Вариант № 14
Контрольная работа №1
I. Написать ответы на вопросы:
1. Транспорт неэлектролитов. Виды транспорта.
Диффу́зия (от лат. diffusio — распространение, растекание взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Д. происходит в направлении падения концентрации вещества и ведёт к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объёму (к выравниванию химического потенциала (См. Химический потенциал) вещества).
Д. имеет место в газах, жидкостях и твёрдых телах, причём диффундировать могут как находящиеся в них частицы посторонних веществ, так и собственные частицы (Самодиффузия).
Д. крупных частиц, взвешенных в газе или жидкости (например, частиц Дыма или Суспензии), осуществляется благодаря их броуновскому движению (См. Броуновское движение). В дальнейшем, если специально не оговорено, имеется в виду молекулярная Д.
Облегченная диффузия, в отличие от простой диффузии, облегчена участием в этом процессе специфических мембранных белков. Следовательно, облегченная диффузия - это диффузионный процесс, сопряженный с химической реакцией взаимодействия транспортируемого вещества с белком-переносчиком. Этот процесс специфичен и протекает с более высокой скоростью, чем простая диффузия.
Кинетика простой ( 7. Облегченная диффузия обычно характерна для водорастворимых веществ: углеводов, аминокислот, метаболически важных органических кислот, некоторых ионов. Путем облегченной диффузии осуществляется также транспорт стероидных гормонов, ряда жирорастворимых витаминов и других молекул этого класса. Практически направленные потоки веществ в клетке путем простой и облегченной диффузии никогда не прекращаются, поскольку вещества, поступившие в клетку, вовлекаются в метаболические превращения, а их убыль постоянно восполняется путем трансмембранного переноса по градиенту концентрации.
Самодиффузия никеля. авторадиограмма - реплика, X18000. Облегченная диффузия по дислокационным трубкам при диффузионном отжиге может создать химическую неоднородность, достаточную для выявления дислокаций при последующем травлении.
Облегченная диффузия в отличие от простой диффузии облегчена участием в этом процессе специфических мембранных белков. Следовательно, облегченная диффузия - это диффузионный процесс, сопряженный с химической реакцией взаимодействия транспортируемого вещества с белком-переносчиком. Этот процесс специфичен и протекает с более высокой скоростью, чем простая диффузия.
Облегченная диффузия обычно характерна для водорастворимых веществ: углеводов, аминокислот, метаболически важных органических кислот, некоторых ионов. Путем облегченной диффузии осуществляется также транспорт стероидных гормонов, ряда жирорастворимых витаминов и других молекул этого класса.
2. Уравнение Нернста, смысл. Условия и механизм возникновения мембранного потенциала в реальной клетке. Роль пассивных сил и активных сил.
Выражает зависимость электродного потенциала от концентраций веществ, участвующих в электродных процессах.
E = E0 + (2,3RT/zF)*lg([Ox]/[Red]), где E0 - стандартный электродный потенциал, R - газовая постоянная, T - абсолютная температура, z - число электронов, участвующих в электродном процессе, F - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль), [Ox] и [Red] - произведения концентраций (активностей) веществ, принимающих участие в соответствующей полуреакции в окисленной (Ox) и восстановленной (Red) формах.
При 25°C и упрощении констант уравнение принимает вид: E = E0 + (0,059/z)*lg([Ox]/[Red]).
Мембранный потенциал (или потенциал покоя) – это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны в состоянии относительного физиологического покоя. Потенциал покоя возникает в результате двух причин:
1) неодинакового распределения ионов по обе стороны мембраны;
2) избирательной проницаемости мембраны для ионов. В состоянии покоя мембрана неодинаково проницаема для различных ионов. Клеточная мембрана проницаема для ионов K, малопроницаема для ионов Na и непроницаема для органических веществ.
За счет этих двух факторов создаются условия для движения ионов. Это движение осуществляется без затрат энергии путем пассивного транспорта – диффузией в результате разности концент-рации ионов. Ионы K выходят из клетки и увеличивают положительный заряд на наружной поверхности мембраны, ионы Cl пассивно переходят внутрь клетки, что приводит к увеличению положительного заряда на наружной поверхности клетки. Ионы Na накапливаются на наружной поверхности мембраны и увеличивают ее положительный заряд. Органические соединения остаются внутри клетки.
3. Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона.
Вя́зкость (вну́треннеетре́ние) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате работа, затрачиваемая на это перемещение, рассеивается в виде тепла.
Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей — это описывается введением силы трения. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно.
Различают динамическую вязкость (единица измерения в Международной системе единиц (СИ) — Па·с, в системе СГС — пуаз; 1 Па·с = 10 пуаз) и кинематическую вязкость (единица измерения в СИ — м²/с, в СГС — стокс, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким как измерение времени вытекания заданного объёма через калиброванное отверстие под действием силы тяжести. Прибор для измерения вязкости называется вискозиметром.
Переход вещества из жидкого состояния в стеклообразное обычно связывают с достижением вязкости порядка 1011−1012 Па·с.
Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации. В уравнении Навье — Стокса для ньютоновской жидкости имеет место аналогичный вышеприведённому закон вязкости (по сути, обобщение закона Ньютона, или закон Навье — Стокса
Среди неньютоновских жидкостей, по зависимости вязкости от скорости деформации различают псевдопластики и дилатантные жидкости. Моделью с ненулевым напряжением сдвига (действие вязкости подобно сухому трению) является модель Бингама. Если вязкость меняется с течением времени, жидкость называется тиксотропной. Для неньютоновских жидкостей методика измерения вязкости получает первостепенное значение.
С повышением температуры вязкость многих жидкостей падает. Это объясняется тем, что кинетическая энергия каждой молекулы возрастает быстрее, чем потенциальная энергия взаимодействия между ними. Поэтому все смазки всегда стараются охладить, иначе это грозит простой утечкой через узлы.
II. Дать ответы на тесты и занести в таблицу(тесты содержатся в пособии: Рабочая тетрадь по биофизике).
|
| |||||
Контрольная работа №2
I. Написать ответы на вопросы:
1. Дать определение метода гальванизации, её применение. Объяснить эффекты, возникающие в тканях организма под влиянием постоянного тока (электролиз, поляризация, ионная асимметрия, электродиффузия, электроосмос).
Гальванизация - воздействие на организм человека постоянного электрического тока низкого напряжения (до 80В) и малой силы (до 50 мА). Метод берет свое название от фамилии известного врача ЛуиджиГальвани. Он впервые предположил, что мышцы человека вырабатывают электрический ток. Если при гальванизации применяется лекарственное средство, то такой метод называется электрофорез. Гальванический ток, улучшает усвоение организмом лекарственных препаратов, способствуя их мягкому и эффективному введению.
Метод гальванизации одиночно или в комплексе, применяется при лечении многих заболеваний, таких как: травмы, гипертонии и гипотонии, заболевания желудочно-кишечного тракта, заболевания периферической нервной системы (плекситы, радикулиты, невралгии), воспалительные процессы в различных органах и тканях, заболеваний позвоночника и суставов.
Противопоказание гальванизации:
Новообразования
Заболевания крови
Острые воспалительные процессы
Лихорадка
Беременность
Процедура гальванизации, техника проведения одного из вариантов:
Процедура проводится лежа или сидя, организм расслаблен, физические нагрузки отсутствуют. На очищенную и обезжиренную кожу накладывают гидрофильную прокладку. Располагают электроды с последующей фиксацией ремнями.
Если пациент во время процедуры усыпает, его отключают от аппарата гальванизации. Время воздействия тока устанавливает врач (5-25 минут, в зависимости от заболевания и возраста пациента). Количество процедур 15 сеансов.
Cредства
В процессе гальванизации используют лечебное действие гальванического тока и раствор или гель в качестве проводящей среды. В косметологии активно используют растворы коллагена, эластина, травяные сборы. Эти вещества не обладают подвижностью в электрическом поле. Крупные белковые молекулы заряда не имеют и в кожу проникнуть, не способны. Но раствор коллагена хорошо проводит ток. Мы используем раствор коллагена в качестве токопроводящего вещества для проведения гальванизации. Косметический эффект таких процедур значительно выше эффекта простого нанесения вещества на кожу за счет активизации сосудов и увеличения проницаемости клеточных мембран.
