Молекула, диаметр импульса

В общих чертах картину участия ацетилхолина в осуществлении передачи нервного импульса возбуждения можно представить следующим образом. В синаптических нервных окончаниях имеются пузырьки (везикулы) диаметром 30—80 нм, которые содержат нейромедиаторы. Эти пузырьки покрыты оболочкой, которая образована белком клатрином (мол. масса 180000). В холинергических синапсах каждый пузырек диаметром 80 нм содержит 40000 молекул ацетилхолина. При возбуждении высвобождение медиатора происходит квантами , т.е. путем полного опорожнения каждого отдельного пузырька. В нормальных условиях под влиянием сильного импульса выделяется примерно 100—200 квантов медиатора—количество, достаточное для инициирования потенциала действия в постсинаптическом нейроне. Происходит это, по-видимому, следующим образом. Деполяризация мембраны синаптических окончаний вызывает быстрый ток ионов Са в клетку. Временное увеличение внутриклеточной концентрации ионов Са стимулирует слияние мембраны синаптических пузырьков с плазматической мембраной и таким образом запускает процесс высвобождения их содержимого. Для выброса содержимого одного пузырька требуется примерно 4 иона Са . Выделенный в синаптическую щель ацетилхолин вступает во взаимодействие с белком-хеморецептором, входящим в состав постсинаптической мембраны. В результате изменяется проницаемость мембраны —резко увеличивается ее пропускная способность для ионов Ка. Взаимодействие между рецептором и медиатором запускает ряд реакций, заставляющих постсинаптическую нервную клетку или эффекторную клетку выполнять свою специфическую функцию. После выделения медиатора должна наступить фаза его быстрой инактивации, или удаления, чтобы подготовить синапс к восприятию нового импульса. [c.638]

Гуи (1888 г.) и Экснер (1900 г.) предположили, что броуновское движение имеет молекулярно-кинетическую природу, т. е. является следствием теплового движения. Правильность этой точки зрения была подтверждена теоретическими расчетами Эйнштейна и Смолуховского и экспериментальными работами Перрена, Свед-берга и ряда других исследователей. Теперь точно установлено что движение коллоидных частиц является следствием беспорядочных ударов, наносимых им молекулами среды, находящимися в тепловом движении. Если частица достаточно мала, то число ударов на нее приходящихся с разных сторон обычно неодинаково и частица получает периодические импульсы, заставляющие ее двигаться в разных направлениях по очень сложной траектории. С увеличением размера и массы частицы вероятность компенсации ударов возрастает, а инерция частицы становится больше. Это приводит к тому, что большие частицы, порядка 5 мкм, совершают движения, воспринимаемые нами как колебания около некоторого центра. При диаметре частицы больше 5 мкм броуновское движение практически прекращается. [c.58]

В технике и технологии использование любого явления всегда носит целенаправленный характер. При этом процесс, использующий данное явление, должен быть проведен с заданной полнотой и максимально возможной скоростью, поскольку эти два условия определяют качество получаемого продукта и габариты используемого оборудования. Для того, чтобы понять, каким образом провести процесс вьщеления газа из жидкости с соблюдением этих условий рассмотрим, как поведут себя молекулы газа и жидкости, если их привести в соприкосновение в замкнутом объеме. Хорошо известно, что при обычных давлениях и температурах плотность газа мала, и расстояние между молекулами в несколько раз превышает их эффективный диаметр. Вследствие этого молекулы газа свободно движутся в объеме, не испытывая силового взаимодействия со стороны окружающих частиц. Периодически они подвергаются упругим столкновениям с другими молекулами и со стенками сосуда, обмениваясь при этом импульсом и кинетической энергией. За счет столкновений движение их носит беспорядочный характер, при этом все направления движения равноправны. [c.24]

Сравнение О из табл. 19 со значениями О для молекул, диффундирующих в собственном или чужеродном газе, показывает, что в 4—5 раз. Это невозможно объяснить, если верно выражение (5.3) при = )У2 — с следовало бы ожидать Это противоречие может быть разрешено, если предположить, что ионы обмениваются импульсом с нейтральными молекулами на расстояниях, превышающих их диаметр, посредством наведения дипольных моментов у молекул газа (см. главу 4). Эти удаленные центры рассеяния уменьшают среднюю эффективную длину свободного пробега в соответствии с их поляризуемостью, что объясняет низкие значения Д,-. В некоторых случаях диффузию ионов уменьшает перезарядка (глава 4). [c.145]

