456 matches
-
din citoplasmă cu membrana și conținutul din vezicule este eliminat în exterior. Transcitoza realizează transportul macromoleculelor prin celulele endoteliului capilar. G.E. Palade a observat la microscopul electronic în citoplasma celulelor endoteliale vezicule ce traversează celulele, sugerând rolul veziculelor în transportul macromoleculelor din plasmă în afara patului vascular. II.2.3. Transportul pasiv II.2.3.1.Difuzia simplă In cazul membranelor biologice difuzia simplă se realizează pe două căi: ♦ prin dublul strat lipidic și ♦ prin proteinele intrinseci. Difuzia simplă prin stratul bilipidic
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
sunt: *Cuplarea reacțiilor chimice, procese producătoare de entropie și procese care scad entropia. * Procese de reglare homeostatică a parametrilor fiziologici. *Excesul de ordine (organismul produce mai multă ordine decât strictul necesar). *Utilizarea informației genetice (pe baza informației genetice se sintetizează macromolecule care se organizează în structuri celulare, țesuturi, organe și se realizează procesele de reglare). *Reacții autocatalitice care duc la formarea de structuri. * Autoînnoirea. în sistemele vii are loc o continuă înlocuire a celulelor. Pe măsură ce celulele se maturizează și îmbătrânesc, datorită
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
cu viața. O altă comportare opusă principiului al II-lea al termodinamicii este aceea legată de evoluția sistemelor vii care se realizează în sensul creșterii complexității structurale, a creșterii ordinii, deci a scăderii entropiei. Organismele vii își complică structura sintetizând macromolecule complexe și organizându-le într-o arhitectură supramoleculară foarte bine definită. Ca urmare, principiul al II-lea al termodinamicii nu este valabil întocmai pentru sistemele vii, pentru că acestea sunt sisteme deschise. Principiul al II-lea al termodinamicii și temodinamica proceselor
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
purinică sau pirimidinică, o monozaharidă, o pentoză, un rest de acid fosforic esterificat cu una din grupările hidroxil ale pentozei. în ADN se găsesc două baze purinice, adenina (A) și guanina (G), și două baze pirimidinicecitozina (C) și timina (T). Macromoleculele de acizi sunt răsucite în forma unei duble elice. Cele două elice sunt orientate cu resturile de pirimidină și de purină spre interior, astfel că fiecare rest de pirimidină stă în fața unui rest de purină și sunt legate prin legături
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
ale proprietăților fizice ale constituienților sistemelor biologice. In cele ce urmează ne vom referi numai la unele dintre ele, dat fiind că spațiul nu ne permite decât abordarea celor mai uzuale. VI.1.SEDIMENTAREA, DIFUZIUNEA, ULTRACENTRIFUGAREA Masele unor particule sau macromolecule se determină uzual prin observarea mișcării lor sub influența unor forțe exterioare. VI.1.1. Sedimentarea In cazul mișcării libere a unei particule, se presupune că asupra particulei de masă m acționeză următoarele forțe: • greutatea G=mg, • forța arhimedică, F
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
este 100/12. Inlocuind în relația (VI.9) valorile numerice ale constantelor, se obține: VI.1.2. Determinarea masei moleculare la difuziune In capitolul I s-a analizat detaliat procesul de difuzie. Acest fenomen servește la măsurarea unor mărimi caracteristice macromoleculelor biologice, după cum vom vedea în cele ce urmează. Fenomenul de difuzie face să apară o nouă forță ce acționează asupra particulelor, datorită variației de concentrație. Presupunem acum că forțele ce acționează asupra unei particule sunt forța de difuzie și cea
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
o determinare independentă a coeficientului de difuzie, D. Timpul necesar atingerii echilibrului este însă destul de lung astfel încât metoda nu este practică pentru molecule având masa moleculară mai mare de 5000. In tabelul VI.2 se dau principalele mărimi caracteristice unor macromolecule în soluții apoase. Tabelul VI.2 Substanța s(10-13s) D(m2s-1.10-11) M(Kg/Kmol) Albumină serică umană 4,46 6,1 70.000 Hemoglobină(om) 4,48 6,9 63.000 Hemoglobină(cal) 4,41 6,3 68.000
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Albumină serică umană 4,46 6,1 70.000 Hemoglobină(om) 4,48 6,9 63.000 Hemoglobină(cal) 4,41 6,3 68.000 Mioglobină(inimă de vacă) Hemocianină(caracatiță) VI.2. ELECTROFOREZA Electroforeza se bazează pe studiul mișcării macromoleculelor încărcate cu sarcină electrică într-un fluid, ca urmare a aplicării unui câmp electric. Dacă macromolecula are sarcina electrică q și se află într-un câmp electric de intensitate E, asupra ei acționează o forță de natură electrică : Forței electrice
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
000 Hemoglobină(cal) 4,41 6,3 68.000 Mioglobină(inimă de vacă) Hemocianină(caracatiță) VI.2. ELECTROFOREZA Electroforeza se bazează pe studiul mișcării macromoleculelor încărcate cu sarcină electrică într-un fluid, ca urmare a aplicării unui câmp electric. Dacă macromolecula are sarcina electrică q și se află într-un câmp electric de intensitate E, asupra ei acționează o forță de natură electrică : Forței electrice i se opune forța de frecare Stokes,. Forța electrică imprimă particulei o accelerație până ce particula atinge