2. От чего зависит раздражающее действие одиночного импульса тока при проведении электростимуляции? Перечислить основные виды импульсных токов, используемых для проведения классической электростимуляции.
Для электростимуляции используют постоянные импульсные токи с прямоугольной, экспоненциальной или полусинусоидальной формой импульсов при их длительности от 1 до 300 мс, модулировании этих импульсов в серии различной длительности и частоты, силе тока до 50 мА. Могут быть использованы также переменные синусоидальные модулированные токи с несущими частотами 2000 и 5000 Гц при модуляции их низкими частотами от 10 до 150 Гц, силе тока до 80 мА.
Напомним, что в здоровой поперечнополосатой мышце возбуждение при действии тока развивается быстро, под воздействием коротких импульсов, причем для получения сокращения необходимо быстрое включение тока, поскольку плавное увеличение тока в силу большой адаптационной способности здоровых нервов и мышц не приводит к двигательному эффекту. При воздействии импульсов, наносимых с частотой более 20 в 1 сек, в здоровой мышце в результате суммации нервно-мышечным аппаратом отдельных возбуждений происходит тетаническое сокращение. Наиболее мощное мышечное сокращение в здоровой мышце возникает при частоте импульсов 60-100 Гц, однако при такой стимуляции быстро развивается утомление мышцы. При использовании более низких частот утомление развивается в меньшей степени, но уменьшается и сила мышечного сокращения. Поражение нерва и денервация мышцы характеризуются снижением или отсутствием реакции нерва и мышцы на стимуляцию серией часто следующих импульсов (т.е. на стимуляцию тетанизирующим током), снижением или отсутствием реакции нерва на стимуляцию постоянным током, временным повышением возбудимости мышцы при стимуляции одиночными импульсами постоянного тока с последующим постепенным угасанием этой реакции, извращением полярности реакции на гальванический ток.
Основным требованием к электростимуляции является достижение максимального результата при наименьшем повреждающем и раздражающем действии тока. В связи с этим очень важен подбор таких параметров стимулирующего тока, как частота, продолжительность, форма и амплитуда импульсов.
Частота импульсов: наиболее физиологичны и эффективны тетанические сокращения мышцы. Поэтому надо стремиться проводить стимуляцию не одиночными мало физиологичными сокращениями (подергиваниями) мышцы, а путем вызывания тетанических сокращений. Лишь в тех случаях, когда даже наиболее длинные импульсы тетанизирующего тока (40 мсек) не вызывают тетанического сокращения, как крайнюю меру, проводят стимуляцию одиночными, по возможности более короткими импульсами гальванического тока.
Продолжительность импульсов: чем короче продолжительность импульса, тем меньше раздражающий эффект тока. Увеличение продолжительности импульса, особенно свыше 60 мсек, сопровождается значительным увеличением болевых ощущений. Поэтому надо стремиться применять по возможности более короткие импульсы.
Амплитуда импульсов (сила тока): между силой тока и силой вызываемого мышечного сокращения существует линейная связь. Однако с увеличением силы тока увеличивается и его раздражающее действие.
Форма импульсов: для денервиро-ванной мышцы, адаптационные способности которой снижены, используют плавно нарастающий ток (наиболее адекватной является экспоненциальная форма импульсов).
3. Как построить градуировочную кривую для определения концентрации вещества вещества с помощью КФК-2? Как определить концентрацию вещества в растворе с помощью КФК-2?
Для аналитических целей в исследовательских и производственных лабораториях наряду с химическими методами широко применяют физико-химические и физические методы анализа. Для выполнения таких анализов применяют приборы со сложными электронными и оптическими схемами. Оптические методы используют связь между составом анализируемого вещества и его оптическими свойствами.
В зависимости от типа приборов различают фотоколориметрический и спектрофотометрический методы.
Если окрашенный раствор поместить в стеклянный сосуд с плоскими стенками (кювету) и направить на него световой поток, то часть светового потока отразится от кюветы, часть поглотится раствором и часть пройдёт через раствор.
При колориметрическом методе анализа широко применяется метод калибровочной кривой. Для этого предварительно готовят серию стандартных растворов с известным содержанием определяемого вещества. Измеряют оптическую плотность каждого раствора и строят график зависимости оптической плотности раствора от концентрации – калибровочную кривую.
