ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАНАХ. КЕЙСОВЫЕ ЗАДАНИЯ
Задание 1.
Фильтрация и реабсорбция – основные биофизические механизмы переноса воды и растворенных веществ через капиллярную стенку. Эти процессы обеспечивают протекание водно-солевого обмена и перенос органических веществ между плазмой крови и тканевой жидкостью.
|
Концентрация какого вещества обуславливает онкотическое давление крови?
|
онкотическое давление плазмы крови обусловлено всеми белками крови, но основной вклад ( примерно 80 процентов) вносят альбулины
|
Почему учитывается не общая величина осмотического давление крови, а только его часть – онкотическое давление?
|
онкотическое давление- сила, которая определяет движение через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией
|
Предположите, как изменилось онкотическое давление крови человека, если у него возникли отеки – скопление воды в тканевой жидкости.
|
|
Какая физическая величина, наряду с онкотическим давлением, определяет протекание процессов фильтрации и реабсорбции?
|
Гидростатическое давление
|
К каким последствиям может привести нарушение фильтрационно-реабсорционного равновесия у человека?
|
может привести к гипоамолярной дигидрации и гипоосмолярной гипергидратации ( отеки или обезвоживание)
|
В какой системе органов процессы фильтрации и реабсорции протекают наиболее интенсивно и обеспечивают функциональную работу системы?
|
Выделительной системы
| Задание 2.
Все живые клетки окружены плазматической мембраной – ультратонкой пленкой, выполняющей ряд ключевых функций.
|
Какая модель строения плазматической мембраны на сегодняшний день является общепринятой?
|
Общепринятой является Шидностно-мозаичная модель. Согласно этой модели основу мембраны образует двойной слой фосфолипидов, и структурные белки
|
В каком агрегатном состоянии находятся компоненты плазматической мембраны?
|
компоненты плазматической мембраны находятся в жидком состоянии. Это обеспечивает относительную подвижность белковых молекул
|
Какие молекулы количественно преобладают в составе плазматической мембраны?
|
Липиды
|
Назовите свойство этих молекул, которое позволяет им принять необходимую ориентацию в структуре плазматической мембраны?
|
Обмен веществ между клеткой и межклеточным веществом
|
Каким образом ориентированы эти молекулы в составе плазматической мембраны?
|
Гидрофильные головки обращены к внешнему раствору, а гидрофобные хвостики обращены внутрь мембраны
| Задание 3.
В ходе эксперимента снизили температуру раствора, в котором инкубировались клетки. При этом произошли фазовые переходы плазматических мембран.
|
В каком агрегатном состоянии стали находиться компоненты плазматической мембраны?
|
|
Как изменилась толщина плазматической мембраны?
|
|
Как изменились вязкостные свойства мембраны?
|
|
Как изменилась проницаемость мембраны?
|
|
Как изменилась ориентация гидрофильных участков фосфолипидов плазматических мембран?
|
| Задание 4.
Эритроциты поместили в раствор. При этом произошел разрыв плазматических мембран и выход содержимого клеток во внешнюю среду.
|
Как называется описываемое явление?
|
Гемолиз эритроцитов
|
Какой вид транспорта веществ лежит в основе этого явления?
|
Простая диффузия воды через мембранные поры. Выход воды из клетки
|
Как называется раствор в который поместили эритроциты?
|
Гипертонический раствор
|
Как изменится интенсивность наблюдаемого явления при снижении температуры?
|
изменится интенсивность наблюдаемого явления при снижении температуры уменьшится
|
Какое вещество в большом количестве появится в растворе в результате разрушения клеток?
|
Гемоглобин
|
Почему для эритроцитов это явление более характерно, чем для большинства других клеток организма?
|
Низкая мембранно-клеточная эластичность.
Из-за отсутствия ядра гомеостаз не поддерживается
| Задание 5.
Эритроциты поместили в раствор. При этом произошло уменьшение объема клеток.
|
Как называется описываемое явление?
|
|
Какой вид транспорта веществ лежит в основе этого явления?
|
|
Транспорт какого вещества приводит к наблюдаемому явлению?
|
|
Как называется раствор в который поместили эритроциты?
|
|
Как изменится интенсивность наблюдаемого явления, если эритроциты принадлежат больному анемией с низким содержанием белка в эритроцитах?
|
|
Задание 6.
