функционирования клетки.

10.Понятие об ионных каналах мембраны клетки. Роль протоплазмы клетки в распределении ионов между клеткой и средой.

11.Роль Доннановского равновесия в распределении ионов между клеткой и средой. Приведите формулу Доннановского равновесия.

12.Современные методы изучения структуры мембран, их преимущества и недостатки.

13.Мозаичная теория строения мембран клетки. Роль белков. 14.Структура и функция субъединиц мембран.

15.Свойства мембран. Синтез мембран. Течение мембран.

16.Напишите формулу для расчёта коэффициента проницаемости гемодиализной плёнки.

17.Какова биологическая роль клеточных мембран.

18.Адгезия клеток. Причины снижения адгезивности раковых клеток.

III. ТЕОРИЯ МЕТОДА, ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И СПОСОБА ИЗМЕРЕНИЯ

1. Мембранная проницаемость

Целый ряд важнейший процессов в клетке, таких как возбуждение, обмен веществ, синтез АТФ, поддержание постоянного ионного состава и другие, связаны с переносом веществ через биологические мембраны. Проницаемость мембран для различных веществ — это одна из важнейших функций мембран, определяющих скорость протекания биохимической реакции в организме и нарушение ее ведет к развитию многих заболеваний. Изменение скорости переноса веществ приводит, в частности, к нарушению возбудимости клеток, нарушению биоэнергетических и - других процессов. Действие многих лекарственных препаратов основано на коррекции таких изменений.

Принято различать активный и пассивный транспорт молекул и ионов через клеточную мембрану. При этом основным способом проникновения веществ через мембрану является пассивный транспорт.

Контакт живого организма с внешней средой осуществляется через ткани эпителия, который покрывает внешнюю поверхность тела и выстилает пищеварительную, выделительную и дыхательн ую системы.

Эпителиальные ткани представляют собой много мембранные системы, в которых происходит активный и пассивный транспорт различный веществ. При этом не только активный, но и пассивный транспорт многих веществ через эпителий имеет односторонний характер, то есть ткани эпителия хорошо пропускают вещества в одном направлении, например, из организма наружу и практически не пропускают то же вещество в обратном направлении.

Мембраны имеют огромное значение в создании структуры клеток. Мембраны окружают всю цитоплазму, образуют оболочки всех органоидов и включений клетки; ядра, митохондрий, лизосом.

Односторонней проницаемостью обладает целлофан (гемодиализная пленка). Сквозь целлофановую пленку не могут проникать форменные элементы крови, молекулы белка, бактерии и вирусы, тогда как более мелкие частицы, как например,

102

молекулы глюкозы, мочевины и ионы солей, а также некоторые вещества, являющиеся продуктами распада веществ, свободно проходят через целлофановую пленку.

В 1938 году была создана искусственная почка, в которой впервые в качестве полупроницаемой мембраны использовались трубки из целлофана. Работа этих аппаратов основана на явлении диализа - избирательного проникновения растворенных веществ через полупроницаемую перегородку - мембрану. Мембрана разделяет две жидкости, в одной из которых (в крови) концентрация токсического вещества высока и должна быть понижена, а в другой (диализирующем растворе) первоначально равна нулю, а по мере проникновения токсического вещества через перегородки постепенно возрастает.

2.Фотоколориметрические методы исследования жидкостей

В данной работе для определения концентрации используется фотоколориметрический метод.

Основные понятия фото колориметрии

Метод анализа, основанный на сравнении интенсивностей окрасок или оптических плотностей жидкостей и газов, называется колориметрическим, а мутных сред - нефелометрическим.

Фотоэлектрические методы сравнения плотностей сред предусматривают: прямое поочередное измерение оптической плотности двух сред; дифференциальное измерение с двумя фотоэлементами или дифференциальное измерение с одним фотоэлементом.

Известно, что фотоколориметрические методы определения концентрации вещества основаны на сравнении поглощения или пропускания света стандартным и исследуемым окрашенными растворами.

Под колориметрией имеют в виду методы определения концентрации окрашенных веществ в растворе по поглощению света. Если определяемый компонент бесцветен, то при помощи химической реакции переводят его в окрашенное соединение, после чего инструментальным или визуальным способом измеряют интенсивность окраски.

В визуальных методах используют несложные приборы непосредственного сравнения интенсивности окрасок испытуемого раствора с серией стандартных растворов, полученных путем последовательного разбавления раствора известной концентрации, содержащего одно и то же окрашенное вещество.

Оптическая плотность раствора вещества, через который проходит световой поток:

D lg II0 ,

где I0 и I – соответственно начальная интенсивность светового потока и интенсивность его после прохождения через раствор.

Оптическая плотность связана с концентрацией вещества соотношением:

D lg II0 Cl ,

где С – концентрация поглощающего раствора; ελ – коэффициент поглощения (зависит от длины волны λ); l – толщина слоя раствора.

103

Если, концентрация раствора выражена в молях на литр, а толщина поглощающего слоя – в сантиметрах, то постоянную ελ называют молярным коэффициентом поглощения (экстинкцией). Он зависит от длины волны падающего света, природы растворенного вещества и температуры раствора. Молярный коэффициент поглощения отражает индивидуальные свойства окрашенных соединений и является их важной характеристикой. Для разных веществ молярный коэффициент поглощения имеет различное значение.

Оптическая плотность может иметь любые положительные значения, однако современные приборы позволяют определять оптическую плотность, не превышающую

2-3.

Величина T	I	100% характеризует пропускание или прозрачность раствора.
	I0

Величина пропускания Т может изменяться от 0 до 100%. Величину пропускания Т, отнесенную к толщине поглощающего слоя l = 1 см, называют коэффициентом пропускания.

Оптическая плотность и пропускание связаны между собой соотношением

D 2 lg T .

При графическом изображении зависимости оптической плотности от концентрации (при постоянной толщине слоя l) получается прямая линия, которая проходит через начало координат при отсутствии поглощения света растворителем.

Устройство и принцип действия фотоэлектрического колориметранефелометра

Фотоэлектрические лабораторные колориметры предназначаются для определения светопропускания или оптической плотности жидких окрашенных растворов и твердых тел, а также светопропускания взвесей, эмульсий и коллоидных растворов.

С помощью современных фотоколориметров можно измерять коэффициенты пропускания или оптическую плотность в спектральной области 300 – 1000 нм.

Различают два основных метода измерения тока фотоэлемента: прямое измерение и нулевой метод. В последнем случае ток фотоэлемента, на который падает поток света, прошедший через кювету с исследуемым раствором, компенсируется при помощи щелевой диафрагмы или иным способом. Гальванометр при этом используется не для измерения тока, а только как нуль-прибор.

Для определения концентрации растворов производится предварительная градуировка прибора по набору стандартных растворов с известной концентрацией.

104