По калибровочной кривой находят содержание определяемого вещества в анализируемом растворе.
Назначение и работа фотоэлектроколориметра КФК-2
Колориметр применяется на предприятиях водоснабжения, в металлургической, химической, пищевой промышленности, в сельском хозяйстве, в медицине и в других областях народного хозяйства.
Нормальными условиями работы колориметра являются: температура окружающей среды (20 + 5)º С, относительная влажность воздуха 45- 80%, напряжение питания сети (220+ 4,4) В, 50 Гц.
Порядок измерений на фотоэлектроколориметре КФК-2
1. Колориметр включить в сеть за 15 минут до начала измерений. Во время прогрева кюветное отделение должно быть открыто (при этом шторка перед фотоприемниками перекрывает световой пучок).
2. Ввести необходимый по роду измерения цветной светофильтр.
3. Установить минимальную чувствительность колориметра. Для этого ручку ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ установить в положение «1», ручку УСТАНОВКА 100 ГРУБО — в крайнее левое положение.
4. Перед измерениями и при переключении фотоприемников проверить установку стрелки колориметра на «О».
5. В световой пучок поместить кювету с растворителем или контрольным раствором, по отношению к которому производятся измерения.
6. Закрыть крышку кюветного отделения.
7 Ручками ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ и УСТАНОВКА 100 ГРУБО и ТОЧНО установить отсчет 100 по шкале колориметра. Ручка ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ может находиться в одном из трех положений: «1», «2» или «3».
8. Затем, поворотом ручки 4 кювету с растворителем или контрольным раствором заменить кюветой с исследуемым раствором.
9 Снять отсчет по шкале колориметра, соответствующий коэффициенту пропускания исследуемого раствора в процентах или по шкале Д в единицах оптической плотности.
10 Измерение проводить 2-3 раза и окончательное значение измеренной величины определить как среднее арифметическое из полученных значений.
Дать ответы на тесты и занести в таблицу (тесты содержатся в пособии: Рабочая тетрадь по биофизике).
Модуль № 2
Ответ
Ответ
3
1
1
2
4
1
2,4,1,3,5
2
4
2
2
4
2
1
3
1
4
1
4
1
Вариант № 14
Контрольная работа №1
I. Написать ответы на вопросы:
1. Транспорт неэлектролитов. Виды транспорта.
Диффу́зия (от лат. diffusio — распространение, растекание взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Д. происходит в направлении падения концентрации вещества и ведёт к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объёму (к выравниванию химического потенциала (См. Химический потенциал) вещества).
Д. имеет место в газах, жидкостях и твёрдых телах, причём диффундировать могут как находящиеся в них частицы посторонних веществ, так и собственные частицы (Самодиффузия).
Д. крупных частиц, взвешенных в газе или жидкости (например, частиц Дыма или Суспензии), осуществляется благодаря их броуновскому движению (См. Броуновское движение). В дальнейшем, если специально не оговорено, имеется в виду молекулярная Д.
Облегченная диффузия, в отличие от простой диффузии, облегчена участием в этом процессе специфических мембранных белков. Следовательно, облегченная диффузия - это диффузионный процесс, сопряженный с химической реакцией взаимодействия транспортируемого вещества с белком-переносчиком. Этот процесс специфичен и протекает с более высокой скоростью, чем простая диффузия.
Кинетика простой ( 7. Облегченная диффузия обычно характерна для водорастворимых веществ: углеводов, аминокислот, метаболически важных органических кислот, некоторых ионов. Путем облегченной диффузии осуществляется также транспорт стероидных гормонов, ряда жирорастворимых витаминов и других молекул этого класса. Практически направленные потоки веществ в клетке путем простой и облегченной диффузии никогда не прекращаются, поскольку вещества, поступившие в клетку, вовлекаются в метаболические превращения, а их убыль постоянно восполняется путем трансмембранного переноса по градиенту концентрации.
Самодиффузия никеля. авторадиограмма - реплика, X18000. Облегченная диффузия по дислокационным трубкам при диффузионном отжиге может создать химическую неоднородность, достаточную для выявления дислокаций при последующем травлении.
