2 Уровень.

ДОПОЛНИТЕ:

1. Закрытая система – система, обменивающаяся с окружающей средой ……(1)……..(2).

2. Температурный гомеостазис – поддержание ……(1)……(2).

3. Свободная энергия – та часть ……..(1) энергии, которая в принципе …….(2) быть использована для совершения …….(3).

4. Связанная энергия – та часть ……..(1) энергии, которая в принципе……..(2) быть использована для совершения ……(3).

5. Согласно первому началу термодинамики …….(1)…….(2), подведенное к системе, идет на изменение ……..(3) энергии и совершение системой …….(4).

6. Второе начало термодинамики в формулировке Клаузиуса «…..(1) процесс, единственным результатом которого была бы…..(2) передача от тела ……..(3) нагретого к …….(4) нагретому».

7. Второе начало термодинамики в формулировке Томсона «…….(1) процесс, единственным результатом которого было бы …….(2)……..(3) только за счет …….(4) одного тела.

8. Количественная формулировка второго начала термодинамики «существует такая функция состояния ……..(1), элементарное изменение которой dS≥ ……..(2). Знак «=» соответствует …….(3) процессам, а «>» …….(4).

9. Термодинамика утверждает, что энтропия это мера ……..(1) энергии.

10. Статистическая физика утверждает, что энтропия это мера ……(1) в системе. Число возможных ………(2) , которыми может быть реализовано данное ……..(3)

11. При переходе из одного состояния в другое наиболее вероятным изменением энтропии является ее …….(1).

12. В организмах гомойотермных животных энергия пищи расходуется на ………(1)………(2) и ……..(3) …….(4).

13. Тепловая энергия уходит с поверхности тела человека путем………(1), …..(2), ……(3), ……(4).

14. Уравнение Пригожина для открытых систем: производство энтропии системы складывается из производства энтропии при …….(1) ………(2) процессов и производства энтропии за счет ……..(3) процессов с окружающей средой.

15. Теорема Пригожина: в ……….(1) состоянии производство энтропии имеет …….(2) и ……..(3) значение из всех возможных.

16. Переход из одного стационарного состояния в другое осуществляется путем ………(1) …….(2), ……(3) ……..(4) и ………(5).

Семинар № 5 биофизика клетки. Физические механизмы переноса

ЧЕРЕЗ БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ.

Литература:

1.Главы 1, 2,3; 2. Разделы Х,ХI 3. Главы 4-7, с.88-144; 7. Глава 11, с. 184-213; 7. с. 79-85; 11. Лекция 16-17; 12. с.58-62; 13. Лекция 16, с. 208-222.

Вопросы для самоподготовки.

1. Назначение цитоплазматических мембран.

2. Физические методы изучения ультраструктуры биологических мембран.

3. Молекулярная структура биологических мембран.

4. Модели биологических мембран.

5. Перенос молекул (атомов) через мембраны. Уравнение Фика.

6. Перенос заряженных частиц. Электродиффузионное уравнение Нернста- Планка.

7. Разновидности пассивного транспорта через мембрану: простая диффузия, облегченная диффузия, фильтрация, осмос.

8. Активный транспорт. Физический механизм активного транспорта.

9. Транспорт через сложные биологические мембраны. Опыт Уссинга.

Мотивация цели.

Изучение структуры и функционирования биологических мембран важно для медицины, так как многие патологические процессы в клетке связаны с нарушением функций мембран. Поэтому будущий врач должен хорошо знать процессы, протекающие в мембранах при обмене веществ и фармакологическом воздействии на организм.

Цель занятия: изучить функции, строение и характеристики мембран, а также транспортные процессы, являющиеся основой для понимания механизма формирования потенциалов покоя и потенциалов действия.

Подготовка к практическому занятию.

Изучить по рекомендованной литературе, уметь объяснить и пояснить примерами следующие вопросы:

I. Физические методы изучения ультраструктуры биологических мембран. Оптическая и электронная микроскопия, метод дифракции рентгеновского излучения, люминесцентные методы исследования мембран, ЭПР, ЯМР.

II. Современные представления о молекулярной структуре биологических мембран. Функции и молекулярная структура мембран. Модели искусственных биологических мембран.

III. Пассивный транспорт веществ в клетках. Разновидности пассивного транспорта молекул и ионов через биологические мембраны. Простая диффузия, облегченная диффузия, фильтрация, осмос.

IV. Транспорт через сложные мембраны. Опыт Уссинга.

Теоретические сведения.