Биоэлектрохимия

БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ И БИОЭЛЕКТРОХИМИЯ [c.138]

За два последних десятилетия получила развитие новая отрасль науки — биоэлектрохимия. Важный раздел биоэлектрохимии связан с изучением мембран, отделяющих внутреннюю часть клетки от среды, которая ее окружает, и играющих большую роль в транспорте питательных веществ. В основе этих процессов лежат электрохимические закономерности. Большую роль играет электронная проводимость мембран в энергетических процессах, протекающих в живых организмах. Электрохимические процессы лежат в основе передачи нервных импульсов, в возникновении биотоков. [c.313]

Изложенные соображения о различии электрохимических и химических реакций и о предмете и содержании электрохимии отвечают воззрениям, слол ившимся в отечественной литературе. В согласии с расширенным определением электрохимии к ней можно отнести явления, связанные с электрохимическими свойствами коллоидов, с химическими реакциями, вызванными действием света или потока радиоактивных частиц (и приводящими к возникновению разности потенциалов), с электрохимическими явлениями в животных и растительных организмах и т. п. Представляется, однако, более правильным говорить в этих случаях о коллоидной электрохимии, фотоэлектрохимии, радиоэлектрохимии, биоэлектрохимии и т. д., сохранив название собственно электрохимии для [c.13]

Мембраны ионоселективных электродов обладают большой специфичностью по отношению к определенному виду ионов возникающий прн этом потенциал составляет значительную часть э.д.с. соответствующей электрохимической снстемы. Если ионоселективный электрод сочетать с ферментом, сг[особным избирательно катализировать одну определенную реакцию, протекающую с участием ионов, по отношению к которым обратим этот электрод, то по изменению потенциала электрода можно следить за ходом реакции. Ионоселективные электроды применяются при изучении либо естественных, либо моделирующих их искусственных биологических мембран, что составляет одну из задач науки биоэлектрохимии, родившейся на стыке электрохимии и биологии. [c.207]

Электрохимический подход может оказаться полезным в познании элементарной природы основных биологических процессов. Именно поэтому привлекает внимание новая пограничная область науки — биоэлектрохимия, возникшая на границе электрохимии и биологии. На данном этапе большинство вопросов биоэлектрохимии связано с изучением свойств биологических мембран и их моделей. Клеточные или плазменные мембраны отделяют внутреннюю часть любой клетки живого организма от окружающей клетку среды. Так как состав раствора внутри клетки и в окружающей среде различен, то между ними всегда имеется некоторая разность потенциалов, а следовательно, вдоль мембраны всегда образуются двойные слои. Образование и взаимодействие двойных слоев позволяет объяснить целый ряд процессов в живом организме, например, такой важный процесс, как передача информации посредством нервного импульса. [c.406]

В настоящее время созданы искусственные фосфолипидные мембраны. При введении в них некоторых активных веществ (например, валиномицина, динитрофенола, пентахлорфенола и др.) эти мембраны во многих отношениях воспроизводят свойства тканей нервного волокна, но оказываются более удобными для экспериментального и теоретического исследования, чем ткани живого организма. Это привело к новым подходам в изучении молекулярного механизма нервного возбуждения и распространения нервных импульсов, в результате которых сделаны попытки феноменологического описания процесса распространения нервного возбуждения при помощи физических моделей. Быстрое развитие биоэлектрохимии, безусловно, окажет влияние на решение прикладных задач в области биологии и медицины. [c.406]

Во втором разделе книги — Электрохимическая термодинамика и кинетика — описаны основы электрохимической термодинамики, строение двойного электрического слоя и основные закономерности электрохимической кинетики. Рассмотрены также мембранное равновесие, вопросы биоэлектрохимии и некоторые прикладные аспекты электрохимии. Уделяется внимание современным тенденциям развития теоретической электрохимии и методам изучения электрохимических явлений [c.2]

В данной книге помимо традиционных разделов теоретической электрохимии затронуты проблемы, имеющие большое теоретическое и прикладное значение, но не вошедшие в современные курсы электрохимии. В этом плане можно отметить строение и свойства растворов полиэлектролитов, кинетику ионных реакций в растворе, электрохимические свойства расплавов и твердых электролитов, мембранные равновесия и вопросы биоэлектрохимии, современные представления об элементарном акте ионных и электрохимических реакций, а также ряд новых аспектов прикладной электрохимии. В книге обращено внимание прежде всего на изложение основ теоретической электрохимии, ее фундаментальных понятий и представлений. В то же время мы стремились показать тенденции развития теоретической электрохимии и возможности различных электрохимических методов. [c.3]

Полупроницаемые мембраны и, следовательно, мембранные явления чрезвычайно распространены в живой природе. Так, клеточные или плазменные мембраны отделяют внутреннюю часть любой живой клетки от окружающей среды. Составы растворов внутри и снаружи клеток различны, а сами мембраны обладают избирательной проницаемостью. В основе транспорта веществ через мембраны лежат электрохимические закономерности. Этот пример указывает на важность электрохимического подхода к исследованию биологических объектов. Изучение электрохимических закономерностей функционирования живых систем и их моделей составляет предмет биоэлектрохимии. Это направление электрохимии интенсивно развивается в настоящее время. Один из разделов биоэлектрохимии связан с изучением мембран и их роли в биологических системах. [c.138]