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
E, asupra ei acționează o forță de natură electrică : Forței electrice i se opune forța de frecare Stokes,. Forța electrică imprimă particulei o accelerație până ce particula atinge viteza v, constantă care se obține la echilibrul acestor forțe: . Se definește mobilitatea macromoleculei u, raportul între viteza particulei și intensitatea câmpului electric: Mobilitatea unei particule de sarcină q=ze (e fiind sarcina elementară) și rază r va fi după (VI.25) și (VI.26): Numeroase măsurători cantitative au arătat că mobilitatea este o
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
în substanța studiată. biologice pot fi studiate prin metoda RES doar atunci cînd eri cu spin necompensat. S folosită, numită metoda markerilor de spin este una din cele nici de investigație ce permite obținerea de informații privind structura și dinamica macromoleculelor. Dintre domeniile în care se aplică amintim studiul biopolimerilor care a permis elucidarea unor aspecte privind activitatea catalitică a enzimelor, simetria moleculelor proteice, calculul distanței dintre diferitele grupări chimice etc. Prin utilizarea markerilor de spin au putut fi elucidate aspecte
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
în care substanța dizolvată difuzează lent, care nu trec prin membrane semipermeabile și din care substanța dizolvată nu cristalizează. În lucrările lui Staudinger (1922) apare diferențierea clară între coloizii organici și cei anorganici. Coloizii organici sunt substanțe macromoleculare, cu dimensiunile macromoleculelor de ordinul 10-7 - 10 9 m; aceste dimensiuni coincid cu cele ale particulelor din coloizii anorganici (de exemplu coloizii de aur sau sulf), ceea ce explică proprietățile lor cinetice și optice asemănătoare. Împărțirea substanțelor în cristaloizi și coloizi este astăzi depășită
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
au loc la suprafața de separare dintre componente, o importanță deosebită prezintă acele fenomene care însoțesc modificările de concentrație ale componentelor. Fenomenele de sorbție au loc cu modificarea concentrației la interfața dintre două componente. Atunci când pătrunderea unor particule (molecule, ioni, macromolecule) are loc în întreaga masă a unei componente a sistemului, procesul se numește absorbție. Dacă particulele se concentrează doar la suprafața de separare (interfața) dintre componente, procesul poartă numele de adsorbție. Adsorbția reprezintă acumularea la suprafața unei substanțe lichide sau
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
puternică și particulele dispersate leagă un număr mare de molecule de solvent. În sistemele liofobe, interacțiunea este foarte slabă sau nu există. Dacă mediul de dispersie este apa, sistemele se numesc hidrofile și hidrofobe. Dispersiile liofobe, formate din micro sau macromolecule, interacționează slab cu mediul de dispersie. Coloizii micelari de asociație și cei moleculari au interacțiuni puternice cu mediul de dispersie, sunt stabili și nu pot fi distruși prin modificarea naturii solventului. 4. după forma particulei fazei disperse. Această formă influențează
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
sau „protectori coloidali” poate fi de trei tipuri, după felul stabilizatorului: 1) stabilizarea prin încărcare electrică sau legarea particulelor coloidale de particule mai mici încărcate electric ioni, dipoli (fig. 2.13 a); 2) stabilizarea prin legare de particule mai mari - macromolecule și alte particule coloidale (fig. 2.13 b); 3) stabilizarea cu agenți tensioactivi sau coloizi de asociație (fig. 2.13 c) Prin legarea particulelor coloidale de diferite substanțe stabilizatoare se frânează și îmbătrânirea, electroliții fiind opriți de a mai trece
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
clasă de compuși, fiind numiți și coloizi monofazici. Soluțiile de compuși macromoleculari sunt formate din molecule (particule moleculare), deși foarte mari în raport cu moleculele obișnuite. Ele prezintă o stabilitate, chiar și termodinamică, mult mai mare datorită creșterii entropiei de formare a macromoleculelor din micromoleculele respective. Prin urmare, soluțiile de compuși macromoleculari se pot obține în concentrații foarte mari și se formează în mod spontan printr-un proces de dispersie analog dizolvării. Deși pot fi separate prin dializă ca toți coloizii, aceste soluții
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
unii coloizi ai unor compuși macromoleculari neutri, nepolari. În schimb, mișcarea browniană și difuzia termică au loc la fel de intens ca și la coloizii liofobi, iar activitatea capilară, presiunea osmotică și vâscozitatea pot lua valori mult mai mari, caracteristice soluțiilor de macromolecule. 152 2.7.1.1. Clasificarea coloizilor macromoleculari Pentru a explica diferitele comportări ale produșilor macromoleculari, Staudinger propune o clasificare a acestora după mai multe criterii: formă și mărime a) formă - coloizii cu particule de formă sferică (izometrică) se numesc
