Единство организма и среды. Организм как открытая термодинамическая система. Свойства живых организмов.

Функции целостного организма осуществляются только при тесном взаимодействии со средой. Организм реагирует на среду и использует ее факторы для своего существования и развития. Основоположник отечественной физио­логии И. М. Сеченов в научное определение организма включал и среду, влияющую на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы регуляции физиологи­ческих процессов, но и механизмы, обеспечивающие взаимодейст­вие и единство организма с окружающей средой.

Свойства:

Химический состав
Обмен веществ
Размножение
Рост и развитие; Раздражимость
Саморегуляция

1 закон термодинамики:

Изменение энергии системы равно количеству тепла, полученной системой, плюс работа внешних сил, совершенная над системой.

2 закон: в изолированной термодинамической системе энтропия никогда не может уменьшится.

7. Современные представления о строении и функции мембран. Активный и пассивный транспорт веществ через мембраны.

В том или ином количестве в мембране присутствует холестерол,

молекулы которого вплотную примыкают к головкам фосфолипидов и

фиксируют прилегающие к ним участки «хвостов». Мембрана содержит также воду

и неорганические компоненты.

Гликокаликс. Поверхность мембраны покрыта гликокал иксом — трехмерной сетью нитей гликозаминогликанов, соединенных между собой при помощи кальциевых мостиков. Гликокаликс обеспечивает механическую прочность мембраны, участвует в межклеточных взаимодействиях, рецепции, иммунологическом дифференцировании, разделяет молекулы

веществ, контактирующих с клеткой, по величине и заряду.

Липиды. Молекулы липидов, образующих бислой, амфотерны. Своими гидрофильными головками они обращены в сторону водных фаз (межклеточная жидкость и цитоплазма) и формируют внешнюю и внутреннюю поверхности мембраны. Гидрофобные цепочки молекул погружены внутрь липидного бислоя и взаимодействуют друг с другом внутри него. Фосфоли-

пиды мембраны играют исключительно важную роль в жизни клетки. Насыщенность их углеводородных цепочек определяет текучесть мембраны.

Белки. Функциональное отличие мембраны одной клетки от мембраны лруши определяется наличием в ней специфических мембранных белков.

ФУНКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН

Важнейшими функциями клеточных мембран являются барьерная, биотрансформирующая, транспортная, рецепторная, генерация электрических потенциалов и образование межклеточных контактов.

Пассивный транспорт. Фильтрация осуществляется через мембранные поры и зависит от разности давлений снаружи и внутри клетки и проницаемости мембраны для жидкости и низкомолекулярных веществ. Диаметр пор чрезвычайно мал, поэтому фильтруются только

низкомолекулярные вещества (например, мочевина), вода и некоторые ионы.Путем диффузии, т.е. пассивного передвижения молекул или ионов по

градиенту концентрации (из области высокой концентрации в область низкой), переносятся практически все низкомолекулярные липофильные вещества. Облегченная диффузия имеет место в том случае, когда скорость диффузии одного вещества резко увеличивается за счет связывания с другим веществом-переносчиком. Осмос представляет собой частный случай диффузии растворителя через полупроницаемую мембрану, не пропускающую

растворенные вещества. Все виды пассивного транспорта не требуют затрат энергии.

Активный транспорт — наиболее сложно организованный, универсальный для всех видов клеток перенос веществ через мембрану против концентрационных или электрохимических градиентов (из области низкой концентрации в область высокой). Особенно выражен активный, транспорт в клетках почек, мозга, эндокринных желез, пищеварительного

аппарата, гистотематических барьеров. При помощи активного транспорта переносятся гидрофильные полимерные молекулы, неорганические ионы (Na+, Ca2+, К+), водород, моно- и дисахариды, аминокислоты, витамины, гормоны и лекарственные вещества. Активный транспорт осуществляется с обязательной затратой энергии, образующейся при расщеплении (икислительное фосфорилирование) аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

Механизмы активного транспорта лежат в основе способности живой клетки поддерживать постоянство своей внутренней среды, значительно отличающейся по составу от окружающей ее жидкости.