Главная страница
qrcode

ФИЗИККАААаа. 1. Клеточная мембрана


Скачать 454.79 Kb.
Название1. Клеточная мембрана
АнкорФИЗИККАААаа.docx
Дата14.07.2018
Размер454.79 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаФИЗИККАААаа.docx
ТипДокументы
#42957
страница1 из 7
Каталог
  1   2   3   4   5   6   7

1. Клеточная мембранаотделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулируют обмен между клеткой и средой. Функции мембран: барьернаяобеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой, транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки, матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие, механическая — обеспечивает автономность клетки Большую роль в обеспечение механической функции имеют клеточные стенки, а у животных — межклеточное вещество, энергетическая — при фотосинтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки, рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами, ферментативная — мембранные белки являются ферментами. Физические свойства: Текучесть и вязкость = вязкости подсолнечного масла. 2. Ультразвук — упругие звуковые колебания высокой частоты. Способы получения: гидродинамический, аэродинамический и электроакустический. Гидродинамический и аэродинамический способы основаны на преобразовании кинетической энергии гидравлической или воздушной струи в энергию упругих акустических колебаний. Электроакустический способ основан на преобразовании энергии электрических колебаний в энергию механических колебаний и наоборот. Магнитострикция - это явление деформации упругого материала при изменении его магнитного состояния

. Пьезоэффект основан на образовании электрического потенциала при механической деформации некоторых материалов. Пьезоэффект обратим. Свойства: 1.Отражение ультразвука - уровень отражения ультразвука зависит от степени акустической неоднородности граничащих тканей: чем выше различие в акустической плотности двух сред, тем больше волн отражается. 2. Поглощение ультразвука - по мере проникновения ультразвуковых волн в среду происходит снижение мощности ультразвукового излучения и затухание ультразвуковой волны. Это определяется расходом энергии волны на преодоление внутреннего трения, происходит поглощение ультразвука тканями. Механизм влияния на биообъекты: Попадая в живой организм, ультразвук оказывает на него биологическое воздействие. При облучении ультразвуком обычной интенсивности хотя и производится микромассирующее воздействие на клетки, его эффект незначителен. Разумеется, с повышением интенсивности ультразвука механическое воздействие может привести даже к повреждению ткани. В тканях, находящихся на различной глубине, повышение температуры под влиянием излучения различно и тем меньше, чем глубже. А поскольку коэффициент поглощения тканей разный, степень нагревания различна, Применение в медицине: Диагностическое применение ультразвука в медицине (УЗИ). Терапевтическое применение ультразвука в медицине, как лечебное средство. Ультразвук обладает действием: противовоспалительным, рассасывающим, анальгезирующим, спазмолитическим, кавитационным усилением проницаемости кожи.

Эффективная эквивалентная доза (DЭЭ)-характеризует суммарный эффект, который оказывает ионизирующее излучение на организм человека, учитывая, что различные органы имеют различную чувствительность ионизирующим излучением. Сильнее всего поражаются красный костный мозг и половые железа, а нервная ткань весьма устойчива.

Коллективная эффективная эквивалентная доза(DКЭЭ) – объективная оценка масштаба радиационного поражения

DКЭЭ= D1ЭЭ+ D2ЭЭ+…+ DnЭЭ

DКЭЭ характеризует повреждающий эффект на популяцию в целом. Единица измерения: человеко-зиверт.

Полная коллективная эффективная эквивалентная доза (DПКЭ) – характеризует повреждающий эффект, которое получит поколение популяции людей живущих в зоне излучения за все последующие годы жизни.


2. Жидкостно-кристаллическая модель – ультратонкая пленка на поверхности клетки или клеточной органеллы, состоит из бимолекулярного слоя липидов с встроенными белками и полисахаридами – сложное молекулярное образование, основа которой –биополимеры: липиды, белки, углеводы.

Функции мембранных белков: белки ответственны за функциональную активность мембран. ферментативная — мембранные белки нередко являются ферментам, маркировка клетки — на мембране есть антигены, действующие как маркеры — «ярлыки», позволяющие опознать клетку, рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами.

