ЛЕКЦИЯ 11 ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МЕМБРАНАХ

1. Функции мембран.

2. Структура и модели мембран.

3. Физические свойства мембран.

4. Перенос молекул (атомов) через мембраны, уравнение Фика.

5. Перенос заряженных частиц, электродиффузное уравнение Нернста-Планка.

6. Виды транспорта через мембраны: пассивный и активный.

7. Основные понятия и формулы.

8. Задачи.

Изучение структуры и функционирования биологических мембран играет важную роль в медицине, так как многие патологические процессы в клетке связаны с нарушением функций мембран. Общая площадь мембран в органах и тканях достигает огромных размеров. Благодаря этому клетки располагают достаточной площадью для протекания на мембранах многочисленных процессов, обеспечивающих жизнеспособность человека.

11.1. Функции мембран

Мембрана выполняет в жизнедеятельности живых клеток (рис. 11.1) самые различные функции.

Механическое разделение. Клетка - элементарная живая система. Каждая клетка окружена наружной клеточной плазматической мембраной, которая заключает внутри себя содержимое клетки. С другой стороны, тонкая регуляция внутриклеточных процессов осуществляется на основе пространственного разделения органоидов клетки (внутриклеточные мембраны). Мембрана является поверхностью раздела (диэлектрической границей).

Транспортная функция. Через мембрану происходит перенос (транспорт) различных веществ, т.е. она принимает активное участие в жизнедеятельности клетки.

Рис. 11.1. Схема строения клетки

Селективный барьер. Мембрана защищает клетку от проникновения нежелательных частиц и веществ.

Рецепция. Через мембрану происходит распознавание других клеток, веществ.

Распространение нервного импульса. В мембране локализованы основные биоэлектрические процессы. Реализуется генерация электрического потенциала. Посредством мембраны происходит распространение нервного импульса.