Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану"

Нажмите для полного просмотра!

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №2

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №3

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №4

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №5

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №6

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №7

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №8

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №9

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №10

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №11

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №12

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №13

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №14

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №15

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №16

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №17

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №18

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №19

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №20

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №21

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №22

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №23

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №24

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №25

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №26

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №27

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №28

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №29

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №30

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №31

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №32

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №33

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №34

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №35

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №36

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №37

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №38

Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану", слайд №39

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Лекция № 8. Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану". Доклад-сообщение содержит 39 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Лекция № 8 Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану"

Слайд 2

Описание слайда:

План лекции: Механизмы пассивного транспорта. Простая, ограниченная, обменная и облегченная диффузия. Уравнение потока веществ Уссинга. Фильтрация, осмос. Активный транспорт, его механизмы. Перенос веществ в сложных биологических мембранах.

Слайд 3

Описание слайда:

Целый ряд процессов в клетке, таких, как возбуждение, синтез АТФ, поддержание постоянства ионного состава и содержания воды, связан с переносом веществ через биологические мембраны. Изменение скорости переноса веществ может приводить к нарушению биоэнергетических процессов, водно-солевого обмена, возбудимости и др. явлений. Коррекция этих изменений лежит в основе действия большого числа лекарственных препаратов.

Слайд 4

Описание слайда:

Различают 2 вида транспорта веществ через биомембрану: Пассивный транспорт – это перенос веществ, который идет самопроизвольно по электрохимическому градиенту с уменьшением свободной энергии клетки. Активный транспорт - это перенос веществ, который идет против электрохимического градиента с участием АТФ-азы с затратой энергии гидролиза АТФ непосредственно в процессе переноса.

Слайд 5

Описание слайда:

Классификация видов мембранного транспорта

Слайд 6

Описание слайда:

Энергия пассивного транспорта создается различными градиентами: концентрационным осмотическим электрическим градиентом гидростатического давления жидкости электрохимическим (совокупность концентрационного и электрического)

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Диффузия – Диффузия – это самопроизвольный процесс проникновения вещества из области большей в область меньшей его концентрации в результате теплового хаотического движения молекул.

Слайд 9

Описание слайда:

Простая диффузия описывается уравнением Фика : скорость диффузии прямо пропорциональна градиенту концентрации и площади S, через которую осуществляется диффузия:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Коэффициент диффузии D численно равен количеству вещества, диффундирующего в единицу времени через единицу площади при градиенте концентрации, равном единице. Коэффициент диффузии зависит от природы вещества и от температуры.

Слайд 12

Описание слайда:

Уравнение Коллендера-Бернульда где С1 и С2 – концентрации вещества по разные стороны мембраны Р – коэффициент проницаемости, аналогичный коэффициенту диффузии

Слайд 13

Описание слайда:

График простой диффузии

Слайд 14

Описание слайда:

Молекулы, имеющие примерно одинаковую массу и размер, поступают через мембрану тем легче, чем выше их растворимость в липидах. Существует 2 пути диффузии веществ: Диффузия гидрофильных веществ через микроканалы

Слайд 15

Описание слайда:

В ряде случаев скорость диффузии некоторых водорастворимых веществ во много раз выше, чем скорость диффузии этих веществ в липидной фазе. Такое явление получило название облегченной диффузии.

Слайд 16

Описание слайда:

Облегченная диффузия осуществляется при помощи белка-переносчика или каналообразующего белка. Примером подвижного белка-переносчика может служить валиномицин, транспортирующий К+. Примером каналообразующего белка может служить грамицидин, осуществляющий трансмембранный перенос Na+ по градиенту концентрации.

Слайд 17

Описание слайда:

Схема облегченной диффузии, осуществляемой при помощи каналообразующего белка.

Слайд 18

Описание слайда:

Ионные каналы биомембраны Ионные каналы биомембраны - это специализированные селективные поры, образованные белковыми молекулами, предназначенными для облегченной диффузии определенных ионов (Na+,K+,Ca2+,Cl- и т.д.). Выделяют три самостоятельные транспортные системы в возбудимых мембранах Na+, K+, Ca2+- каналы, сходные по своим функциям, но отличающиеся избирательностью (селективностью).

Слайд 19

Описание слайда:

С внешней стороны мембраны у входа в канал расположен селективный центр, в основе функционирования которого лежит принцип стерического соответствия. Его назначение - не пропускать в канал и из канала ионы большего и меньшего размеров, а со стороны цитоплазмы располагаются так называемые "ворота", которые управляются трансмембранным электрическим полем при помощи конформационно-лабильного электрического сенсора. По каналу ионы проходят по эстафетному принципу, друг за другом. Ворота могут находиться в двух состояниях:"открыто-закрыто".

Слайд 20

Описание слайда:

Схема строения натриевого ионного канала мембраны в разрезе

Слайд 21

Описание слайда:

Схема облегченной диффузии, осуществляемой при помощи белка-переносчика.