В качестве лекарственного препарата используется небольшая стероидная молекула, поступающая в цитоплазму за счет пассивного транспорта через плазматическую
мембрану.
|
Наиболее вероятный механизм транспорта препарата через плазматическую мембрану?
|
|
Через какие структуры плазматической мембраны, вероятнее всего, будет осуществляться перенос?
|
Вероятнее всего
|
Какая зависимость будет наблюдаться между температурой среды и скоростью переноса препарата?
|
|
Сравните скорость поступления в цитоплазму этого препарата и аналогичной молекулы с большим количеством полярных групп?
|
|
Какую размерность будет иметь величина, характеризующая эффективность поступления препарата в клетку
|
| Задание 7.
Ионы Ca2+ играют большую регуляторную роль в клетке, выступая в качестве вторичных мессенджеров многих процессов. В мышечном волокне, в состоянии относительного физиологического покоя, практически весь Ca2+ локализован в
саркоплазматическом ретикулуме (СПР) и не выходит в цитоплазму. При возбуждении мышечного волокна происходит быстрый переход иона в цитоплазму – область с
меньшей концентрацией, где он вызывает перестройку белков акто-миозинового комплекса, приводя, в конечном итоге, к мышечному сокращению.
|
За счет какого вида транспорта происходит переход Ca2+ в цитоплазму?
|
переход Ca2+ в цитоплазму происходит за счет активного транспорта
|
Какие структуры могут обеспечить неодинаковую проницаемость мембран СПР для Ca2+ в состоянии покоя и при возбуждении мышечного волокна?
|
Белковые каналы
|
Что выступает стимулом для изменения состояния этих структур?
|
стимулом для изменения состояния этих структур выступает электрический сигнал
|
Может ли истощение в клетке запасов АТФ привести к уменьшению интенсивности перехода Ca2+ в цитоплазму?
|
Нет, не может
|
За счет какого вида транспорта происходит обратный переход Ca2+ в СПР при расслаблении мышцы?
|
обратный переход Ca2+ в СПР при расслаблении мышцы происходит за сет активного транспорта
|
Какие структуры обеспечивают переход Ca2+
в СПР при расслаблении мышцы?
|
при расслаблении мышцы переход Ca2+
в СПР обеспечивают ?
|
Может ли истощение в клетке запасов АТФ привести к уменьшению интенсивности возврата Ca2+ в СПР при мышечном расслаблении?
|
Да, может
| Задание 8.
Ряд антибиотиков относится к группе ионофоров – веществ, способных существенно увеличить проницаемость мембраны для ионов. К ним относится валиномицин – подвижный переносчик, молекула которого имеет форму тора. В его присутствии значительно повышается скорость переноса ионов К+ через плазматическую мембрану.
|
Как называется механизм транспорта веществ с участием подобных переносчиков?
|
|
В каком направлении может осуществляться
|
|
перенос иона?
|
|
Может ли истощение в клетке запасов АТФ привести к уменьшению интенсивности перехода К+ при участии валиномицина?
|
|
Через какую структуру плазматической мембраны происходит рассматриваемый перенос?
|
|
Как в структуре молекулы валиномицина преимущественно распределены гидрофильные и гидрофобные группы, исходя из выполняемой транспортной функции?
|
|
Предположите, почему в присутствии антибиотиков данной группы нарушаются процессы жизнедеятельности у бактерий?
|
| Задание 9.
Вещество поступает в клетку в результате простой диффузии через плазматическую мембрану.
|
Какая зависимость между скоростью переноса и степенью гидрофильности молекулы?
|
|
Какая зависимость между скоростью
|
|
переноса и размером молекулы?
|
|
Какая зависимость между скоростью переноса и температурой среды?
|
|
Какая зависимость между скоростью переноса и величиной концентрационного градиента?
|
|
Какая зависимость между скоростью переноса и толщиной мембраны?
|
|
Какая зависимость между скоростью переноса и вязкостью мембраны?
|
| Задание 10.
Na+-K+-АТФ-аза – фермент из группы транспортных аденозинтрифосфотаз, встречающийся в плазматической мембране всех клеток животных.
|
Какой вид транспорта обеспечивает эта молекула?
|
|
К какой группе веществ по химической природе относится эта молекула?
|
|
К какой группе веществ, с точки зрения расположения в плазматической мембране, относится эта молекула?
|
|
В каком направлении молекула осуществляет
|
|
перенос ионов Na+?
|
|
В каком соотношении происходит перенос ионов Na+/K+ этой молекулой?
|
|
Может ли истощение в клетке запасов АТФ привести к уменьшению интенсивности переноса ионов с помощью этой молекулы?
|
|
Какую основную биологическую роль выполняет эта молекула в клетках возбудимых тканей?
|
|
Как изменяется энтропия клетки при функционировании этой молекулы?
|
| |
Скачать 150.06 Kb.