанные с субстратомso и s1 — концентрации субстрата в наружном и внутреннем растворах соответственнок1—к8 —константы скоростей отдельных стадий.Выражение для скорости потока субстрата можно получить, решая систему уравнений,описываю-щих стационарное состояние, при dco/dt = d[csi]/dt = dco/dt = 0.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
