- •1.Основные понятия и исходные положения термодинамики.
- •2. Биоэнергетика. Биотермодинамика.
- •3. Первое начало термодинамики и его применение к живым системам.
- •5. Тепловой баланс организма. Способы теплообмена.
- •6. Термометрия. Прямая и непрямая калориметрия.
- •7. Энтропия(э) и ее св-ва.
- •8. Свободная и связанная энергия в организме.
- •9. Второе начало термодинамики.
- •10.Термодинамические потенциалы как функции состояния термодинамической системы.
- •11. Организм как открытая система. Теорема Пригожина.
- •12. Значение биологических мембран в процессе жизнедеятельности клетки
- •13. Молекулярная организация и модели клеточных мембран
- •14. Физические свойства и параметры мембран
- •15. Значение изучения транспорта веществ через клеточные мембраны. Классификация мембранного транспорта
- •16. Пассивный транспорт веществ и его разновидности. Математическое описание пассивного транспорта
- •21. Потенциал покоя. Уравнение Нернста. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца
- •22. Механизм генерации потенциала действия
- •23. Распространение потенциала действия по миелиновым и безмиелиновым нервным волокнам
- •24. Электрическое поле и его характеристики
- •27. Дипольный эквивалентный эл-кий генератор сердца.
- •30. Переменный ток и его хар-ки.
- •31. Цепь тока с активным сопротивлением.
- •32. Цепь с индуктивным сопротивлением.
- •33. Цепь с емкостным сопротивлением.
- •35.Электропроводность электролитов
- •37.Электропроводность биотканей для переменного . Зав-сть импеданса от частоты тока.
- •41.Эл-кий импульс, импульсный ток и их хар-ки.
- •43. Генератор импульса(релаксационного колебания) и их практическое применение.
- •44. Эл-ный осциллограф
- •45 Дифференцирующая цепь.
- •46. Интегрирующая цепь.
- •47. Электронные стимулятоы. Низкочаст. Физиотерапевт. Аппаратура.
- •48.Генераторы гармонических колебаний на транзисторе
- •49. Схема аппарата увч-терапии.Терапевтический контур.
- •50. Воздействие переменным электрическим полем.
- •51.Воздействие переменным магнитным.
- •52. Воздействие электромагнитными волнами.
- •53. Диатермия,дарсонвализация,диатермокоагуляция, диатермотомия.
- •54. Общая схема съема, передачи и регистр. Мед –биол. Информации
- •55. Электроды для съема сигнала.
- •59.Датчики температуры тела
- •61. Датчики параметров сердечно - сосуд. Системы.
- •65. Частотная хар-ка ус-теля. Линейные искажения.
14. Физические свойства и параметры мембран
Приведем некоторые физические свойства и характеристики биологических мембран.
Толщина мембраны составляет примерно 8-10 нм.
Общая площадь всех мембран очень велика, например, печень крысы имеет массу 6 г, а общая площадь ее мембран достигает сотен квадратных метров.
Диаметр "ионных каналов" или пор составляет 0,35 - 0,8 нм.
Мембрана представляет собой диэлектрик с относительной диэлектрической проницаемостью от 2 до 6.
Электрическое сопротивление 1 см2 поверхности мембраны составляет 102 - 105 Ом, что в десятки миллионов раз больше сопротивления внеклеточной жидкости или цитоплазмы.
Мембраны митохондрий имеют на своих поверхностях разность потенциалов порядка 200 мВ. Тогда напряженность электрического поля в мембране равна Е = 20010-3/8 10-9 = 25106 В/м. В обычных диэлектриках искровой пробой происходит при гораздо меньших напряженностях полей.
Двойной фосфолипидный слой уподобляет мембрану конденсатору, электроемкость 1 мм2 мембраны составляет 5-13 нФ.
Вязкость мембран равна 30 - 100 мПас, что на два порядка выше вязкости воды и сравнима с вязкостью подсолнечного масла.
Поверхностное натяжение составляет 0,03 - 1 мН/м, что на два-три порядка ниже, чем у воды.
Липиды и белки в мембранах не являются статическими объектами, а участвуют в диффузионных процессах:латеральной диффузии – перемещение молекул в пределах плоскости мембраны;диффузии «флип-флоп» - перемещение молекул в направлении, перпендикулярном плоскости мембраны.
БМ могут находиться в зависимости от температуры в двух фазовых состояниях – в жидкокристаллическом и гель-состоянии, которое иногда условно называют твердокристаллическим. Температура, при которой осуществляется фазовый переход первого рода в БМ, получила название температуры или точки Крафта.
Для нормального функционирования БМ должна находиться в жидкокристаллическом состоянии. Температура фазового перехода зависит от химического состава БМ и может изменяться от -200С (в мембране содержится много ненасыщенных липидов) до +600С (мембраны с насыщенными липидами). Температура фазового перехода понижается при увеличении числа ненасыщенных связей в жирно-кислотных хвостах молекул липидов.
15. Значение изучения транспорта веществ через клеточные мембраны. Классификация мембранного транспорта
Для поддержания жизни в клетке необходимо непрерывное поступлении веществ и одновременное выведение из нее продуктов метаболизма.
Исследование проницаемости БМ важно для изучения биоэлектрических процессов, для физиологии обмена веществ, патологии водного и минерального обмена организма, для изучения фармакологии и токсикологии. Многие патологические явления связаны с нарушениями проницаемости клеточных мембран.
Перенос вещества может происходить без затраты энергии клеткой (пассивный перенос, или транспорт) и за счет энергии, выделяемой в клетке молекулами АТФ (активный транспорт).