Облегченная диффузия в отличие от простой диффузии облегчена участием в этом процессе специфических мембранных белков. Следовательно, облегченная диффузия - это диффузионный процесс, сопряженный с химической реакцией взаимодействия транспортируемого вещества с белком-переносчиком. Этот процесс специфичен и протекает с более высокой скоростью, чем простая диффузия.
Облегченная диффузия обычно характерна для водорастворимых веществ: углеводов, аминокислот, метаболически важных органических кислот, некоторых ионов. Путем облегченной диффузии осуществляется также транспорт стероидных гормонов, ряда жирорастворимых витаминов и других молекул этого класса.
2. Уравнение Нернста, смысл. Условия и механизм возникновения мембранного потенциала в реальной клетке. Роль пассивных сил и активных сил.
Выражает зависимость электродного потенциала от концентраций веществ, участвующих в электродных процессах.
E = E0 + (2,3RT/zF)*lg([Ox]/[Red]), где E0 - стандартный электродный потенциал, R - газовая постоянная, T - абсолютная температура, z - число электронов, участвующих в электродном процессе, F - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль), [Ox] и [Red] - произведения концентраций (активностей) веществ, принимающих участие в соответствующей полуреакции в окисленной (Ox) и восстановленной (Red) формах.
При 25°C и упрощении констант уравнение принимает вид: E = E0 + (0,059/z)*lg([Ox]/[Red]).
Мембранный потенциал (или потенциал покоя) – это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны в состоянии относительного физиологического покоя. Потенциал покоя возникает в результате двух причин:
1) неодинакового распределения ионов по обе стороны мембраны;
2) избирательной проницаемости мембраны для ионов. В состоянии покоя мембрана неодинаково проницаема для различных ионов. Клеточная мембрана проницаема для ионов K, малопроницаема для ионов Na и непроницаема для органических веществ.
За счет этих двух факторов создаются условия для движения ионов. Это движение осуществляется без затрат энергии путем пассивного транспорта – диффузией в результате разности концент-рации ионов. Ионы K выходят из клетки и увеличивают положительный заряд на наружной поверхности мембраны, ионы Cl пассивно переходят внутрь клетки, что приводит к увеличению положительного заряда на наружной поверхности клетки. Ионы Na накапливаются на наружной поверхности мембраны и увеличивают ее положительный заряд. Органические соединения остаются внутри клетки.
3. Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона.
Вя́зкость (вну́треннеетре́ние) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате работа, затрачиваемая на это перемещение, рассеивается в виде тепла.
Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей — это описывается введением силы трения. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно.
Различают динамическую вязкость (единица измерения в Международной системе единиц (СИ) — Па·с, в системе СГС — пуаз; 1 Па·с = 10 пуаз) и кинематическую вязкость (единица измерения в СИ — м²/с, в СГС — стокс, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким как измерение времени вытекания заданного объёма через калиброванное отверстие под действием силы тяжести. Прибор для измерения вязкости называется вискозиметром.
Переход вещества из жидкого состояния в стеклообразное обычно связывают с достижением вязкости порядка 1011−1012 Па·с.
Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации. В уравнении Навье — Стокса для ньютоновской жидкости имеет место аналогичный вышеприведённому закон вязкости (по сути, обобщение закона Ньютона, или закон Навье — Стокса
Среди неньютоновских жидкостей, по зависимости вязкости от скорости деформации различают псевдопластики и дилатантные жидкости. Моделью с ненулевым напряжением сдвига (действие вязкости подобно сухому трению) является модель Бингама. Если вязкость меняется с течением времени, жидкость называется тиксотропной. Для неньютоновских жидкостей методика измерения вязкости получает первостепенное значение.
С повышением температуры вязкость многих жидкостей падает. Это объясняется тем, что кинетическая энергия каждой молекулы возрастает быстрее, чем потенциальная энергия взаимодействия между ними. Поэтому все смазки всегда стараются охладить, иначе это грозит простой утечкой через узлы.
II. Дать ответы на тесты и занести в таблицу(тесты содержатся в пособии: Рабочая тетрадь по биофизике).
|
| |||||
Регистрация кривой порога слышимости
Дата: 2019-02-02, просмотров: 247.
