11,436 matches
-
importantă a oricărei celule vii este existența unei diferențe de potențial electric între fața externă și cea internă a membranei celulare. Deoarece atât citoplasma cât și fluidele interstițiale au conductivitate ridicată, în interiorul lor potențialul este constant, deci potențialul de repaos celular (PR) este diferența de potențial dintre interiorul celulei și mediul extern (spre deosebire de potențialul activ din timpul activității celulelor excitabile). Posibilitatea măsurării potențialului care se formează pe membranele celulelor vii se datorează cercetărilor inițiate de biofizicianul american Keneth Cole și a
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
legea lui Nernst este: unde este potențialul de repaos, c este concentrația e potasiu în exteriorul celulei iar este concentrația de potasiu în interiorul celulei. Deoarece, după cum am afirmat mai sus, concentrația de potasiu este mai mare în interiorul celulei, deoarece membrana celulară este permeabilă în special pentru potasiu, potențialul de repaos este negativ. Na ramîne mult mai abundent în spațiul extracelular decît în citoplasmă deși gradientul de concentrație tinde să-l introducă în interior. Concentrația sa rămîne constantă datorită unui proces de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
produs de un stimul. Celulele excitabile răspund stimulilor externi printr-o degajare bruscă de energie sub forma unei variații tranzitorii a potențialului de membrană de la valoarea de repaos, negativă, la o valoare pozitivă, care se transmite pe toată suprafața membranei celulare. Reprezentantul tipic al celulei excitabile este neuronul. După cum se știe celula nervoasă, neuronul, are următorele părți componente: ♦ Corp celular ♦ Nucleu ♦ Dentrite ♦ Axon Ramificații butonale cu butoni terminali ce conțin mediatori chimici cu rol în transmiterea influxului nervos prin intermediul sinapselor Proprietățile
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
tranzitorii a potențialului de membrană de la valoarea de repaos, negativă, la o valoare pozitivă, care se transmite pe toată suprafața membranei celulare. Reprezentantul tipic al celulei excitabile este neuronul. După cum se știe celula nervoasă, neuronul, are următorele părți componente: ♦ Corp celular ♦ Nucleu ♦ Dentrite ♦ Axon Ramificații butonale cu butoni terminali ce conțin mediatori chimici cu rol în transmiterea influxului nervos prin intermediul sinapselor Proprietățile fundamentale ale neuronului sunt: ¾ Excitabilitatea (generarea influxului nervos) ¾ Conductibilitatea (conducerea influxului nervos) Julius Bernstein a arătat că, în condiții
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
neuron-receptor și neuron-efector Din punct de vedere funcțional sinapsele pot fi: • cu transmisie chimică: adrenergice (mediator chimic adrenalina) și colinergice (mediator chimic acetilcolina) • cu transmisie electrică. La nivelul sinapsei doi neuroni intră în legăură, axonul primului terminându-se pe corpul celular sau pe dentritele celui de-al doilea prin intermediul butonilor sinaptici. Propagarea excitației la nivelul sinapsei prezintă o serie de caracteristici: influxul se propagă într-un singur sens sinapsa nu permite trecerea unui număr mare de influxuri, deoarece”obosește”. trecerea influxului
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
frunză. La o frunză de fag suprafața totală a cloroplastelor este de 20 de ori mai mare decât suprafața frunzei, iar la un arbore de 100 de ani, suprafața tuturor cloroplastelor atinge 2 ha. Cloroplastele sunt cele mai mari organite celulare. Culoarea verde a cloroplastelor se pare că a rezultat ca un proces îndelungat de adaptare a plantelor la condiții externe de lumină solară care are un maxim de emisie în domeniul radiațiilor verzi La celulele tinere în formare, cloroplastele sunt
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
spațiile intercelulare CO2 se dizolvă în apă cu care sunt imbibate membranele și pătrunde în citoplasmă și cloroplaste în formă dizolvată. Deci o primă condiție a fotosintezei este ca stomatele să fie deschise și apa să fie prezentă la nivel celular. De aceea în timpul nopții când stomatele sunt închise sau pe timp de secetă, fotosinteza încetează. III.8.1.2. Absorbția energiei luminoase. Prin absorbția energiei luminoase, aceasta trece de la o moleculă de pigment la alta în 10-13s și ajunge la
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
posibile. în acest context, cel mai bun exemplu îl constituie cuplajul între o reacție chimică (ce este un proces scalar) cu transportul prin membrană care este un proces vectorial (transportul prin membrană se face pe o direcție perpendiculară pe membrana celulară). Celula funcționează pe baza acestor cuplaje, prin reacții chimice și de transport de substanță între celulă și mediu (și în interiorul celulei), fluxul de substanță fiind un vector iar viteza de reacție fiind un scalar. IV.1.7. 2. Entropia sistemelor
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
