29. Физические процессы в биологических мембранах

Важной частью клетки являются биологические мембраны. Они отграничивают клетку от окружающей среды, защищают ее от вредных внешних воздействий, управляют обменом веществ между клеткой и ее окружением, способствуют генерации электрических потенциалов, участвуют в синтезе универсальных аккумуляторов энергии АТФ в митохондриях и т. д.

Строение и модели мембран

Мембраны окружают все клетки (плазматические и наружные клеточные мембраны). Без мембраны содержимое клетки просто бы растеклось, диффузия привела к термодинамическому равновесию, что означает отсутствие жизни. Можно сказать, что первая клетка появилась тогда, когда она отгородилась от окружающей среды мембраной.

Внутриклеточные мембраны подразделяют клетку на ряд замкнутых отсеков, каждый из них выполняет определенную функцию. Основу структуры любой мембраны представляет двойной липидный слой (в значительной степени - фосфолипиды). Двойной липидный слой образуется из двух монослоев липидов так, что гидрофобные "хвосты" обоих слоев направлены внутрь. При этом обеспечивается наименьший контакт гидрофобных участков молекул с водой. Такое представление о структуре мембраны не давало ответов на многие вопросы.

В дальнейшем была предложена модель, в основе которой лежит все та же липидная биослоистая мембрана. Эта фосфолипидная основа представляет собой как бы двухмерный растворитель, в котором плавают более или менее погруженные белки. За счет этих белков полностью или частично осуществляются специфические функции мембран - проницаемость, генерация электрического потенциала и т. д. Мембраны не являются неподвижными, спокойными структурами. Липиды и белки обмениваются мембранами и перемещаются как вдоль плоскости мембраны - латеральная диффузия, так и поперек нее - так называемый флип-флоп.

Уточнение строения биомембраны и изучение ее свойств оказались возможными при использовании физико-химических моделей мембраны (искусственных мембран). Наибольшее распространение получили три такие модели. Первая модель - монослои фосфолипидов на границе разделов вода - воздух или вода - масло.

Второй широко распространенной моделью биомембраны являются липосомы, которые представляют собой как бы биологическую мембрану, полностью лишенную белковых молекул. Третьей моделью, позволившей изучать некоторые свойства биомембран прямыми методами, является биолипидная (биослойная липидная) мембрана (БЛМ).

Мембраны выполняют две важные функции: матричную (т. е. являются матрицей, основой для удерживания белков, выполняющих разные функции) и барьерную (защищают клетку и отдельные компартаменты от проникновения нежелательных частиц).

Автор: Подколзина В.А.

<< Назад: Физические свойства нагретых и холодных сред, используемых для лечения

>> Вперед: Физические свойства и параметры мембран

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Нормальная анатомия человека. Конспект лекций

▪ Теория обучения. Шпаргалка

▪ Введение в педагогическую деятельность. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Интерактивная система Lego Smart Play 17.01.2026

Компания Lego предложила новый подход к конструкторским играм, представив платформу Smart Play, которая объединяет традиционные кирпичики с сенсорами, звуками и возможностью реагировать на действия ребенка. Разработка системы заняла около восьми лет и направлена на поддержку социальной, сюжетной и творческой игры. Главная идея Smart Play заключается в том, чтобы "спрятать" сложную электронику внутри конструкции. Это позволяет детям сосредотачиваться не на гаджетах, а на создании историй, взаимодействии с персонажами и собственной фантазии. Технология ориентирована на развитие творческого мышления и вовлечение в игру с самого начала. Система базируется на специальном "умном кирпиче", оснащенном датчиками, который способен реагировать на движение, воспроизводить звуки и распознавать другие элементы конструктора, включая умные минифигурки. Дополнительные Tiny Smart Tags позволяют платформе понимать контекст использования кирпичей: например, находится ли элемент в машине, вертолете и ...>>

