Презентация на тему: Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через

Реклама. Продолжение ниже
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Потенциалы в клетке
Химический потенциал для разбавленного раствора
Электрохимический потенциал
Виды транспорта через БМ
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Пассивный транспорт веществ через биологические мембраны
Пассивный транспорт
Пассивный транспорт через БМ
Простая диффузия: а – через липидный слой б – через липидные поры в – через белковые поры
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Причины пассивного транспорта
1 закон Фика
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Коэффициент диффузии D k
Проницаемость мембран
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Образование кинков а – транс-конфигурация б - гош-транс-гош конфигурация
Перемещение иона в липидном слое мембран
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Пассивный транспорт через поры:
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Пассивный транспорт: облегченная диффузия
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Схема переноса валиномицином ионов калия через мембрану
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Зависимость плотности потока веществ через БМ в клетку в зависимости от соотношения концентраций 1 – простая диффузия 2 – облегченная диффузия
Каналообразующий переносчики
Виды каналообразующих переносчиков (ионофоров)
Бислойная мембрана с липидными порами
Пассивный транспорт - осмос
Пассивный транспорт - фильтрация
Простая диффузия (вверху), облегченная диффузия через канал в мембране (в середине) электрофорез ионов - внизу.
Насыщаемый и ненасыщаемый транспорт ионов.
Активный транспорт веществ через биологические мембраны
Активный транспорт
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Опыты Уссинга : 1949 г. АТ показан на примере переноса ионов натрия через кожу лягушки
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Схема механизма Na + -К + - АТФ-фазы
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
Активный транспорт
Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через
1/52
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 81)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (3578 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации

Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через биологические мембраны 1

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
2

Слайд 2

Живые системы - открытые системы на всех уровнях организации Необходимое условие существования клетки – транспорт веществ через биомембраны, который обеспечивает: - метаболизм клетки биоэнергетические процессы создания потенциалов и генерации нервного импульса Нарушение транспортной функции биомембран – развитие патологии 2

Изображение слайда
1/1
3

Слайд 3

Основная количественная характеристика, используемая при описании переноса ионов или незаряженных молекул (неэлектролитов) через мембраны, — это поток. Поток частиц Ф n (моль/с) через площадь S измеряется числом частиц, которые пересекают эту площадь (например, мембрану клетки) за секунду. Поток вещества Ф измеряют не в числе частиц, а в числе молей данного вещества (или молей данных ионов). Основные понятия при описании явления переноса веществ через мембрану Трансмембранные потоки ионов имеют направление, нормальное к поверхности мембраны. Плотность потока ( J, моль/с • м2) – это количество вещества (в молях), переносимого за секунду через единицу площади, расположенной нормально к направлению потока. Ф n = Ф • N A J n =J • N A Положительным считается направление потока из замкнутого контура наружу. Таким образом, поток из клетки в окружающую среду имеет знак «+», а поток в клетку имеет знак «-». 3

Изображение слайда
1/1
4

Слайд 4

Величина J зависит от концентраций переносимых частиц по сторонам мембраны — С 1 и С 2, а в случае ионов — также и от разности потенциалов между водными фазами, омывающими мембрану φ 1 и φ 2 : Δφ = φ 2 - φ 1. Поток ионов из клетки. S ┴ — площадь, пересекаемая потоком перпендикулярно его направлению. В случае потока через мембрану S ┴ - площадь мембраны 4

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
5

Слайд 5: Потенциалы в клетке

Химический Электрохимический Химическим потенциалом данного вещества μ к называется величина, численно равная энергии Гиббса, приходящаяся на один моль этого вещества. Математически химический потенциал определяется как частная производная от энергии Гиббса G по количеству k -го вещества, при постоянстве температуры Т, давления Р и количеств всех других веществ m l ( l≠ к): 5

Изображение слайда
1/1
6

Слайд 6: Химический потенциал для разбавленного раствора

6

Изображение слайда
1/1
7

Слайд 7: Электрохимический потенциал

7

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8: Виды транспорта через БМ

Пассивный транспорт - перенос вещества без затраты энергии Активный транспорт - перенос вещества с затратами энергии Пассивный транспорт - это транспорт самопроизвольный, без затраты энергии, "под гору". Активный - требует затраты энергии. 8

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
9

Слайд 9

9

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
10

Слайд 10: Пассивный транспорт веществ через биологические мембраны

10

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
11

Слайд 11: Пассивный транспорт

Перенос k -ого вещества по градиенту ЭХП, то есть из мест с большим значением ЭХП к местам с меньшим значением ЭХП 11

Изображение слайда
1/1
12

Слайд 12: Пассивный транспорт через БМ

Простая диффузия Облегченная диффузия фильтрация осмос через липидный слой через липидные поры через белковые поры С подвижным переносчиком С фиксированным переносчиком 12

Изображение слайда
1/1
13

Слайд 13: Простая диффузия: а – через липидный слой б – через липидные поры в – через белковые поры