Функции мембранных углеводов: контроль за межклеточными взаимодействиями, поддержание иммунного статуса клетки, обеспечение стабильности белковых молекул в мембране, роль антигенов при развитии клеточного иммунитета, в том числе при реакции отторжения трансплантата, места узнавания при заражении патогенными вирусами и микроорганизмами.

Функции мембранных липидов: Структурная - липиды составляют основу клеточных мембран. Регуляторная - липиды регулируют проницаемость мембран, их коллоидное состояние и текучесть, активность липидозависимых, активность мембранных рецепторов. Ряд липидов участвует в фиксации заякоренных белков. 

Латеральная диффузия – хаотичное тепловое перемещение молекул липидов и белков в плоскости мембраны. Флип-флоп—это диффузия молекул мембранных фосфолипидов поперек мембраны. Искусственная мембрана обычно представляет собой жесткую селективно-проницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны, в которых поддерживаются различные давления и составы разделяемой смеси.

Липосома – образующийся липидный бислой при энергичном встряхивании липидов в водной среде.Миокард-представляет поперечно-полосатую мышечную ткань. По выполняемой функции, функционирует как гладкая мускулатура. Сост. из типичных кордиомиоцитов. За сократимость миокарда отвечают типичны и небольшое кол-во атипичных миоцитов, которые располагаются в определённых местах-проводящая система сердца. Миокард слабо развит в предсердие. Свойства миокарда: сократимость, автоматизм, проводимость, рефрактерный период-период полной невосприимчивости миокарда к действию

раздражителя.

Мощностью дозы облучения называется физическая величина равная дозе облучения полученной единицей массы тела в единицу времени

P=D/t

Мощность экспозиционной дозы измеряется в А/кг.

Индикатор радиоактивности РАДЭКС РД 1503 – измеритель мощности дозы, предназначен для измерения уровней гамма-бета радиации и радиоактивной заражённости различных предметов гамма и бета излучением.

Принцип работы прибора заключается в следующем. Бытовой дозиметр Радэкс РД1503 использует счетчик Гейгера-Мюллера, с помощью которого в течение 40 секунд максимально точно подсчитывает количества бета- и гамма-частиц. Затем, Радэкс 1503 осуществляет индицирование полученных данных в единицы измерения, характерные для мощности эквивалентной дозы. Обработанная информация выводится на жидкокристаллический дисплей, встроенный в дозиметр Радэкс РД 1503. Регистрация каждой отдельной частицы во время работы Радекс РД1503 сопровождается отчетливым звуковым сигналом.Определение воздушного слоя половинного и полного поглощения бета излучения источника:1.Измерить мощность дозы около источника

2. Измерить мощность дозы на расстоянии 10, 20, 30 и т.д. см от источника

3. Данные зафиксировать в таблице

4. построить график зависимости мощности дозы от толщины слоя воздуха

5. По графику определить толщину слоя воздуха половинного и полного поглощения бета излучения

3.Пассивный транспорт — перенос веществ по градиенту концентрации из области высокой концентрации в область низкой, без затрат энергии (диффузия, осмос). Диффузия — пассивное перемещение вещества из участка большей концентрации к участку меньшей концентрации. Осмос — пассивное перемещение некоторых веществ через полупроницаемую мембрану. При простой диффузии частицы вещества перемещаются сквозь билипидный слой. Направление простой диффузии определяется разностью концентраций вещества по обеим сторонам мембраны. Путём простой диффузии в клетку проникают гидрофобные вещества и полярные маленькие молекулы. Не проникают полярные крупные молекулы, заряженные частицы и макромолекулы. Уравнения Фика, которое показывает,

что плотность потока вещества J

пропорциональна коэффициенту диффузии

D и градиенту концентрации. Это уравнение выражает первый закон Фика (Адольф Фик — немецкий физиолог, установивший законы диффузии в 1855 г.). Облегченная диффузия. Большинство веществ переносится через мембрану с помощью погружённых в неё транспортных белков. С помощью белков-переносчиков осуществляется как пассивный, так и активный транспорт веществ. Участие белков-переносчиков обеспечивает более высокую скорость облегченной диффузии по сравнению с простой пассивной диффузией. Облегченная диффузия не требует специальных энергетических затрат за счет гидролиза АТФ. Эта особенность отличает облегченную диффузию от активного трансмембранного транспорта.