Геймерские AR-очки ROG XREAL R1 17.01.2026

Дополненная реальность (AR) стремительно проникает в сферу развлечений, открывая пользователям новые формы взаимодействия с играми и мультимедийным контентом. Компании ASUS и XREAL представили долгожданное устройство - AR-очки ROG XREAL R1, которые обещают изменить представление о мобильных играх и иммерсивном игровом опыте. Новинка поражает своими техническими характеристиками. Каждое глазное яблоко пользователя получает изображение с помощью двух micro-OLED дисплеев с разрешением 1920x1080, пиковая яркость достигает 700 нит, а поле зрения составляет 57°. Частота обновления 240 Гц обеспечивает плавное изображение даже в динамичных играх, а встроенные динамики от Bose гарантируют качественный звук. Центром управления устройством стал ROG Control Dock - настоящий мультимедийный хаб, оснащенный двумя HDMI 2.0 и DisplayPort 1.4. Он позволяет мгновенно переключаться между ПК, консолями и другими устройствами. Подключение через USB-C обеспечивает максимальную совместимость, включая по ...>>

Большой адронный коллайдер прекращает работу 16.01.2026

Физика элементарных частиц - одна из самых передовых областей науки, где каждый эксперимент может изменить наше понимание мироздания. Центральным инструментом этих исследований является Большой адронный коллайдер (LHC), уникальный ускоритель частиц, позволяющий изучать самые фундаментальные законы природы. Недавно стало известно, что LHC временно прекращает свою работу для масштабной модернизации, которая подготовит его к новому этапу экспериментов с гораздо большей производительностью. Коллайдер, расположенный в подземном тоннеле вдоль швейцарско-французской границы, создает столкновения частиц на невероятно высоких энергиях. Именно здесь в 2012 году ученые открыли бозон Хиггса - ключевую частицу, объясняющую, почему другие элементарные частицы имеют массу. Это открытие стало одним из самых значимых событий современной физики и подтвердило предсказания Стандартной модели. Причиной временной остановки LHC стало развертывание проекта High-Luminosity LHC (HL-LHC). Модернизация позв ...>>

Случайная новость из Архива Смартфон Oppo A1 Pro 17.11.2022 Компания Oppo официально представила свой новый смартфон под названием Oppo A1 Pro. Главной особенностью Oppo A1 Pro является экран. Устройство обладает 6.7-дюймовым изогнутым OLED-дисплеем с центральным отверстием для фронтальной камеры, разрешением FHD+, 10-битной глубиной цвета, частотой обновления 120 Гц, встроенным сканером отпечатков пальцев и пиковой яркостью 950 нит. Панель поддерживает ШИМ-дым с частотой 2160 Гц и 4096 уровнями яркости, охватывает 100% цветовой гаммы DCI-P3 и имеет 93% отношения к корпусу. Вторым достоинством телефона является его основная камера, представленная 108-Мп главным датчиком и 2-Мп датчиком глубины. На лицевой панели находится 16-Мп фронтальная камера. Oppo A1 Pro оснащается чипом Qualcomm Snapdragon 695, оперативной памятью LPDDR4x, флэш-памятью UFS 2.2, аккумулятором емкостью 4800 мАч с поддержкой быстрой зарядки мощностью 67 Вт. Управляет смартфоном прошивка ColorOS 13 на базе Android 13. В наличии два стереодинамика, слот для карт MicroSD, модуль NFC. Весит смартфон 171 г, я его толщина составляет 7.7 мм. Доступны следующие варианты цвета: Moon Sea Black, Dawn Gold и Morning Rain Blue. Oppo A1 Pro с 8/128 ГБ памяти оценивается в $254, с 8/256 ГБ памяти - в $282, с 12/256 ГБ памяти - в $325. Заказ уже открыт, продажа начнется 25 ноября.

Другие интересные новости:

▪ Структура мозга задает некоторые личностные черты человека

▪ Холодильник Sharp JH-DT55B

▪ Человекоподобный робот отправится в космос

▪ Безанодная твердотельная натриевая батарея

▪ Графический ускоритель Radeon RX 6600 XT

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоприем. Подборка статей

▪ статья Хотите верьте, хотите нет. Крылатое выражение

▪ статья Где во время Второй Мировой войны англичане сражались против французов? Подробный ответ

▪ статья В помощь ластам. Личный транспорт

▪ статья Соседи охраняют квартиру. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Австралийские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026