Медфизика Биомембраны. Структура, свойства (стр. 1 )

Медфизика

Биомембраны. Структура, свойства.

Толщина билипидного слоя и толщина биологической мембраны в целом составляют: 3,5нм и 10нм 8нм и 3,5мкм и 10мкм 4нм и 0,1мкм.

Жидкостно-мозаичная модель биологической мембраны включает в себя: Белковый слой, полисахариды и поверхностные липиды Липидный монослой и холестерин Липидный бислой Липидный бислой, белки, микрофиламенты

Липидная часть биологической мембраны находится в следующем физиологическом состоянии: жидкокристаллическом твердом кристаллическом твердом аморфном жидком аморфном

Характерное время переноса молекулы фосфолипидов из одного положения равновесия в другое при латеральной и флип-флоп диффузии составляет: 107-108 с; 10-7с 70-80с; 1 час 10-7-10-8 с; 1 час 1-2 часа; 10с

Удельная электрическая ёмкость биологической мембраны 0,005 Ф/м2 0,5⋅10-3 Ф/м2 0,005 Ом/м2 0,5⋅10-3 Ом/м2

Фазовый переход липидного слоя мембран из жидкокристаллического состояния в гель сопровождается: Увеличением толщины мембраны Уменьшением толщины мембраны Толщина мембраны не изменяется Такой переход происходить не может

Основу структуры биологических мембран составляют: aминокислоты двойной слой фосфолипидов углеводы слой белков

Вязкость липидного слоя мембран близка к вязкости: растительного масла этанола ацетона воды

Латеральной диффузией молекул в мембранах называется. . . перескок молекул поперек мембраны – из одного монослоя в другой; вращательное движение молекул; перемещение молекул вдоль плоскости мембраны активный транспорт молекул через мембрану

10. Укажите правильные высказывания:

1) Структурной основой биологической мембраны являются белки.

2) Обязательным структурным компонентом биологических мембран являются соединения, состоящие из полярной «головки» и неполярного «хвоста», например, фосфолипиды.

3) Латеральная диффузия липидов и белков в биомембранах осуществляется значительно быстрее, чем диффузия поперѐк мембраны – из слоя в слой.

4) Латеральная диффузия липидов и белков в биомембранах осуществляется значительно медленнее, чем диффузия поперѐк мембраны – из слоя в слой.

a) 2) и 3)

b) 1) и 2)

c) 1) ;2); 3)

d) 2) и 4)

11. Установите соответствие:

1) Плотность потока вещества  а) P=Dk/l ;

2) Коэффициент проницаемости  б) dc/dx ;

3) Градиент концентрации  в) J= - D⋅dc/dx

a) 1) - в)

b) 2) - а)

c) 3) – б)

Транспорт веществ через биологические мембраны

12. Перенос ионов при пассивном и активном транспорте происходит в направлении из области, где

13. Уравнение диффузии неэлектролитов (Фика) записывается:

14. Молекула валиномицина переносит через мембрану:

15. Перенос вещества при облегченной диффузии идет по сравнению с простой диффузией:

с такой же скоростью быстрее в противоположную сторону медленнее

16.  Определите плотность потока незаряженных частиц через мембрану, если коэффициент диффузии 10-5см2/с, толщина мембраны 8нм, концентрации вещества с внутренней и с внешней стороны мембраны, соответственно,

Свн=16 ммоль/л, Снар=96 ммоль/л. Коэффициент распределения k=0,2.

2·10-8моль/(м2·с); 2·10-5моль/(м2·с); 0,2 моль/(м2·с);   2 моль/(м2·с).

17. Уравнение Нернста – Планка показывает, что. . .

перенос ионов определяется неравномерностью их распределения (градиентом концентрации) и воздействием электрического поля (градиентом электрического потенциала); главная роль в возникновении потенциала покоя принадлежит ионам калия; потенциал покоя возникает в результате активного транспорта; мембраны обладают избирательной проницаемостью.

18. Плотность потока вещества J имеет размерность:

моль/(м·с); моль/(м3·с); моль/(м2·с); моль/с

19. Коэффициент проницаемости Р вещества через мембрану имеет размерность:

с/м2; м/с; моль/(м2·с); кг/м3

20. Укажите правильные высказывания:

1) Вещество диффундирует через мембрану тем легче, чем меньше его коэффициент распределения.