Рассмотренные примеры не исчерпывают всего многообразия современных направлений биоэлектрохимии однако они наглядно показывают роль электрохимических явлений в элементарной природе основных биологических процессов. [c.141]

Наконец, интересные и сложные задачи возникают в связи с развитием нового направления — биоэлектрохимии органических соединений. Это направление включает в себя как использование электродных процессов в растворах органических соединений для моделирования процессов, протекающих в живых организмах, так и применение ферментов для ускорения процессов электросинтеза и повышения их эффективности. [c.305]

Э. тесно связана с коллоидной химией проблемы строения двойного электрич. слоя, адсорбция на заряженных межфазных фаницах и электрокинетич. явления представляют собой пофаничную область между Э. и колловдиой химией. На фанице между Э. и биологией возникла новая научная область - биоэлектрохимия в отд. направление вьщеляют и фотоэлектрохимию. Электрохим. процессы в полупроводниках обусловлены наличием двух ввдов подвижных носителей заряда - электронов проводимости и дырок в валентной зоне [c.466]

См. также Биоэлектрохимия высоких даалений 1/1218, 1219 и обмен веществ 3/210. См. также Биоэнергетика и очистка пластмасс 3/864 [c.560]

Элeктpoxи . методы исследования и анализа широко примен. в физ. и аналит. химии (см., напр., Вольтамперометрия, Потенциометрия). Существует тесная связь Э. с коллоидной химией, поскольку проблемы адсорбции на заряж. поз-стях и электрокинетические явления рассматриваются в обоих этих разделах химии. Благодаря выявлению электрохим. природы ряда процессов в живых организмах установилась связь между Э. и биологией (см. Биоэлектрохимия). Выделились в самостоят. разделы электрохимия расплавов, электрохимия полупроводников, фотоялектрохимия. [c.706]

Биоэлектрохимия. Различные электрохимические явления играют исключительную роль в важнейших биологических процессах— в транспорте ионов через клеточные мембраны, в превращении энергии на молекулярном уровне, в распространении нервных импульсов, в восприятии зрительного изображения и многих других. Биоэлектрохимия — один из самых молодых, но в будущем, несомненно, один из важнейших разделов электро-хи.мии. [c.313]

Биоэлектрохимия. Электрохимические закономерности лежат в основе переноса веществ через биологические мембраны. Это направление электрохимии интенсивно развивается в настоящее время и получило наименование биоэлектрохимия. Клеточные или плазменные мембраны отделяют внутреннюю часть клетки от окружающей среды. Состав растворов внутри и снаружи клеток различен, а сами мембраны обладают избирательной проницаемостью. Потенциал на клеточной мембране создается разностью концентраций ионов в клетке и в окружающей среде и зависит от проницаемости мембраны. Величина потенциала составляет для нервных и мышечных волокон в состоянии покоя 60—80 мВ и может быть определена по уравнению [c.158]

К числу активно разрабатываемых, но не вышедших еще из детского возраста сфер применения биотехнологии, которые окажут, наверное, наибольшее влияние на развитие медицины и промышленности, относятся биоэлектроника и биоэлектрохимия, в которых используется взаимодействие биологических, электрических и электронных систем. В последние годы здесь достиГ нуты заметные успехи. Так, принципы электронной инженерии [c.18]

Изложенные соображения о различии электрохимических и химических реакций и о предмете и содержании электрохимии отвечают воззрениям, высказанным впервые Л. В. Писаржевским. Однако в понятие электрохимическая наука можно вложить более широкое содержание. Некоторые авторы относят к электрохимии явления, связанные с электрохимическими свойствами коллоидов, с химическими реакциями, вызванными действием света или потока радиоактивных частиц и приводящими к возникновению разности потенциалов, с электрохимическими явлениями в животных и растительных организмах и т. п. Пока представляется более правильным говорить в этих случаях о коллоидной электрохимии, фотоэлектрохимии, радиоэлектрохимии, биоэлектрохимии и т. д., сохранив название собственно электрохимии для систем, связанных со взаимным превращением химической и электрической энергии. Такое разделение представляется оправданным, потому что каждая нз этих наук имеет свои специфические особениости, Так, например, при биоэлектрохимических процессах переход энергии биохимического превращения в электрическую энергию протекает обычно без участия металлов, хотя пространственное разделение заряженных частиц и здесь является обязательным [c.11]

Однако несмотря на соблазнительность ряда прикладных задач электрохимии, будущность электрохимической кинетики я вижу в первую очередь в развитии биоэлектрохимии, электрохимической теории нервного возбуждения, возникновения биопотенциалов, механизма обмена ионов в клеточных мембранах, т. е. в тесном сочетании электрохимии с молекулярной биологией. [c.19]

Решение многих важных практических задач современной электрохимии, биоэлектрохимии, электроаналитической химии, катализа, а также смежных с ними областей тесно связано с теоретическими исследованиями кинетики и механизма электродных процессов. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология