Читать контрольная по физике: "Основы биофизики" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Задача 1 Чему равна плотность потока формамида через плазматическую мембрану Chara ceratophylla толщиной 8 нм, если коэффициент диффузии его составляет 1,4*10-8 см2 * с-1, концентрация формамида в начальный момент времени снаружи была равна 2 * 10-4 М (моль/литр), внутри в 10 раз меньше

Дано:

x = 8 нм = 8 * 10-9 м = 8 * 10-7 см

D = 1,4*10-8 см2 * с-1

С0 = 2 * 10-4 М

Сi = 2 * 10-5 М

Найти: J

Решение:

Воспользуемся уравнением ФикаJ = - D

Jdx = - DdC

Продифференцируем левую и правую части:

J= -D

В итоге получаем:

J = 1.4* 10-8 *= 1.4* 10-8 * 225 = 3.15 * 10 М*см/с

Задача 2

Бислойная липидная мембрана (БЛМ) толщиной 10 нм разделяет камеру на две части. Плотность потока метиленового синего через БЛМ постоянна и равна 3 * 10-4 М * см/с, причем концентрация его с одной стороны мембраны составляет 10-2 М, а с другой 2 * 10-3 М. чему равен коэффициент диффузии этого вещества через БЛМ?

Дано:

x = 10 нм = 10 * 10-9 м = 10-6 см

J = 3 *10-4 М * см/с

С0 = 10-2 М

Сi = 3 * 10-3 М

Найти: D

Решение:

Воспользуемся уравнением Фика

J = - D

Очевидно, что в нашем случае можно записать

J = - D

Тогда,

D = -J

D = - 3 * 10-4 *= - 3 * 10-4 * (- 0.000125) = 3.7 * 10-8 см2 * с-1

Задача 3

Найти коэффициент проницаемости плазматической мембраны Mycoplasma для формамида, если при разнице концентраций этого вещества внутри и снаружи мембраны, равной 5 * 10-4 М, плотность потока через мембрану - 8 * 10-4М *см/с.

Дано:

J = 8 * 10-4 М * см/с

Найти: Р

Решение:

Воспользуемся формулой:

Р = К* (1)

где К - коэффициент распределения вещества

х - толщина мембраны

Толщину мембраны можно найти из уравнения Фике:

J = - D

x = - D

подставим его в первое уравнение:

Р = К* = К*

В итоге получаем, принимая К = 1: Р = К* = 16 см/с

Задача 4

Потенциал покоя нервного волокна кальмара равен - 60 мВ а потенциал действия +35мВ.

Вследствие чего происходит такое изменение мембранного потенциала?

Ответ:

Все живые клетки при действии различных раздражителей переходят в возбужденное сост. При возбуждении разность потенциалов между клеткой и окружающей средой изменяется. Появляется электрический импульс.

Потенциал действия - разность потенциалов между цитоплазмой и окружающей средой при возбуждении. Распространение импульса определяется изменением состояния мембраны. В состоянии покоя в результате активного транспорта, значение концентрации ионов калия K+ выше в мембране, чем в окружающей среде. Для ионов натрия все Na+ наоборот. При этом на внутренней поверхности мембраны будет отрицательный «-» заряд, в рассматриваемом варианте он равен - 60 мВ. При возбуждении будет происходить следующее:

. Вначале увеличивается проницаемость мембраны для ионов натрия Na+. Натривевые каналы открываются лишь при возбуждении. Ионы Na+ входят в мембрану, в результате чего внутренняя поверхностьть мембраны меняет свой заряд с «-« на «+», т.е. происходит деполяризация мембран. Натриевый канал открыт малое время и в течении этого времени происходит изменение мембранного потенциала до +35мВ.

. Во время генерации импульса натриевый канал закрывается и открывается калиевый канал. Ионы K+ выходят наружу, что приводит к восстановлению - заряда на внутренней стороне мембраны. Во время импульса проницаемость мембраны увеличивается

Похожие работы