Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций:знания, практические навыки.

Основные вопросы темы - 45 мин

1. Общие представления о биологических мембранах.

2. Современные представление о структуре мембраны.

3. Модели Даниэля- Давсона, мозаическая модель, жидкостно-кристаллическая и др.

4. Основные функции биологических мембран.

5. Виды и функции мембранных белков.

6. Фазовые переходы.

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

- разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

- решение типовых и ситуационных задач

- тестирование

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- решение типовых и ситуационных задач

- обмен мнениями при разборе учебного материала

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

· Объяснить содержания и находить пути решения поставленных задач

· Преобразовывать формул и перевести единицу измерения физических величин

Задачи:

1. Рассчитайте время оседлой жизни и частоту перескоков из одного мембранного слоя в другой липидов мембран саркоплазматического ретикулума, если коэффициент латериальной диффузии D=45мм²/c, площадь, занимаемая одной молекулой фосфолипида А=1,9 нм² .

2. Рассчитайте среднее квадратичное перемещение молекул белков за 2с, если коэффициент латеральной диффузии для них составляет приблизительно 10-12м2/с.

3. Как изменится электрическая емкость мембраны (удельная) при ее переходе из жидкокристаллического состояния в гель, если известно, что в жидкокристаллическом

состоянии толщина гидрофобного слоя составляет 3,9 мм, а в состоянии геля – 4,7 мм. Диэлектрическая проницаемость липидов » 2.

4. Рассчитайте диэлектрическую проницаемость мембранных липидов, если толщина мембрана d= 10 нм, удельная электрическая емкость С= 1,7мФ/м².

5. При фазовом переходе мембранных фосфолипидов из жидкокристаллического состояния в гель толщина бислоя изменяется. Как при этом изменится электрическая емкость мембраны? Как изменится напряженность электрического поля в мембране?

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин

После выполнения практической части работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность решения задач студентов. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет виды и функции биологических мембран.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает по высше указанным компетенциям.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контроль

Вопросы:

1. Виды биологических мембран и их функции.
2. Химический состав мембран.
3. Виды мембранных липидов.
4. Свойства липидного монослоя.
5. Бислойные липидные структуры.
6. Латеральная диффузия и трансмембранные переходы.
7. Мембранные белки.
8. Виды и функции мембранных белков.

9. Липосомы.

10. Проанализируйте формулу Фика.

Тест

1. Толщина биологических мембран составляет порядка

A. 0,01нм

B. 0,1нм

C. 10нм

D. 100нм

E. 1мкм

2. Согласно жидкостно-мозаичной модели, биологическая мембрана состоит:

A. Из билипидного слоя

B. Двух слоев с белкковым слоем между ними

C. Двух слоев липидов, окруженных сверху и снизу двумя белковыми слоями

D. Билипидног слоя, белков и микрофиламентов

E. Слоя липидов с вкраплениями белков и углеводов

3. Латеральной диффузией называется диффузия:

1. Молекул из одного липидного слоя в другой
2. Молекул через биологическую мембрану
3. Молекул в мембране в пределах одного слоя
4. Белковых молекул из одного липидного слоя в другой
5. Ионов через бислойную мембрану

4. Переход молекул из одного липидного слоя в другой называется:

1. «флип-флоп» - переходом
2. облегченной диффузией
3. активным транспортом
4. латеральной диффузией
5. пассивным транспортом

5. Время оседлой жизни молекулы в одном положении составляет:

A.

B.

C.

D.

E.

6. Среднее квадратичное перемещение молекул за время t составляет:

A.

B.

C.

D.

E.

7. Липосомами называются:

A. мономолекулярные слои на границе раздела гидрофобной и гидрофильной фаз

B. плоские бислойные липидные мембраны

C. билипидные замкнутные структуры

D. слои липидов и белков, нанесенные на поверхность воды

E. то же самое, что и мицеллы

8. Липиды в составе биологических мембран находится:

A. в твердом аморфном состоянии

B. твердокристаллическом состоянии

C. жидком аморфном состоянии

D. жидкокристаллическом состоянии

E. аморфном состоянии

9. При фазовом переходе мембран из жидкокристаллического в гель-состояние площадь мембраны, приходящаяся на одну молекулу липида:

A. Уменьшается

B. Увеличивается

C. Не изменяется

D. Остаются в начальном положении

10. При фазовом переходе мембран жидкокристаллического в гель – состояние толщина мембраны:

A. Уменьшается

B. Увеличивается

C. Не изменяется

D. Остаются в начальном положении

11. Чем больше в «хвостах» липидов двойных связей, тем температура фазового перехода:

A. Выше

B. Ниже

C. Не зависит от этого

D. Изменяется прямолинейно

12. Температура плавления мембраны связана с изменением энтальпии и энтропии в этом процессе следующим образом:

A.

B.

C.

D.

E.

13. Основу структуры любой мембраны представляет:

1. Билипидный слой .
2. Трилипидный слой.
3. Четырелипидный слой.

D. Клетка.

E. Двойной липидный слой.

14. Важной частью клетки являются:

A. Ионы .

B. Биологические жидкости.

C. Биологические мембраны.

D. Молекулы.

E. Химические мембраны.

15. Молекулы фосфолипидов, входящие в состав биологических мембран амфифальна, т.е.:

A. Часть гидрофильная, другая-гидрофобна.

B. Часть белки, другая- гидрофильная.

C. Часть белки, другая- гидрофобная.

D. Химически нейтральна.

E. Неполярная.

16. Липидный бислой мембраны состоит из:

A. Неполярной головки и полярного хвоста.

B. Монослойный фосфолипид.

C. Холестерина.

D. Заряженных фотонов.

E. Полярной головки и неполярного хвоста.

17. Уравнение диффузии, Фика:

A. .

B. .

C. .

D. .

E. .

18. Вязкость липидного слоя мембраны:

A. Соответствует вязкостью воды.

B. Соответствует вязкостью растительного масла.

C. Соответствует вязкостью крови человека.

D. Соответствует вязкостью глицерина.

E. Соответствует вязкостью воздуха.

19. Функции белков в мембране осуществляет:

A. Потенциал действие.

B. Энергии связи.

C. Потенциал покоя.

D. Активный перенос.

E. Внешние силы.

20. При возбуждении разность потенциалов между клеткой и окружающей средой изменяется и возникает:

A. Потенциал действия.

B. Разность потенциалов.

C. Внутренние силы.

D. Внешние силы.

E. Потенциал сил.