Вопрос 47

Биофизика как наука. Биофизика среди других естественных наук.

Биофизика –наука, изучающая физические и физико-химические принципы организации живой материи на разных уровнях ее организации.

Разделы:

• молекулярная биофизика,

• биофизика клетки,

• биофизика сложных систем.

• Прикладная биофизика

Вопрос 48 Биологические мембраны и их функции

Основой жизнедеятельности орг-маявл-ся обмен вещ-в. На клеточном уровне он происх-т м/у внутриклеточной и окружающей клетку средами через внешнюю мембрану клетки. Биологические мембраныпредстав-т собой структуры, ограничивающие цитоплазму и внутри клеточные компоненты. Построены в осн-м из белков и липидов , углеводов. Белки и липиды сост-т осн. часть сухой массы мембран. Доля углеводов обычно не превышает 10-15 %, причем они связаны либо с м-лами белка, либо с м-лами липидов.

Согл-но наиболее распр-ной в настоящее время мозаично-динамической модели строения мембран белки частично или полностью погружены в липидный слой. Белки и липиды в мембр-х обладают вращат-й и поступат-й подвижностью. Они могут перемещаться вдоль мембраны(латеральная диффузия), а липиды могут совершать флип-флоп переходы(обмениваться местами на разных сторонах мембраны). В состав мембраны

входит также вода, мол-лы к-й образ-ют гидратные оболочки вокруг полярных частей молекул липидов и белков и част-ично диспергированы в углеводородной зоне мембран.

Функции биомембран:

• Барьерная (бислой липидов - барьер для ионов и водорастворимых мол-л.)

• Транспортная (примеры: пассивный транспорт – диффузии и активный транспорт –натрий-калиевый насос)

• Матричная – служит матрицей для белка.

Вопрос 49

Компоненты клеточных мембран.

Биологические мембраны представ-т собой структуры, ограничивающие цитоплазму и внутри клеточные компоненты.

Построены в осн-м из белков и липидов , углеводов. Белки и липиды сост-т осн. часть сухой массы мембран.

Доля углеводов обычно не превышает 10-15 %, причем они связаны либо с м-лами белка, либо с м-лами липидов.

М-лы липидов обладают св-вомамфифильности, т е одновременно разные части мол-л проявляют гидрофильные и гидрофобные св-ва.

Полярные головки липидов вступают в диполь-дипольные взаимодействия с полярными м-ламиводы,т е хорошо совмещаются с водой.

Гидрофобные св-ва «хвостов» вынуждают липиды образовывать в мембранах двойной молек-ный слой, в кот.хвосты направлены внутрь и не контактируют с водными р-рами, омывающими мембрану. бислой липидов выполняет в мембране ф-ю матрицы для белков и барьера для ионов и водорастворимых мол-л.

Согл-но наиболее распр-ной в настоящее время мозаично-динамической модели строения мембран белки частично или полностью погружены в липидный слой. Белки и липиды в мембр-х обладают вращат-й и поступат-й подвижностью. Они могут перемещаться вдоль мембраны(латеральная диффузия), а липиды могут совершать флип-флоп переходы(обмениваться местами на разных сторонах мембраны). В состав мембраны

входит также вода, мол-лы к-й образ-ют гидратные оболочки вокруг полярных частей молекул липидов и белков и част-ично диспергированы в углеводородной зоне мембран.

При изменении t в мембране возможно наблюдать фазовые переходы: плавление липидов при нагревании и кристаллизации при охлаждении. Фаз-е переходы связаны с изменением энергии и поэтому могут быть обнаружены,в част-ти, по увеличению теплоемкости при изменении t.