Проницаемость биологических мембран - definizione. Che cos'è Проницаемость биологических мембран
Diclib.com
Dizionario ChatGPT
Inserisci una parola o una frase in qualsiasi lingua 👆
Lingua:

Traduzione e analisi delle parole tramite l'intelligenza artificiale ChatGPT

In questa pagina puoi ottenere un'analisi dettagliata di una parola o frase, prodotta utilizzando la migliore tecnologia di intelligenza artificiale fino ad oggi:

  • come viene usata la parola
  • frequenza di utilizzo
  • è usato più spesso nel discorso orale o scritto
  • opzioni di traduzione delle parole
  • esempi di utilizzo (varie frasi con traduzione)
  • etimologia

Cosa (chi) è Проницаемость биологических мембран - definizione

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩАЯ СВОЙСТВА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СРЕДЫ
Тангенс угла диэлектрических потерь; Абсолютная диэлектрическая проницаемость; Относительная диэлектрическая проницаемость
  • ультрафиолетовый диапазон]].
  •  Схематическое изображение ориентации диполей в диэлектрической среде под воздействием электрического поля
  • Зависимость действительной и мнимой составляющих диэлектрической проницаемости воды при 20 °C

Проницаемость биологических мембран      

важнейшее свойство биологических мембран (БМ), заключающееся в их способности пропускать в клетку и из неё различные метаболиты (аминокислоты, сахара, ионы и т.п.). П. б. м. имеет большое значение для осморегуляции и поддержания постоянства состава клетки, её физико-химический Гомеостаз; играет важную роль в генерации и проведении нервного импульса, в энергообеспечении клетки, сенсорных механизмах и др. процессах жизнедеятельности. П. б. м. обусловлена особенностями строения БМ, являющихся осмотическим барьером между клеткой и средой, и служит характерным примером единства и взаимосвязи между структурой и функцией на молекулярном уровне.

БМ проницаемы лишь для небольшого числа низкомолекулярных жирорастворимых веществ (глицерин, спирты, мочевина и др.). Такая проницаемость (простая диффузия) играет сравнительно малую роль в процессах переноса веществ через мембраны. Более важные процессы переноса (транслокации) веществ через БМ происходят с участием специфических систем транспорта. Предполагают, что эти системы содержат мембранные переносчики (белки или липопротеиды) и, возможно, ряд др. компонентов, осуществляющих связанные с транспортом функции (например, рецепторные). Переносчик (или их система) связывает переносимое вещество (субстрат) и может перемещаться в мембране. Если переносчики неподвижно фиксированы в БМ, то считают, что в БМ существуют специфические для переносимого вещества поры или каналы (рис. 1). Если переносчик связывается с субстратом путём невалентных взаимодействий (ионными, гидрофобными и др. силами), то такой процесс называется вторичной транслокацией; различают 3 её типа (рис. 2): облегчённая диффузия (унипорт), котранспорт (симпорт) и противотранспорт (антипорт). Механизм облегчённой диффузии не зависит от переноса др. веществ в клетку или из клетки. Этим способом переносится, например, глюкоза в эритроциты. Котранспорт - совместный транспорт двух (или более) веществ в одном направлении. Так, транспорт глюкозы и аминокислот через слизистые оболочки тонкого кишечника сопряжён с транспортом ионов Na+. Механизм противотранспорта подразумевает сопряжение переноса вещества в одном направлении с потоком др. вещества в противоположном направлении. Этим способом осуществляется противоположно направленный перенос ионов Na+ и К+ в нервных клетках (см. Мембранная теория возбуждения). Процессы сопряжённого транспорта (симпорт и антипорт) имеют большое значение в тех случаях, когда переносимое вещество движется против градиента концентрации (из области меньшей в область большей концентрации). Такой активный транспорт, в отличие от пассивного транспорта (по концентрационному градиенту), требует затрат энергии. Энергообеспечение активного транспорта достигается за счёт сопряжения вторичной транслокации с ферментативными реакциями разрыва или образования химических связей. При этом энергия химического превращения расходуется на поддержание осмотического потенциала или асимметрии по обе стороны мембраны.

Транспорт веществ через БМ, связанный с разрывом или образованием валентных связей, называется первичной транслокацией. Типичный пример такого процесса - работа "натриевого насоса" (См. Натриевый насос), сопряжённая с химической реакцией гидролиза богатого энергией аденозинтрифосфата (АТФ), катализируемого ферментом аденозинтрифосфатазой. Гидролиз АТФ сопровождается переносом ионов Na+ из клетки и поступлением в клетку ионов К+; предполагают, что переносчиком ионов К+ является свободный фермент, а ионов Na+ - фосфорилированный фермент, образующийся в ходе гидролиза АТФ. До сих пор не удалось выделить переносчиков из БМ клеток животных. У бактерий четко доказано (главным образом генетическими методами) существование переносчиков - т. н. пермеаз (См. Пермеазы), некоторые из них (например, М-белок - переносчик лактозы у кишечной палочки) выделены в чистом виде. Имеются данные, показывающие, что активный транспорт сахаров и аминокислот у бактерий сопряжён с окислением D-молочной комитеты. У некоторых бактерий обнаружено большое число "связывающих белков", которые, возможно, являются рецепторными компонентами соответствующих транспортных систем.

П. б. м. регулируется гормонами и др., биологически активными веществами. Так, некоторые стероидные гормоны, инсулин и др. увеличивают проницаемость мембран эритроцитов, мышечных и жировых клеток. П. б. м. возбудимых клеток (например, нервных) зависит от особых веществ - медиаторов (См. Медиаторы) (ацетилхолин и др.). На П. б. м. для ионов сильно влияют антибиотики (валиномицин, грамицидин, нонактин), а также некоторые синтетические полиэфиры. В исследованиях П. б. м. - одной из важнейших проблем молекулярной биологии (См. Молекулярная биология) - большое значение имеют модельные мембраны: липидные монослои, искусственные двухслойные мембраны, многослойные замкнутые мембраны (липосомы) и т.п. Для изучения П. б. м. широко применяются электро-химические, физические и химические методы. См. также Биологические мембраны.

Лит.: Биологические мембраны, М., 1973; Гершанович В. Н., Биохимические и генетические основы переноса углеводов в бактериальную клетку, М., 1973; Никольский Н. Н. Трошин А. С., Транспорт Сахаров через клеточные мембраны, Л., 1973; Ташмухамедов Б. А., Гагельганс А. И., Активный транспорт ионов через биологические мембраны, Таш., 1973; Mitchell P., Translocations through natural membranes, "Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology", 1967, v. 29; Kaback Н. R., Transport, "Annual Review of Biochemistry", 1970, v. 39.

В. К. Антонов.

Рис. 1. Транспорт веществ через биологическую мембрану с участием переносчиков: S - субстракт; X, Y, a, b, c, d, e - переносчики; А - транспорт с участием одного переносчика, Б - транспорт с участием двух переносчиков, В - транспорт по специфическому каналу (поре).

Рис. 2. Механизмы вторичной транслокации: S и R - субстраты, Х - переносчик; А - унипорт, Б - симпорт, В - антипорт.

проницаемость биологических мембран      
свойство биологических мембран пропускать различные вещества.
Отделение биологических наук РАН         
ОТДЕЛ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
Отделение биологических наук АН СССР; ОБН РАН; Отделение биологических наук
Отделе́ние биологи́ческих нау́к Российской академии наук (ОБН РАН) — структурное подразделение Российской академии наук, в состав которого входят учёные, интересы которых лежат в области биологии, а также научные учреждения, исследования которых посвящены биологическим проблемам.

Wikipedia

Диэлектрическая проницаемость

Диэлектри́ческая проница́емость ( ε r {\displaystyle \varepsilon _{r}} и ε a {\displaystyle \varepsilon _{a}} ) — коэффициент, входящий в математическую запись закона Кулона для силы взаимодействия точечных зарядов q 1 {\displaystyle q_{1}} и q 2 {\displaystyle q_{2}} , находящихся в однородной изолирующей (диэлектрической) среде на расстоянии r 12 {\displaystyle r_{12}} друг от друга:

F = 1 4 π ε a | q 1 q 2 | r 12 2 , {\displaystyle F={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{a}}}\cdot {\frac {|q_{1}q_{2}|}{r_{12}^{2}}},}

а также в уравнение связи вектора электрической индукции с напряжённостью электрического поля:

D = ε a E {\displaystyle \mathbf {D} =\varepsilon _{a}\mathbf {E} }

в рассматриваемой среде.

Вводятся абсолютная ( ε a {\displaystyle \varepsilon _{a}} ) и относительная ( ε r {\displaystyle \varepsilon _{r}} r, от лат. relativus [-a, -um] — относительный) проницаемости:

ε a = ε 0 ε r , {\displaystyle \varepsilon _{a}=\varepsilon _{0}\varepsilon _{r},}

где ε 0 {\displaystyle \varepsilon _{0}}  — электрическая постоянная.

Cам термин «диэлектрическая проницаемость» применяется и для ε r {\displaystyle \varepsilon _{r}} , и для ε a {\displaystyle \varepsilon _{a}} ; ради краткости, одну из этих величин (в российской литературе чаще ε r {\displaystyle \varepsilon _{r}} , в англоязычной ε a {\displaystyle \varepsilon _{a}} ) переобозначают как ε {\displaystyle \varepsilon } (из контекста обычно ясно, о какой проницаемости идёт речь).

Величина ε r {\displaystyle \varepsilon _{r}} безразмерна, а ε a {\displaystyle \varepsilon _{a}} по размерности совпадает с ε 0 {\displaystyle \varepsilon _{0}} (в Международной системе единиц (СИ): фарад на метр, Ф/м).

Проницаемость ε r {\displaystyle \varepsilon _{r}} показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в конкретной среде меньше, чем в вакууме, для которого ε r = 1 {\displaystyle \varepsilon _{r}=1} .

Отличие проницаемости от единицы обусловлено эффектом поляризации диэлектрика под действием внешнего электрического поля, в результате которой создаётся внутреннее противоположно направленное поле. В области низких частот ω {\displaystyle \omega } значение проницаемости реальных сред ε r > 1 {\displaystyle \varepsilon _{r}>1} , обычно оно лежит в диапазоне 1—100, но для сегнетоэлектриков составляет десятки и сотни тысяч. Как функция частоты электрического поля величина ε r ( ω ) {\displaystyle \varepsilon _{r}(\omega )} слегка возрастает на участках вне полос или линий поглощения электромагнитного излучения данным материалом, однако вблизи линий или полос резко спадает, из-за чего высокочастотная диэлектрическая проницаемость ниже статической. Имеет место связь проницаемости и показателя преломления вещества: для немагнитной непоглощающей среды n 2 ( ω ) = ε r ( ω ) . {\displaystyle n^{2}(\omega )=\varepsilon _{r}(\omega ).}

Относительная диэлектрическая проницаемость ε r {\displaystyle \varepsilon _{r}} является одним из «электромагнитных параметров» среды, влияющих на распределение компонент вектора напряжённости электромагнитного поля в пространстве и описывающих среду в материальных уравнениях электродинамики (уравнениях Максвелла).