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 proceselor ireversibile, entropia lor crește, structurile
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
celulelor. Pe măsură ce celulele se maturizează și îmbătrânesc, datorită proceselor ireversibile, entropia lor crește, structurile disipative se deteriorează și atunci ele sunt înlocuite cu celule tinere cu entropie mică. Putem concluziona că, procesul de îmbătrânire, însoțit de diminuarea proceselor de diviziune celulară și de dereglări ale sistemelor homeostatice, este un proces de creștere a entropiei organismului, moartea reperezentând momentul când sistemele vii ajung la un grad de dezordine incompatibil cu viața. O altă comportare opusă principiului al II-lea al termodinamicii este
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
poate fi considerat un sistem pentru care forțele termodinamice sunt constante; el se găsește într-o stare staționară. în această stare, greutatea sa (ca și alte caracteristici) rămâne constantă și prezintă un maxim de rezistență față de perturbatorii externi. Pentru ca funcțiile celulare să se mențină staționare, la organismele superioare s-au dezvoltat mecanismele homeostatice prin care organismul își menține parametrii constanți ai mediului său interior (de exemplu temperatura). în organism, curgerea staționară de substanță și energie (homeostaza sau homeoreza) este menținută pentru
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
IV.2.2. Structura mușchiului. Pentru a explica mecanismul contracției musculare este necesar să amintim câteva noțiuni legate de structura mușchiului. Țesutul muscular este alcătuit din celule alungite, fibrele musculare, formate din: Fibra musculară striată conține miofibrilele care sunt organite celulare specifice fibrei musculare. Miofibrilele conțin miofilamente de: Miozină (proteină cu M = 600.000) Filamentele sunt groase (circa 100A), de forma unor baghete terminate cu două capete globulare care iau aspectul unor crose de hockei și formează discurile întunecate DI. Miozina
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
permanentă mișcare și schimbare. IV.3. BIOELECTROGENEZA TESUTURILOR SI ORGANELOR Activitatea electrică a țesuturilor și organelor de datorează activității electrice a celulelor ce intră ân componența lor. Ea se analizează prin măsurarea biopotențialelor care sunt rezultatul sumei vectoriale a biopotențialelor celulare. Nervii excitați produc potențiale de acțiune care rezultă din însumarea potențialelor de acțiune a fiecărei fibre nervoase. Studiul activității bioelectrice a inimii arată că ea este un organ autoexcitabil. Inima este organul care-și creează singur stimulul pentru fiecare contracție
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
derivație (pentru derivația monopolară linia care leagă punctul studiat de centrul dipolului, adică OP; în cazul derivației bipolare, linia de derivație este dreapta care leagă cei doi electrozi). Potențialul electric al unui punct în raport cu o suprafață polarizată, așa cum este membrana celulară, depinde de unghiul solid sub care se vede acea suprafată. Considerând o suprafață încărcată cu electricitate, fie ea dS, atunci potențialul electric în punctul P (Fig.IV.16a, b), este: Dar cum, pentru unghiul solid, după Fig,IV.16b, se
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
lor: < 0,5 W/m2 nu sunt efecte morfologice I între 1-5 W/m2 sunt transformări reversibile I >5 W/m2 sunt transformări ireversibile I La nivelul țesuturilor se produc vibrații cât și efecte termice datorită absorbției energiei. La nivel celular pot provoca ruperea pereților celulari. Aplicațiile ultrasunetelor în medicină conțin două mari direcții: Terapia cu ultrasunete folosește frecvențele înalte care au efect local fiind puternic absorbite. In acest scop în medicină ultrasunetele se folosesc pentru nevralgii și stări reumatismale pentru
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
nu sunt efecte morfologice I între 1-5 W/m2 sunt transformări reversibile I >5 W/m2 sunt transformări ireversibile I La nivelul țesuturilor se produc vibrații cât și efecte termice datorită absorbției energiei. La nivel celular pot provoca ruperea pereților celulari. Aplicațiile ultrasunetelor în medicină conțin două mari direcții: Terapia cu ultrasunete folosește frecvențele înalte care au efect local fiind puternic absorbite. In acest scop în medicină ultrasunetele se folosesc pentru nevralgii și stări reumatismale pentru efectul lor antialgic și antiinflamator
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
puternic absorbite. In acest scop în medicină ultrasunetele se folosesc pentru nevralgii și stări reumatismale pentru efectul lor antialgic și antiinflamator. De asemenea ultrasunetele se folosesc pentru introducerea prin piele a unor substanțe medicamentoase deoarece sub acțiunea lor crește permeabilitatea celulară, ce favorizează transmisia lor. Diagnosticul cu ultrasunete este una dintre cele mai răspândite metode de diagnostic. Metoda ecografiei se bazează pe reflexia ultrasunetelor de către țesuturi și aceasta permite diferențierea țesuturilor moi cu o modificare a densității de doar 1%. CAPITOLUL
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
acționează și asupra sistemului nervos, producând la păsări, de exemplu, în condițiile extirpării ochilor, o modificare a ciclului lor sexual. V.1.6. Efectul radiațiilor ultraviolete (UV) asupra organismelor Efectele acestor radiații sunt atât folositoare cât și nocive. La nivel celular, radiațiile UV cu lungimi de undă mari acționează asupra citoplasmei iar cele cu lungimi de undă mici, asupra nucleului. La anumite doze și lungimi de undă radiațiile UV determină modificarea structurii AND, prin desfacerea punților de hidrogen dintre bazele azotate
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
este echivalent cu rem-ul. Unitatea în SI pentru măsurarea dozelor biologice ale radiațiilor este Sievert (Sv), care este doza de energie măsurată în Gy amplificată cu efectivitatea biologică (1Sv = 100 rem). V.2.7. Efectul radiațiilor ionizante asupra funcțiilor celulare Radiațiile ionizante produc o modificare a permeabilității membranelor biologice. Există rezultate care arată că, sub influența radiațiilor ionizante, se schimbă echilibrul ionic (crescând permeabilitatea pentru apă și electroliți) ceeace are ca rezultat modificarea raportului ionilor de K și Na. Testele
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
permeabilitatea pentru apă și electroliți) ceeace are ca rezultat modificarea raportului ionilor de K și Na. Testele au arătat că se produc modificări atât în transportul activ cât și în cel pasiv, modificându-se puternic potențialul de repaos al membranelor celulare. De asemenea, în astfel de cazuri, substanțele cu masă moleculară mare pot penetra, în mod anormal, membrana. Aceste procese influențează starea proteinelor intracelulare, activitatea enzimelor și deci funcția fiziologică a celulei. Se întâlnesc și cazuri când se produce o scădere
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
proteinelor intracelulare, activitatea enzimelor și deci funcția fiziologică a celulei. Se întâlnesc și cazuri când se produce o scădere a coeficientului de difuziune și o creștere a celei de sedimentare. Sub acțiunea radiațiilor ionizante se produce o modificare a dimensiunilor celulare. Astfel, pentru doze mici de radiații masa celulelor crește la început datorită apariției unor celule uriașe, după care scade din nou. Un alt efect este întârzirea mitozei la doze mici și suprimarea ei la doze mari. Radiosensibilitatea celulei variază în
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de radiații masa celulelor crește la început datorită apariției unor celule uriașe, după care scade din nou. Un alt efect este întârzirea mitozei la doze mici și suprimarea ei la doze mari. Radiosensibilitatea celulei variază în diferitele etape ale diviziunii celulare. In sfârșit, la doze mari de radiații, apare moartea celulară imediată sau întârziată. Dozele puternice de radiații produc la om și la mamifere edeme tisulare care apar datorită acumulării apei în spațiul extracelular. De asemenea se produc leziuni capilare datorită
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
celule uriașe, după care scade din nou. Un alt efect este întârzirea mitozei la doze mici și suprimarea ei la doze mari. Radiosensibilitatea celulei variază în diferitele etape ale diviziunii celulare. In sfârșit, la doze mari de radiații, apare moartea celulară imediată sau întârziată. Dozele puternice de radiații produc la om și la mamifere edeme tisulare care apar datorită acumulării apei în spațiul extracelular. De asemenea se produc leziuni capilare datorită scăderii volumului plasmei ca urmare a creșterii permeabilității vaselor sangvine
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
au gonadele, atât cele masculine cât și cele feminine. La om iradierea cu circa 600 R duce la încetarea activității endocrine și sterilitate. La animale la doze de 200-800 R după câteva zile dispar spermatozoizii. Ovarele animalelor iradiate prezintă degenerescențe celulare și foliculare. Astfel iradirea cu circa 300-600 R duce la expulzarea și distrugerea după câteva zile a ovulelor. După iradire ovarele animalelor devin fibroase, cu chisturi și se produce sterilitate persistentă. Iradierea capului sau a întregului organism produce modificări fiziologice
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
se înțelege individul care se deosebește prin caracterele sale modificate, de indivizii din care a făcut parte. Mutațiile pot fi naturale (spontane) și artificiale (induse). Efectele genetice ale radiațiilor ionizante sunt dependente de doză, de tipul radiației ionizante, viteza diviziunii celulare, numărul și lungimea cromozomilor, reversibilitatea leziunilor cromozomiale etc. Cercetările în domeniul radiogeneticii au ca scop atât descoperirea unor mecanisme ale radiomutagenezei cât și obținerea unor mutanți cu o valoare economică mare. Astfel japonezul Tazima a descoperit un mutant la viermele
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]