Основные функции сердца: автоматизм, возбудимость, сократимость, проводимость. Выделяют следующие основные функции сердца: Автоматизм - это способность сердца вырабатывать импульсы, вызывающие возбуждение, при отсутствии внешних раздражителей. Проводимость - способность миокарда проводить импульсы из места их возникновения до сократительного миокарда. Возбудимость - способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов. Сократимость - способность сердца сокращаться под влиянием импульсов. Этой функцией в основном обладает сократительный миокард. Конструкция автоматической (проводящей) системы сердца, роль в формировании дипольных свойств сердца. Сокращения сердечной мышцы (миокарда) происходят благодаря импульсам, возникающим в синусовом узле и распространяющимся по проводящей системе сердца: через предсердия, атриовентрикулярный узел, пучок Гиса, волокна Пуркинье - импульсы проводятся к сократительному миокарду.

Электроны вращаются по орбите вокруг ядра. Можно рассматривать как микроток, который характеризуется орбитальным магнитным моментом

Рорб=e*υ*R/2

R – радиус орбиты

е – заряд электрона

υ – скорость движения

Кроме этого электроны вращаются вокруг своей оси. Это вращение характеризуется спиновым магнитным моментом.

РS=e*h/4πm

e - заряд

h – постоянная Планка

m – масса электрона

РS=0,93*10-23Дж/Тл=µб магнетон Бора

µб-единица измерения магнитных моментов.

Полный магнитный момент атома складывается из орбитального и спиновых магнитных моментов всех электронов.

Рм.а.=ΣРорб+ΣРS

ЯМР – ядерно-магнитный резонанс. В 1972 году Лаутебу предлагает использовать ЯМР для получения изображения и уже в 1977 получен первый снимок грудной клетки при помощи ЯМР. Широкое применение начинается с 80-х. ЯМР→МРТ (магнитно-резонансная терапия).

ЯМР – физическое явление, основанное на свойствах некоторых атомных ядер при помещении их в постоянное электромагнитное поле поглощать энергию в радиочастотном диапазоне и излучать её после прекращения действия импульса.

Достоинства: неинвазивность, безвредность, высокая дифференциация мягких тканей, естественный контраст движения крови, трёхмерный характер изображения.

Недостатки: высокая стоимость оборудования и его эксплуатации, высокие требования к помещениям, невозможность обследования больных с клаустрофобией, больных с метал. имплантантами.

Ларморова частота — угловая частота прецессии магнитного момента, помещенного в магнитное поле.В формуле Ларморова частота учитывается то магнитное поле, которое действует на месте нахождения частицы. Это магнитное поле состоит из внешнего магнитного поля B и других магнитных полей, которые возникают из-за электронной оболочки или химического окружения.

4. Транспорт ионов через клеточные мембраны.

Пассивный - перенос вещества из мест с большим значением электрохимического потенциала к местам с его меньшим значением. Электрохимический потенциал — физическая величина, связывающая химический потенциал (μ) и электрический потенциал (φ) некоторой электрохимической системы соотношением: A = μ + e·φ где А — работа, нарушающая электрохимическое равновесие 

системы; e — элементарный заряд частицы.

Идет с уменьшением энергии Гиббса, поэтому данный процесс может идти самопроизвольно без затраты энергии. Уравнение Теорелла:

j m= -UCd(ми)/dx U-подвижность частиц C-концентрация, знак минус показывает, что перенос происходит в сторону убывания (ми). Уравнение Нериста-Планка: F - число Фарадея, Z - валентность иона, T - абсолютная температура, R - газовая постоянная, http://www.mathcell.ru/formuls/phi.gif- электрическийhttp://www.mathcell.ru/formuls/i2.gif