13

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
14

Слайд 14

Плотность потока ( J) – величина, равная количеству вещества, перенесенного за единицу времени через единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению переноса [J] =1моль/с*м 2 Уравнение Теорелла – плотность потока к-го сорта вещества при пассивном переносе 14

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15: Причины пассивного транспорта

Градиент концентрации Градиент ЭП 15

Изображение слайда
1/1
16

Слайд 16: 1 закон Фика

мембрана С 1 С 1 м > С 2 м С 2 l j m 16

Изображение слайда
1/1
17

Слайд 17

17

Изображение слайда
1/1
18

Слайд 18: Коэффициент диффузии D k

Зависит от размера и формы молекул Для малых молекул Для сферических молекул 18

Изображение слайда
1/1
19

Слайд 19: Проницаемость мембран

Хорошая для: Неполярных веществ (хорошо растворимые в липидной фазе) Органические кислоты Эфиры Плохая для: Полярных (водорастворимых) веществ Соли Основания Спирты Сахара Аминокислоты 19

Изображение слайда
1/1
20

Слайд 20

Проницаемость мембран для различных веществ 20

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
21

Слайд 21

Отношение проницаемостей для одновалентных ионов в калиевом канале аксона кальмара Р ион /Р К + Ион Кристаллический радиус, нм 0,018 Литий 0,060 0,010 Натрий 0,095 1,000 Калий 0,133 0,910 Рубидий 0,148 0,077 Цезий 0,169 21

Изображение слайда
1/1
22

Слайд 22: Образование кинков а – транс-конфигурация б - гош-транс-гош конфигурация

22

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
23

Слайд 23: Перемещение иона в липидном слое мембран

Ион перемещается, совершая скачки между петлями (кинками - (от англ. kink — петля, из- гиб) жирнокислотных цепей. Кинки образуются в результате теплового движения молекул, и ион может перемещаться в липидном слое мембраны, перескакивая из одного кинка в соседний. 23

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
24

Слайд 24

Движение иона поперек мембраны путем перескакивания из одного кинка в другой 24

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
25

Слайд 25: Пассивный транспорт через поры:

Липидные поры –гидрофильные поры в липидном бислое Белковые поры 25

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
26

Слайд 26

Липидные поры Белковые поры Размеры канала изменяются в зависимости от внешних условий и имеют динамических характер Размеры варьируются в широких пределах, поры могут «затекать» Нет выраженной избирательности каналов - универсальны Размер сохраняется на протяжении всей жизни поры Фиксированный набор радиусов Избирательность переноса 26

Изображение слайда
1/1
27

Слайд 27: Пассивный транспорт: облегченная диффузия

С подвижным переносчиком С фиксированным переносчиком Отличия от простой диффузии: Значительно быстрее Имеет свойство насыщения (все молекулы переносчики - заняты) Высокая специфичность Вещества – блокаторы облегченной диффузии (ингибиторы) 27

Изображение слайда
1/1
28

Слайд 28

Схема молекулы валиномицина: а,б - без включения иона калия; в — с включением иона калия б в 28

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
29

Слайд 29: Схема переноса валиномицином ионов калия через мембрану

29

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
30

Слайд 30

Механизм работы валиномицина в качестве переносчика К К К К К К 30

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/6
31

Слайд 31: Зависимость плотности потока веществ через БМ в клетку в зависимости от соотношения концентраций 1 – простая диффузия 2 – облегченная диффузия

31

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
32

Слайд 32: Каналообразующий переносчики

Внешняя часть молекулы – гидрофобна, внутренняя – гидрофильна На одном из концах молекулы – «якорь» - заряженные и сильно полярные группы, которые удерживают молекулу на одной стороне мембраны и позволяет ей пронизывать гидрофобную часть БМ Каналообразующий переносчики 32

Изображение слайда
1/1
33

Слайд 33: Виды каналообразующих переносчиков (ионофоров)

Аламецитин-пептидный антибиотик – 20 аминокислот в линейной цепи водная пора переменного диаметра Виды каналообразующих переносчиков (ионофоров) 33 Грамицидин А-цепь из 15 гидрофобных аминокислот спираль полый цилиндр пора низкая селективность из-за высокой эластичности спиральной структуры Полиеновые антибиотики

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
34

Слайд 34: Бислойная мембрана с липидными порами

34 СОЖ 1998 №10 С.10. Антонов В.Ф.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
35

Слайд 35: Пассивный транспорт - осмос

Диффузия воды из мест с ее большей концентрацией в места с меньшей концентрацией Вода р1 р2 Осмотическое давление 35

Изображение слайда
1/1
36

Слайд 36: Пассивный транспорт - фильтрация

Движение раствора через поры под действием градиента давления 36

Изображение слайда
1/1
37

Слайд 37: Простая диффузия (вверху), облегченная диффузия через канал в мембране (в середине) электрофорез ионов - внизу