2) Облегчѐнная диффузия – это перенос ионов специальными молекулами – переносчиками.

3) Облегчѐнной называют диффузию веществ, имеющих высокие значения коэффициента распределения.

4) Диффузия заряженных частиц через мембрану подчиняется уравнению Фика.

5) Диффузия заряженных частиц через мембрану подчиняется уравнению Нернста-Планка.

6) Диффузия незаряженных частиц через мембрану подчиняется уравнению Нернста-Планка.

a) 2) и 5)

b) 1) и 4)

c)1) и 6)

d) 5)

21. Определите градиент концентрации для ионов калия на мембране, если толщина мембраны 10нм, концентрация [К+]нар=55ммоль/л, [К+]вн=555ммоль/л, коэффициент распределения k=0,1.

5⋅10 9моль/м4 5⋅10-9моль/м4 5⋅10 9моль/м 5⋅109моль/м2

22. Чему равен мебранный потенциал покоя, если концентрация ионов калия внутри клетки 125ммоль/л, снаружи – 2,5 ммоль/л, а толщина мембраны

8 нм? (RT/F=0,025B)

-98мВ. 98мВ - 98 В 0,098В

23. Чему равна напряженность электрического поля на мембране в состоянии

Чему равен мебранный потенциал покоя, если концентрация ионов калия внутри клетки 400ммоль/л, снаружи – 40 ммоль/л, а толщина мембраны

8 нм? (RT/F=0,025B)

58мВ. –0,58 В –58 мВ –0,058В

Биологические потенциалы

24. Мембранным потенциалом цм  называют:

цм = цвн - цнар цм = цнар – цвн цм = цвн + цнар цм = цвн/цнар

25. Диаметр кончика внутриклеточного электрода, используемого для измерения мембранного потенциала:

соизмерим с размером клетки много меньше размеров клетки много больше размеров клетки

26. Какой транспорт ионов создает мембранную разность потенциалов?

активный пассивный мембранная разность потенциалов не связана с транспортом ионов

27. Как соотносятся проницаемости мембраны аксона кальмара для ионов калия и натрия в покое?

Рк:PNa = 1:20 Рк:PNa = 1:0,45 Рк:PNa = 1:0,04

28. Что больше: скорость распространения электрического сигнала vэл. по проводам или скорость распространения нервного импульса vнерв. по мембране аксона?

vэл >> vнерв. vэл < vнерв. vэл = vнерв. vэл > vнер

29. Чему равна напряженность электрического поля на мембране в состоянии покоя, если концентрация ионов калия внутри клетки 125ммоль/л, снаружи – 2,5 ммоль/л, а толщина мембраны 8 нм? (RT/F=0,025B)

1,2⋅10-7 В 1,2⋅107 В/м 12⋅107 В/м 120⋅10-7 В/м

30. Чему равна напряженность электрического поля на мембране в состоянии покоя, если концентрация ионов калия внутри клетки 400ммоль/л, снаружи –

40 ммоль/л, а толщина мембраны 8 нм? (RT/F=0,025B)

7,2⋅106 В/м 7,2⋅10-7 В/м 7,2⋅107 В/м 720⋅10-7 В/м

31. Рассчитайте амплитуду потенциала действия, если концентрация калия и натрия внутри клетки возбудимой ткани соответственно: 125ммоль/л,

1,5 ммоль/л, а снаружи 2,5ммоль/л и 25ммоль/л. (RT/F=0,025B)

168мВ. –168мВ –98 мВ 70мВ

32. Оцените величину амплитуды нервного импульса, пользуясь уравнением Нернста для расчета калиевого и натриевого потенциалов, если [К+]нар=10ммоль/л, [К+]вн=400ммоль/л, [Na+]нар=450ммоль/л, [Na+]вн=50ммоль/л; RT/F=0,025В.

a)  – 147 мВ;

147 мВ; - 70 мВ; 0 мВ.

33. Для возникновения трансмембранной разности потенциалов необходимо и достаточно:        

наличие избирательной проницаемости и различие концентраций ионов по обе стороны от мембраны; повышенная проницаемость для ионов; наличие избирательной проницаемости и различие концентраций ионов по обе стороны от мембраны различие концентраций ионов по обе стороны от мембраны наличие избирательной проницаемости мембраны.

Механизмы генерации потенциала действия