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
iar cei cu particule de formă diversă, coloizi liniari. b) mărime - hemicoloizii au un grad de polimerizare mai mic decât 100, mezocoloizii au gradul de polimerizare cuprins între 100 și 1000, iar eucoloizii au acest parametru cu valori peste 1000. Macromoleculele au numai anumite dimensiuni medii, forma lor cea mai probabilă fiind cea de ghem. Ghemele macromoleculare pot fi la rândul lor strânse sub formă de particule izometrice (sferoidale) sau întinse sub formă de fibre. modul de înlănțuire al particulelor în
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
au numai anumite dimensiuni medii, forma lor cea mai probabilă fiind cea de ghem. Ghemele macromoleculare pot fi la rândul lor strânse sub formă de particule izometrice (sferoidale) sau întinse sub formă de fibre. modul de înlănțuire al particulelor în macromoleculă după acest criteriu, avem molecule ramificate, liniare, împâslite prin punți de hidrogen între catene și tridimensionale. Ultima categorie reprezintă clasa compușilor care se îmbibă cu dizolvanți fără a se dizolva propriu zis, fiind insolubili. gradul de polimerizare dacă gradul de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
acidului silicic sau silicaților), cel de-al doilea element fiind de obicei oxigenul. Dintre clasele de compuși macromoleculari organici, cele mai importante pentru proprietățile lor specifice, coloidale, sunt: a) polimerii neutri (nepolari, neionici) - ale căror proprietăți se datorează excusiv dimensiunilor macromoleculelor; b) polielectroliții - la acești compuși se manifestă proprietățile electrochimice și electrocapilare ale coloizilor liofili; c) polielectroliții (polimerii) amfoteri - au ca reprezentanți foarte importanți proteinele. Dintre polimerii neutri, cei mai cunoscuți sunt: polimerii hidrocarburilor - polietilena, polistirenul, poliizoprenul (izomerul cis fiind 153
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
structurii și sarcinilor polielectrice. 154 2.7.1.2. Presiunea osmotică. Echilibrul de membrană Prin determinarea presiunii osmotice la compușii macromoleculari s-a observat că valoarea măsurată este mult mai mică decât cea calculată. Valorile sunt și mai mici atunci când macromolecula este un electrolit. Explicația acestor abateri a fost dată de Donnan, care a propus teoria echilibrului de membrană (echilibrul Donnan). Se consideră un sistem alcătuit din două soluții: I - soluția unei proteine sub formă de sare (R+Cl-), unde R
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
un electrolit. Explicația acestor abateri a fost dată de Donnan, care a propus teoria echilibrului de membrană (echilibrul Donnan). Se consideră un sistem alcătuit din două soluții: I - soluția unei proteine sub formă de sare (R+Cl-), unde R+ este macromolecula nedifuzibilă prin membrana semipermeabilă; II - soluția unui electrolit tare, cu masă moleculară mică și care conține același anion (de exemplu NaCl). Introducând aceste soluții într-un vas compartimentat printr-o membrană semipermeabilă și considerându-le complet ionizate, vom avea în
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de separare a fazelor. Dintre fenomenele ce au loc la suprafața de separare dintre componente, foarte importante sunt cele care însoțesc modificările de concentrație ale componentelor. Fenomenele de sorbție se petrec la interfața dintre două componente. Atunci când pătrunderea moleculelor, ionilor, macromoleculelor are loc în întreaga masă a unei componente a sistemului, procesul se numește absorbție. Dacă o componentă se concentrează numai la suprafața de separare, procesul poartă numele de adsorbție. Acumularea la suprafața unei substanțe solide sau lichide a unei alte
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
macromoleculare, cum sunt gelatina. agar-agarul etc., au proprietatea de a-și mări volumul prin absorbție de lichid. Fenomenul se numește îmbibare și se datorează vitezei mari cu care difuzează moleculele lichidului față de moleculele din gel. Ca urmare, lichidul pătrunde între macromoleculele flexibile, îndepărtându le una de alta și gelul se umflă. Concomitent cu îmbibarea se produce și o dizolvare a gelului cu formarea unei soluții propriu zise; dizolvarea poate fi parțială sau totală. Îmbibarea decurge ca o reacție de ordinul I.
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
disperse și modul de interacțiune cu mediul de dispersie, sistemele disperse pot fi împărțite în trei clase distincte a) disperse liofobe b) coloizi micelari de asociație c) coloizi moleculari (soluții macromoleculare) a) dispersiile liofobe pot fi formate din micromolecule sau macromolecule unitățile cinetice fiind micela liofobă sau agregatul macromolecular. b) coloizii micelari de asociație au unitatea cinetică - micela de asociație. c) coloizii macromoleculari - glumul macromolecular. În ceea ce privește tipul de interacțiune dintre unitatea cinetică și mediul de dispersii, se deosebesc: A.dispersii liofobe
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]