37

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
38

Слайд 38: Насыщаемый и ненасыщаемый транспорт ионов

При обычной диффузии потоки невелики, но прямо пропорциональны концентрации иона в среде, из которой происходит перенос (нижняя прямая). При переносе через канал или с помощью подвижного переносчика потоки гораздо больше, но при увеличении концентрации ионов наступает насыщение. 38

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
39

Слайд 39: Активный транспорт веществ через биологические мембраны

39

Изображение слайда
1/1
40

Слайд 40: Активный транспорт

Перенос k -ого вещества против градиента электрохимического потенциала (ЭХП), то есть из мест с меньшим значением ЭХП к местам с его большим значением. Сопровождается увеличением энергии Гиббса Не может идти самопроизвольно, а только в сопряжении с процессом гидролиза АТФ, то есть за счет энергии, запасенной в макроэргических связях 40

Изображение слайда
1/1
41

Слайд 41

Перенос k -ого вещества против градиента ЭХП, то есть из мест с меньшим значением ЭХП к местам с большим значением ЭХП 41 Схема активного транспорта

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
42

Слайд 42

Создание градиента концентрации вещества Создание градиента электрического потенциала Создание градиента давления АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ УДЕРЖИВАЕТ ОРГАНИЗМ В НЕРАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ 42 Функции активного транспорта

Изображение слайда
1/1
43

Слайд 43: Опыты Уссинга : 1949 г. АТ показан на примере переноса ионов натрия через кожу лягушки

43

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
44

Слайд 44

Транспортные АТФ-азы Фермент Тип клеток Локализация Функция Na, К-АТФ-аза Большинство животных и растительных клеток Плазматическая мембрана Поддерживает высокую внутриклеточную концентрацию К Н-АТФ-аза Обкладочные клетки слизистой желудка Плазматическая мембрана Секретирует Н + в желудочный сок Н-АТФ-аза Животные и растительные клетки, бактерии Внутренняя мембрана митохондрий, внутренняя мембрана хлоропластов, плазматическая мембрана Участвует в окислительном фотосинтетическом фосфорилировании АДФ до АТФ Са-АТФ-аза Животные клетки Плазматическая мембрана Выкачивает Са 2+ из клеток, способствуя их накоплению в цитозоле Саркоплазматический ретикулум Способствует накоплению Са 2+ в цистернах саркоплазмати-ческого рстикулума, вызывая расслабление мышц 44

Изображение слайда
1/1
45

Слайд 45

Виды ионных насосов K+-Na +-АТФаза в цитоплазматических мембранах (K+-Na+- н acoc) Са2+-АТФаза (Са2+-насос) Н+-АТФаза в энергосопрягающих мембранах мито-хондрий, хлоро-пластов (Н+-насос, или протонная помпа) 45

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/4
46

Слайд 46

46

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
47

Слайд 47

From Mathews and van Holde: Biochemistry 2/e. © The Benjamin/Cummings Publishing Co., Inc. 47

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
48

Слайд 48

48

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
49

Слайд 49: Схема механизма Na + -К + - АТФ-фазы

49 1) Е + АТФ → Е*АТФ, 2) Е*АТФ + 3Na → [E*AT Ф ]*Na 3, 3) [E*AT Ф ]*Na 3 → [Е 1 ~ P]*Na 3 + АДФ, 4) [Е 1 ~ P]*Na 3 → [Е 2 ~ P]*Na 3, 5) [Е 2 ~ P]*Na 3 + 2К → [Е 2 ~Р]*К 2 + 3Na, 6) [Е 2 –Р]*К 2 → [E 1 –Р]*К 2, 7) [Е 1 –Р ] *К 2 → Е + Р + 2К.

Изображение слайда
1/1
50

Слайд 50

1. образование комплекса фермента с АТФ на внутренней поверхности мембраны 2. связывание комплексом 3-х ионов натрия 3. фосфорилирование фермента с образованием АДФ 4. переворот (флип-флоп) фермента внутри мембраны 5. реакция ионного обмена натрия на калий на внешней поверхности мембраны 6. обратный переворот ферментного комплекса с переносом ионов калия внутрь клетки 7. возвращение фермента в исходное состояние с освобождением ионов калия и неорганического фосфата 50 Схема механизма Na + -К + -АТФ-фазы

Изображение слайда
1/1
51

Слайд 51: Активный транспорт

Электронейтральный Активный транспорт Электрогенный Функционирование транспортной системы сопровождается обменом внутриклеточных ионов на внеклеточные в отношении «заряд на заряд» количество зарядов, переносимых за единицу времени в одном направлении НЕ компенсируется суммарным зарядом, переносимым в противоположном направлении Создаются дополнительные разности потенциалов 51

Изображение слайда
1/1
52

Последний слайд презентации: Раздел: Биофизика мембранных процессов Тема: Транспорт веществ через

52 Вторичный активный транспорт

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже