Липосомы (искусственные мембранные частицы) используются в медицине с целью направленной доставки лекарств.

А) Жидкостно-мозаичная модель мембраны клетки

Белки распределены между двумя слоями липидной мембраны и расположены таким образом, что у одних белков гидрофильная часть находится вне липидного слоя (СБ — стягивающие белки), у других — внутри липидного слоя (НСБ — нестягивающие белки). Поскольку НСБ двигаются свободно, эффекторный белок (ЭБ) наружного слоя может реагировать с ферментной единицей (ФЕ) внутреннего слоя и таким образом передавать сигнал с поверхности клетки внутрь клетки.

б) Модель активации аденилатциклазы гормоном

Г — гормон; Р — рецептор; НС — нуклео-тидрегулирующая субъединица; КС — каталитическая субъединица (аденилатциклаза).

Липосомы (искусственные мембранные частицы) используются в медицине с целью направленной доставки лекарств.

Транспорт через мембрану может быть:

Пассивный транспорт — перенос неэлектролитов и ионов через мембрану по градиенту химического или электрохимического потенциала. Это может быть простая диффузия через липидный бислой либо облегченная диффузия, осуществляемая переносчиками или по каналам в мембране. Процессы облегченной и простой диффузии направлены на выравнивание градиентов и установление равновесия в системе. Пассивный транспорт идет в направлении перепада электрохимического потенциала вещества, происходит самопроизвольно и не требует свободной энергии АТФ.

Активный транспорт — перенос неэлектролитов и ионов против градиента химического или электрохимического потенциала сопряжен с энергетическими затратами. Основное отличие активного транспорта от облегченной диффузии состоит в том, что одна из стадий активного транспорта энергозависима. АТФ. Активный транспорт в мембране сопровождается ростом энергии Гиббса.

Первый закон Фика указывает, что поток вещества, перемещаемого путём диффузии, пропорционален движущей силе диффузии - градиенту концентрации вещества: J = - D · dC/dx

Коэффициент проницаемости определяется коэффициентом диффузии D вещества, толщиной мембраны d и коэффициентом распределения вещества k, зависящим от растворимости вещества в органических растворителях, но не воде.

P = Dk/d

Электрохимический потенциал является энергией ионов:

μ₀- стандартный химический потенциал, который зависит от химической природы вещества и температуры,

R - универсальная газовая постоянная,

T - температура,

C - концентрация иона,

z - электрический заряд,

F - константа Фарадея,

φ - электрический потенциал.

Уравнением Теорелла:

Зависимость потока ионов J от электрохимического градиента определяется:

U - подвижность ионов

C - концентрация ионов,

dμ/dx - электрохимический градиент.

Уравнение Нернста-Планка:

	Ионные насосы

 

 

	Эквивалентная электрическая схема возбудимой мембраны

 

 

Биопотенциал — обобщённая характеристика взаимодействия зарядов, находящихся в исследуемой живой ткани, например, в различных областях мозга, в клетках и других структурах.

Потенциал действия — потенциал, возникающий при возбуждении ткани. Обычно он быстро достигает своего максимума (за время ~0,1—10 мсек), а затем более медленно (миллисекунды — секунды) снижается до нуля.

Потенциал покоя — потенциал, существующей между средой, в которой находится клетка, и её содержимым.

 

 

	Схематическое представление метода регистрации биопотенциалов.

 

Уравнение Гольдмана:

 

F - число Фарадея, R - газовая постоянная,

Z - валентность иона, φ - электрический потенциал на мембране, T - абсолютная температура, P - коэффициент проницаемости,
C_нар - концентрация наружного омывающего мембрану раствора электролита, C_вн - концентрация внутреннего раствора.

 

	Строение ионного канала