Слайд 22

Описание слайда:

Ферментативный перенос описывается уравнением Михаэлиса-Ментена . Поток вещества М равен возможной максимальной скорости Vmax реакции в условиях насыщения фермента и концентрации субстрата С. , где k -константа Из уравнения следует, что при повышении концентрации субстрата скорость потока веществ реакции возрастает и приближается к некоторому постоянному значению, характерному для полного связывания с субстратом.

Слайд 23

Описание слайда:

Кинетика облегченной диффузии через мембраны при участии белка-переносчика и каналообразующего белка

Слайд 24

Описание слайда:

Ограниченная диффузия При наличии микроканалов в мембране происходит изменение полярности липидного слоя. Ограниченная диффузия характеризуется ограничением скорости движения заряженных частиц в следствии уменьшения электри- ческого взаимодействия.

Слайд 25

Описание слайда:

Обменная диффузия - это ферментативный перенос веществ через мембрану как с внешней, так и с внутренней среды клетки.

Слайд 26

Описание слайда:

Осмос - движение молекулы воды через полупроницаемые мембраны из места с меньшей концентрацией растворенного вещества в места с большей концентрацией. Осмос - это простая диффузия воды из мест с ее большей концентрацией в места с меньшей концентрацией воды. Это явление обуславливает гемолиз эритроцитов в гипотонических растворах.

Слайд 27

Описание слайда:

Уравнение, описывающее осмотический перенос воды. Где - количество воды, проходящей через мембрану площадью S за единицу времени; Р1 и Р2 – осмотическое давление растворов по одну и по другую сторону мембраны; k – коэффициент проницаемости.

Слайд 28

Описание слайда:

Фильтрация – это движение раствора через поры в мембране под действием градиента давления. Явление фильтрации играет важную роль в процессе переноса воды через стенки кровеносных сосудов.

Слайд 29

Описание слайда:

Фильтрация – движение жидкости через поры какой-либо перегородки под действием гидростатического давления. Где r – радиус поры l – длина поры η – вязкость жидкости Р1-Р2 – разность давления между началом и концом поры V – объем фильтрованной жидкости

Слайд 30

Описание слайда:

Активный транспорт Принцип работы АТФ-азных-насосов основан на конформационных перестройках белковой макромолекулы при взаимодействии с транспортируемым ионом. 1. Na+ - K+-насос осуществляется за счет противоградиентного переноса через мембрану трех ионов натрия из клетки и накачивающий два иона калия внутрь клетки.

Слайд 31

Описание слайда:

Основные этапы Na+ - K+-насоса : образование комплекса фермента с АТФ на внутренней поверхности мембраны (эта реакция активируется ионами магния) связывание комплексом трех ионов натрия фосфолирирование фермента с образованием аденозинтрифосфата переворот фермента внутри мембраны реакция ионного обмена натрия на калий, происходящая на внешней поверхности мембраны обратный переворот ферментного комплекса с переносом ионов калия внутрь клетки возращение фермента в исходное состояние с освобождением ионов калия и неорганического фосфата

Слайд 32

Описание слайда:

Слайд 33

Описание слайда:

Активный транспорт 2. Активный транспорт ионов кальция осуществляется через мембрану саркоплазмотического ретикулума. Ca2+ - насос идет за счет энергии гидролиза АТФ и переноса двух ионов кальция из клетки в межклеточное пространство.

Слайд 34

Описание слайда:

Основные этапы Са2+-насоса : Первый этап: связывание Са2+ с комплексом Mg-АТФазы на наружной поверхности саркоплазматической мембраны. Второй этап: гидролиз АТФ с образованием фермент-фосфатного комплекса. Третий этап: переход связанного Са2+ через мембрану в клетку. Четвертый этап: переход кальцийсвязывающих центров на наружную поверхность мембраны

Слайд 35

Описание слайда:

Слайд 36

Описание слайда:

Активный транспорт 3. Протонная помпа – это транспорт Н+ через мембрану митохондрии.

Слайд 37

Описание слайда:

Слайд 38

Описание слайда:

Перенос веществ через сложные мембраны можно рассмотреть на примере опыта Уссинга. Камера, заполненная нормальным раствором Рингера, разделена на две части свежеизолированной кожей лягушки. Слева - наружная поверхность кожи, справа - внутренняя серозная. Поток ионов Na+ через кожу идет от наружной к внутренней поверхности и наоборот. На коже лягушки возникает разность потенциалов: внешняя сторона имеет отрицательный заряд, внутренняя сторона имеет положительный заряд.

Слайд 39

Описание слайда:

Уравнение Уссинга Направление и скорость диффузии зависит от концентрации градиентов. Где Мск - поток вещества из среды в клетку Мкс - поток вещества из клетки в среду Ск – концентрация вещества в клетке Сс – концентрация вещества в среде