Электротрансфекция. Под электротрансфекцией и электротрансформацией понимают введение в клетки чужеродной ДНК. Для проникновения через мембрану ДНК важное значение имеют два фактора образование в мембране пор под действием поля (электропорация), а также наличие у молекулы ДНК заряда, обеспечивающего электрофоретическое движение ДНК в момент приложения импульса. Электрообработка клеток в присутствии ДНК приводит к более сильному повышению мембранной проницаемости, по сравнению с аналогичной обработкой без ДНК. На основании этих данных выдвинуто предположение о том, что взаимодействие ДНК с мембраной при электропорации приводит к повышению эффективного диаметра пор или увеличению их времени жизни. [c.45]

Воздействовать на плотность тока в искре можно изменением силы тока. При изменении силы тока, ввиду указанной выше кратковременности импульсов, диаметр канала искры, в отличие от дуги, не претерпевает изменений — благодаря этому плотность тока изменяется пропорционально силе тока. Такое соответствие между силой тока и плотностью тока сохраняется, однако, лишь до тех пор, пока плотность тока не достигает величины, лежащей, в зависимости от условий эксперимента, в интервале 50 000 — 100 000 A/ . i . Это значение плотности тока является, для обычных условий работы, максимально возможным и соответствует ионизации всех молекул газа в токопроводящем канале искры. Дальнейшее увеличение силы тока сопровождается уже увеличением диаметра канала, чем и обеспечивается увеличение проводимости искры плотность же тока сохраняет свое максимальное возмож- [c.70]

При очень низких давлениях, когда свободный пробег молекул газа порядка диаметра насоса, работает только диффузионный механизм проникновения молекул газа в струю пара плотность струи должна быть малой, а скорость струи — большой для эффективной передачи импульса молекулам газа (диффузионные насосы). При случайном соударении молекул газа со [c.63]

Представим себе простой газ из твердых сфер диаметром а с однородной температурой и плотностью, движущийся параллельно оси г прямоугольной системы координат с гидродинамической скоростью V2, зависящей только от координаты х. Таким образом, газ образует ламинарный поток, параллельный плоскости л =0. Теперь представим погруженную в поток единичную площадку, нормаль которой направлена вдоль оси X, Нам нужно вычислить сдвиговые напряжения на этой площадке, т. е. суммарный поток импульса через нее за единицу времени. В простейшей возможной модели предполагается, что каждая молекула, пересекающая площадку, переносит импульс, точно равный импульсу средней молекулы того слоя, где она испытала последнее столкновение. Кроме того, предполагается, что последние столкновения всех молекул, пересекающих площадку, произошли точно на расстоянии среднего пробега / от нее. Тогда молекула, пересекающая единичную площадку в направлении возрастания х, переносит г-ком-поненту импульса, равную [c.198]

Первая попытка построения кинетической теории плотных газов была сделана Энскогом [66]. В своей работе с помощью неких интуитивных соображений он обобщил изложенную в гл. 5 кинетическую теорию газов нормальной плотности, правда, только для случая твердых сферических молекул. Преимущество модели твердых сфер с этой точки зрения заключается в том, что столкновения молекул можно считать мгновенными, и вероятность одновременного столкновения нескольких молекул пренебрежимо мала. Подход Энскога основан на том, что он ввел поправку, учитывающую соизмеримость диаметра молекул со средним расстоянием между ними. В результате тот механизм переноса импульса и энергии, которым при нормальных плотностях пренебрегают и который до сих пор не рассматривался, оказался теперь существенным. Речь идет о том, что при столкновении происходит перенос импульса и энергии на расстояние, равное расстоянию между центрами молекул. В случае твердых сферических молекул этот столкновительный перенос импульса и э нергии на расстояние между центрами молекул происходит мгновенно. В очень плотных газах столкновительных перенос — главный механизм переноса, поскольку каждая молекула почти локализована в одной точке пространства окружающими ее соседними молекулами, и перенос молекулярных признаков потоком молекул сильно затруднен. [c.351]

