Физические процессы в биологических мембранах. Лекция 8

1.

Физические процессы в
биологических
мембранах
Содержание:
1) Строение биологических мембран
2) Модели мембран
3) Физические свойства. Электроемкость
4) Пассивный транспорт (диффузия, облегченная диффузия, через каналы)
5) Скорость диффузии. Уравнение Фика
6) Перенос ионов через мембрану. Уравнение Нернста-Планка
7) Активный транспорт. Na-K-насос
8) Потенциал покоя. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца
9) Потенциал действия, фазы потенциала действия
10)Проведения нервного импульса по нервному волокну
11)Скорость проведения нервного импульса

2.

Строение биологических мембран
Гидрофильная
головка
1. Фосфолипидный
бимолекулярный слой составляет
основу клеточной мембраны
2. Поверхностные белки
3. Интегральные белки
4. Полуинтегральные белки
5. Липиды и белки обмениваются
местами и перемещаются вдоль
плоскости мембраны –
латеральная диффузия и поперек
– «флип-флоп»
Гидрофобные
хвосты
Молекула
липида
Жидкостно-мозаичная модель
строения биомембраны:
Гидрофильные
головки
Углевод
Белки
Билипидный
слой

3.

Модели биологических мембран

4.

Физические свойства биологических мембран
С
0,58 нм2
3,9 нм
4,7 нм
0,48
нм2
Повышение температуры
Твердое
состояние
Жидкокристаллическое
состояние
Плавление
липидов
Т, К

5.

Физические свойства биологических мембран
Клеточную
мембрану
можно рассматривать как плоский
конденсатор, где роль пластин
играют электролиты наружного и
внутренних
растворов
с
погруженными в них головками
фосфолипидов. Роль диэлектрика
выполняет двойной слой хвостов
Напряженность электрического поля в мембране
составляет приблизительно 20х106 В/м
- Электроемкость мембраны
С
Суд = - Удельная электроемкость