Электрический диполь в физике - это два близко расположенных заряда разного знака, равных по абсолютной величине (-q и +q). Основной физической величиной для диполя является вектор электрического момента диполя , равный по величине произведению Электрический момент диполя - основная характеристика электрического диполя; векторная величина: 1)равная произведению абсолютного значения одного из зарядов диполя и расстояния между ними; 2)направления от отрицательного к положительному заряду. Токовый диполь – система из двух полюсов источника тока (истока и стока), помещенных в проводящую электролитическую среду. Сердце рассматривается как суммарный токовый диполь, являющийся результатом взаимодействия большого числа элементарных диполей, которые создают одиночные волокна миокарда. Источником электрического поля сердца являются электрические заряды - ионы, распределенные сложным образом в клетках и межклеточном пространстве миокарда. Каждая клетка сердечной мышцы создаёт электрическое поле, которое имеет характеристики, подобные в общих чертах характеристикам электрического поля других типов мышечных клеток. Но потенциал действия (ПД) сердечных клеток отличается от ПД клеток поперечнополосатых мышц своей формой и длительностью. Электрическое поле сердца в целом образуется наложением электрических полей отдельных клеток. Изменения электрического поля сердца происходят при деполяризации и реполяризации мембраны клеток сердца. Колебательный контур называется идеальным, если в нем нет потерь энергии на нагревание соединительных проводов и проводов катушки( пренебрегают сопротивлением R, т.е в котором отсутствует сопротивление проводников), а следовательно, не происходит необратимых преобразований энергии. Реально таких идеальных контуров в природе и технике не существует. Это - идеализация, помогающая изучить явления, происходящие в контуре.

Период собственных колебаний контура определится по формуле Томсона: 

 

L – индуктивность

C - ёмкость конденсатора

T - период колебания

Процессы в колебательном контуре

После замыкания ключа под действием электрического поля конденсатора в цепи появится электрический ток, сила тока i которого будет увеличиваться с течением времени. Конденсатор в это время начнет разряжаться, т.к. электроны, создающие ток уходят с отрицательной обкладки конденсатора и приходят на положительную. Вместе с зарядом q будет уменьшаться и напряжение u При увеличении силы тока через катушку возникнет ЭДС самоиндукции, препятствующая изменению силы тока. Вследствие этого, сила тока в колебательном контуре будет возрастать от нуля до некоторого максимального значения в течение некоторого промежутка времени, определяемого индуктивностью катушки.

Заряд конденсатора q уменьшается и в некоторый момент времени становится равным нулю (q = 0, u = 0), сила тока в катушке достигнет некоторого значения.

Без электрического поля конденсатора (и сопротивления) электроны, создающие ток, продолжают свое движение по инерции. При этом электроны, приходящие на нейтральную обкладку конденсатора, сообщают ей отрицательный заряд, электроны, уходящие с нейтральной обкладки, сообщают ей положительный заряд. На конденсаторе начинает появляться заряд q (и напряжение u), но противоположного знака, т.е. конденсатор перезаряжается. Теперь новое электрическое поле конденсатора препятствует движению электронов, поэтому сила тока i начинает убывать. Опять же это происходит не мгновенно, поскольку теперь ЭДС самоиндукции стремится скомпенсировать уменьшение тока и «поддерживает» его.

Далее сила тока становится равной нулю, а заряд конденсатора достигнет максимального значения Qm (Um).

И снова под действием электрического поля конденсатора в цепи появится электрический ток, но направленный в противоположную сторону, сила тока i которого будет увеличиваться с течением времени. А конденсатор в это время будет разряжаться (см. рис. 2, положение 6)до нуля (см. рис. 2, положение 7). И так далее.

Механизм образования электромагнитных волн.

Электромагнитная волна образуется благодаря взаимной связи переменных электрических и магнитных полей: изменение одного поля приводит к появлению другого. Чем быстрее меняется со временем магнитная индукция, тем больше напряженность возникающего электрического поля. И в свою очередь, чем быстрее меняется напряженность электрического поля, тем больше магнитная индукция. Следовательно, для образования интенсивных электромагнитных волн необходимо создать электромагнитные колебания достаточно высокой частоты. При этом условии напряженность электрического поля и индукция магнитного поля будут меняться быстро.


  1   2   3   4   5   6   7

перейти в каталог файлов


связь с админом