Контрольная Биофизика, контрольная работа № 2. (3 вопроса, 2 задачи). Учебная работа № 187645

Учебная работа № 187645. Контрольная Биофизика, контрольная работа № 2. (3 вопроса, 2 задачи)

Выдержка из похожей работы

…….

Основы биофизики

…..тока 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 более чем в 5000 раз.
. Наступает реполяризация. Это
приводит к возникновению потенциалов действия на соседних невозбужденных
участках. Вновь возбужденный участок в свою очередь вновь становится
электроотрицательным, а возникающий локальный ток возбуждает следующий участок
и т. д.
Все эти процессы можно представить
на графике
Задача 5
Показать, что уравнение Фика для
диффузии является частным случаем уравнения Теорелла
Ответ:
Скорость диффузии подчиняется
важному феноменологическому закону, который называется I законом Фика:
Поток равен числу частиц,
диффундирующих вдоль оси Х в единицу времени через единичную площадку,
перпендикулярную это оси.
Поток прямо пропорционален
коэффициенту диффузии и градиенту концентрации dС/dх в данной точке оси х в
данный момент времени.
Чисто феноменологически первый закон
Фика можно рассматривать как некий частный случай общей формулы теоремы для
потока:
движущая сила,×
Концентр…