Источник, использующий для возбуждения атомов разряд постоянного тока, описан в работе [1153]. Устройство состоит из пирексовой трубки диаметром 7 мм с укрепленной на ее конце насадкой, изготовленной из нитрида бора с соплом диаметром 0,15 мм. Скиммер диаметром 1 мм, изготовленный из нержавеющей стали, расположен в 5 мм от сопла. Внутри пирексовой трубки укреплена игла, поддерживаемая под отрицательным потенциалом —400 В относительно скиммера. Зажигание разряда осуществляется высоковольтным импульсом, после чего ток разряда составляет 3 мА. Оптимальное давление для получения Не составляет 50 Торр, для Ne 85 Торр и для Аг 45 Торр. Наиболее вероятные скорости метастабильных атомов составляют 1,8-10 8,3-10 6,0-10 соответственно для Не, Ne и Аг. Интенсивности пучков, достигаемых при помощи описанного устройства, равны 3,8-10 (Не), 1,5-10 (Ne) и 7,2 Ю з атом/ср-с (Аг). Аналогичным способом был получен пучок метастабильных молекул N2 (Л 2). Авторы отмечают высокую надежность источника, который может работать в течение [c.176]

Взаимод. между дисперсной фазой и дисперсионной средой определяется процессами переноса массы, энергии, импульса, электрич. заряда и др., а также явлениями на границе раздела фаз. Процессы переноса описываются ур-ниями, конечный вид к-рых зависит от числа Кнудсеиа Кп = lg dp, где /д-длина своб. пробега газовых молекул, р-диаметр частицы А, При Кп 1 и, следовательно, р 1д дисперсионная среда может рассматриваться как сплошная в этом случае говорят о континуальном режиме процессов переноса. Если Кп 1, А. можно рассматривать как смесь двух газов, молекулы одного из к-рых - частицы А.-намного тяжелее молекул дисперсионной среды. В такой системе процессы переноса описываются с помощью ур-ний газокинетич, теории (т. наз. свободномолекулярный режим). Наконец, при Кп Х 1 (диаметр частиц при атм. давл. 0,01-1,0 мкм) процессы переноса рассчитываются приближенными методами динамики разреженных газов (переходный режим). Точность ур-ний, описывающих процессы переноса в свободномолекулярном и континуальном режимах на границах указанного интервала размера частиц, определяющего значения Кп, составляет ок. 10%. На процессы переноса в А. влияет движение частиц относительно среды под действием внеш. сил или по инерции оно [c.235]

Эффективность вещества, блокирующего проводимость нерва, зависит от его растворимости в аксональной мембране [24]. Но основным требованием, как показано на примере газов-анестетиков, является то, что они должны захватываться межклеточной средой и переноситься к нерву. Таким образом, они должны быть растворимы в воде. Обезболивающий эффект, достигаемый с помощью этих средств, определяется главным образом коэффициентом распределения данного вещества между плазмой и мембраной. Кроме того, важное значение имеет также размер молекулы. Большие молекулы, подобные хлор-промазину, блокируют мембрану при более низких концентрациях, чем в случае маленьких молекул, таких как этанол. И наконец, не последнюю, хотя и не совсем ясную роль играет диаметр нервного волокна волокна меньшего диаметра легче блокируются, чем более толстые. Поскольку волокна центральной нервной системы тоньше волокон периферической нервной системы, то при содержании этанола в сыворотке крови, равном 2%, организму обеспечено бессознательное состояние (общая анестезия), в то время как только при 4—5% этанола блокируются нервные импульсы периферических нервов (местная анестезия). [c.154]

Рассмотрим явления, происходящие в стеклянном сосуде, наполненном газом, в котором имеются два электрода. Один из электродов иредставляет собой металлическую трубку диаметром 2 см я длиной около 10 сж, а другой — провод, проходящий вдоль ее оси (рис, 14.2). Соединим центральный провод через большое соиро-тивление Я с положительным полюсом регулируемого источника постоянного напряжения, а наружный электрод и отрицательный иолюс источника напряжения заземлим. Обычно положительный электрод через конденсатор С соединяют с сеткой входной лампы усилителя. Выходное напряжение усилителя служит для отклонения стрелки вольтметра или приводит в действие электромеханический счетчик. Подвергнем теперь трубку воздействию небольшого постоянного источника р-частии с высокой энергией, которые, как будем считать, вылетают достаточно редко, чтобы вызывать отдельные импульсы ионизации. Будем постоянно повышать приложенное напряжение от нуля до нескольких тысяч вольт. При малых значениях напряжения (область А на рис. 14.3) образующиеся ионы ускоряются в электрическом поле очень незначительно, и многие из них, прежде чем успевают достигнуть электродов, рекомбинируют, образуя нейтральные молекулы. По мере [c.213]

Микроскопическая модель процесса испарения основывается на кин тической теории газов, которая рассматривает газ как систему, состоящую из большого числа атомов или молекул одинаковой массы и радиуса. В большинстве случаев формой и внутренней структурой этих частиц можно пренебречь и рассматривать молекулы как упругие шарики, диаметр которых много меньше среднего расстояния между ними. Кроме того, предполагается, что молекулы находятся в состоянии непрерывного беспорядочного движения, сталкиваясь друг с другом и с окружающими их стенками сосуда. По аналогии с уравнением для идеального газа, описывающим макроскопическое поведение газа, в микроскопической модели предполагается, что между молекулами, за исключением момента столкновения, отсутствуют силы взаимодействия. В соответствии с микроскопической моделью давление газа на стенки сосуда возникает вследствие передачи стенке сосуда импульса от каждой молекулы при их столкновении. [c.23]

Электропорация. Метод может быть использован для введения ДНК в клетки любых типов. Кратковременное (10 мксек-100 мсек) воздействие на суспензию клеток с экзогенной ДНК электрическим полем высокой напряженности (50-1500 V/ m) сопровождается локальным нарушением целостности мембран с образованием микропор (диаметр 20-120 нм), через которые заряженные молекулы, в том числе и ДНК, как линейная, так и су-перскрученная, проникают внутрь клеток [214]. Поры закрываются спустя несколько мсек после прекращения действия импульса. Тем не менее даже в оптимальных условиях в результате этого шока приблизительно половина клеток погибает. Электропорированные клетки далее инкубируют в течение 48 час на неселективной питательной среде, после чего производят отбор трансфектантов по селектируемому маркеру, например, на среде с антибиотиком неомицином. Наличие свободных концов в линейных векторах способствует их интеграции в хромосомы кле- [c.150]

Количество электричества, рас-ходз емого на восстановление кислорода, составляет 2,5Х ХЮ- К- При объеме рабочей камеры ячейки 3,24-10- мл (диаметр дискового золотого электрода — 0,65 см высота зазора — 50 мкм) и концентрации хлорофилла в суспензии 300 мкг/мл содержание хлорофилла в ячейке составляет 1,1-10- М. Действие одиночной вспышки вызывает перенос одного электрона примерно на 4000 молекул хлорофилла. Учитывая, что число молекул хлорофилла, приходящихся на одну электрон-транспортную цепь, оценивается обычно величиной 300—500 (Андерсон, 1975 Витт, 1979), можно заключить, что одиночный световой импульс в данном случае вызывает однократную редокс-реакциЮ примерно в 10 % цепей переноса электронов, локализованных на мембранах хлоропластов. [c.202]

На межфазной границе в слое толщиной бт, равном по порядку радиусу межмолекулярных взаимодействий (бт Ю м), молекулы взаимодействуют не только с молекулами своей фазы, но и с близлежащим слоем молекул другой фазы. Поэтому в этом слое физико-химические свойства вещества и его реакция могут заметно отличаться от свойств этого же вещества и этой же фазы на существенно больших, чем расстояния от межфазной границы, но все еще малых по сравнению с размерами неоднородностей (диаметром капель, пузырьков, частиц, пор и т. д.) расстояниях. В связи с этим, следуя Гиббсу, целесообразно выделять эти очень тонкие поверхностные зоны раздела фаз и рассматривать их отдельно, учитывая, что их толщины чрезвыча1"1но малы по сравнению с размерами в двух других измерениях, а следовательно, малы и их объемы и массы по сравнению с объемами неоднородностей (капель, пузырей, частиц и т. д.). Таким образом, приходим к понятию поверхностной фазы, которую будем называть 2-фазой, массой, импульсом и кинетической энергией которой можно пренебречь. Влияние поверхностной фазы в уравнении импульсов сводится к наличию дополнительных усилий (поверхностного натяжения), распределенных вдоль замкнутой линии 6 Ь, которая ограничивает рассматриваемый элемент межфазной поверхности 6 )5 12. Главный вектор этих усилий, отнесенный к единице межфазной поверхности, равен [c.43]

Вводя эти поправки, можно пренебречь тройными соударениями, как сравнительно редкими, и учитывать лишь двойные соударения молекул, если давление не очень велико. Число соударений п можно найти, разделив наивероятнейшую скорость Со на длину среднего свободного пробега I. Так как механический импульс внутри молекулы передаётся много быстрее средней скорости движения молекул, то можно считать, что при соударении молекул импульс как бы перескакивает через отрезок пути, равный диаметру молекулы. Таким образом, учёт конечных размеров молекул приводит к заключению, что скорость звука должна превышать среднюю скорость движения молекул на величину [c.133]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология