Реферат по физике на тему физика мышечного сокращения

Голосов: 0 Рабочая программа дисциплины для специальности 012300 "Общая биохимия" дневной формы обучения. Цель курса - изложить основные закономерности мышечного сокращения в норме и при патологии. Программа подготовлена на кафедре биохимии и физиологии человека и животных КрасГУ. Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.

Возбудимость и сокращение гладкой мышцы 3. Тонус гладкой мышцы VIII. Вывод I. Введение Вся жизнедеятельность животных и человека неразрывно связана с механическим движением, осуществляемым мышцами. Все телодвижения, кровообращение, дыхание и прочие акты возможны благодаря наличию в организме мышц, обладающих специальным белковым сократительным комплексом -- актомиозином.

Биомеханика мышечного сокращения

Отличие живых организмов от неживой природы Широкое внедрение физических методов исследования в биологию позволило Изучать биологические явления на молекулярном уровне. Блестящими работами биохимиков, физиологов, биофизиков и кристаллографов установлены молекулярные структуры ряда важнейших биологических объектов.

Например, выяснена структура дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК — основного носителя наследственной информации, структура молекул миоглобина, запасающих кислород в мышцах животных, структура молекул гемоглобина, входящих в состав красных кровяных телец и переносящих кислород из легких к тканям, строение поперечнополосатых мышц и белковых молекул, входящих в их состав, структура некоторых ферментов, витаминов и ряда других важных биологических молекул. Новые экспериментальные данные, полученные при исследовании биологических процессов на молекулярном уровне, поставили на повестку дня вопрос об их интерпретации.

Поскольку все живые организмы построены из молекул и атомов, выяснение на молекулярном уровне механизма биопроцессов возможно только с помощью квантовой теории, успешно описывающей движение электронов и ядер, из которых состоят молекулы и атомы. Тесная связь биологии и физики проявилась уже на ранних этапах развития естествознания. Представления виталистов давно отвергнуты наукой. В настоящее время никто не сомневается в том, что жизнь есть особое проявление физических и химических процессов, протекающих в сложных молекулярных системах, взаимодействующих с другими системами путем обмена энергией и веществом.

Однако и сейчас некоторые ученые придерживаются мнения, что сложность биологических систем исключает возможность их истолкования на молекулярном уровне. Следует, конечно, иметь в виду, что биологические объекты обладают рядом весьма своеобразных особенностей, отличающих их от тел неживой природы. К этим особенностям прежде всего относится самовоспроизводство и адаптация к изменяющимся внешним условиям, тончайшая регуляция и самосогласованис всех биологических процессов, происходящих в живых системах и обеспечивающих их жизнедеятельность.

Молекулы, входящие в состав живых организмов, необычайно велики, многообразны и сложны. Самыми сложными и разнообразными из всех молекул, входящих в состав клеток, являются белковые молекулы. Их молекулярные массы варьируют от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов.

Величайшее разнообразие биологических организмов не означает чрезвычайного многообразия химических единиц, из которых они построены. Это разнообразие определяется многочисленными комбинациями одних и тех же соединений и атомных групп. Например, все белки состоят в основном из 20 остатков аминокислот.

Молекулы ДНК строятся из четырех типов нуклеотидов. При изучении тел неживой природы было установлено, что по мере усложнения атомных систем появляются новые качества. Понятия температуры, энтропии, звуковых волн и других элементарных коллективных возбуждений применимы к системе атомов и молекул, но неприменимы к одному атому.

Не может быть сомнения в том, что все своеобразие живых организмов, отличающее их от тел неживой природы, возникает в результате особой организации сложных молекулярных систем, в основе которых лежат те же элементарные законы, которые определяют свойства атомов и молекул и построенных из них тел неживой природы.

Рост, развитие и воспроизведение живых организмов связаны с разнообразными химическими реакциями. В их изучение значительный вклад внесла биохимия. Однако в биохимии главное внимание уделялось исследованию взаимодействия между атомами при непосредственном их соприкосновении.

Как писал в 1957 г. Биологические явления обусловлены более тонкими, слабыми, короткодействующими и дальнодействующими силами см. Они могут быть описаны только на языке квантовой механики, созданной в тридцатых и сороковых годах этого столетия на основе обобщения большого числа экспериментальных данных о свойствах атомов и молекул, их взаимодействий между собой и с электромагнитным полем.

В настоящее время никто не отрицает применимость законов фиэики и химии к исследованию биологических явлений. Подавляющее большинство ученых согласны с тем, что все разнообразные проявления жизни в конечном счете можно объяснить на основании тех же физических и химических законов, которым подчиняются неживые системы.

Однако некоторые придерживаются мнения, что требуется развитие новой, еще не созданной физики. Конечно, квантовая физика не является застывшей наукой, она непрерывно развивается. Совершенствуются математические методы описания сложных молекулярных систем. Большую роль при этом играют исследования, основанные на использовании современных электронных счетных машин.

Основная и а дача теоретической биофизики в настоящее время состоит в теоретическом исследовании специфических особенностей, определяющих строение и свойства биологических молекул и простейших надмолекулярных структур. Успешному решению этих вопросов могут содействовать большие достижения в области экспериментальных исследований биологических явлений и теоретических исследований в области молекулярной физики и физики твердого тела. Теоретическая биофизика должна учитывать существенное отличие биологических объектов от тел неживой природы.

Все биологические объекты являются открытыми системами. Их жизнедеятельность возможна только при обмене с окружающей средой энергией и веществом. Основные процессы в живых организмах происходят при непременной затрате энергии. Эта эпергия поставляется продуктами питания. Если построение белков из аминокислот в клетках живых организмов требует затраты энергии, то их распад в водной среде клетки может происходить самопроизвольно с выделением энергии. По некоторым данным, период полураспада белков сердечной мышцы равен примерно 30 дням.

Организм должен непрерывно заменять распадающиеся белковые молекулы новыми. Таким образом, все белки и, следовательно, все живые организмы находятся, как говорят физики, в метастабильном неустойчивом состоянии. Жизнь возможна только потому, что переход от такого неустойчивого состояния к устойчивому, соответствующему полному термодинамическому равновесию, требует очень большого времени.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Мышечное сокращение.

Мы́шечное сокраще́ние — реакция мышечных клеток на воздействие нейромедиатора, реже гормона, проявляющаяся в уменьшении длины клетки. Биомеханика мышечного сокращения — sta-t.ru — Кафедра физической культуры и спорта — Московский физико-технический институт .

Анализ строения, функций эпителия, крови, лимфы, соединительной, мышечной, нервной ткани. Гладкая ткань регенерирует за счет внутриклеточной регенерации и за счет пролиферации и дифференцировки стволовых клеток. Митохондрии крупные вытянутые и лежат, в основном цепочками, заполняя все пространство между миофибриллами. Субстратами для получения АТФ служит гликоген и липидные капли. Включения миоглобина — специфического мышечного пигмента, обеспечивают волокна кислородом в случае длительной и напряженной работы мышц. Лизосомальный аппарат развит слабо. Служит, главным образом, для процессов внутриклеточной регенерации. Для его понимания необходимо ознакомиться с молекулярной организацией миофибрилл — органелл, специализированных на сокращении. Мышечная ткань Это длинные тяжи, образующие продольные пучки по тысяче и более миофибрилл, которые почти полностью ткань цитоплазму волокна. Тонкие актиновые нити построены из глобулярных молекул белка актина, которые объединяются в две спирально закрученные цепочки. Более толстая миозиновая нить построена из молекул белка миозина. Каждая молекула включает длинный хвост, к которому с одного магистерская по кадровому аудиту прикреплена подвижная головка. Головки могут менять угол своего наклона. Хвосты множества молекул укладываются плотным пучком, формируя стержень филамента. Головки при этом остаются на поверхности. Мышечная двух краях нити головки лежат разнонаправленно. Благодаря дополнительным белкам, миофиламенты имеют стабильный диаметр и стабильную длину около 1 мкм. Филаменты одного вида образуют аккуратно подогнанные пучки или стопки. Миофибриллы образованы из многократно чередующихся пучков актиновых и миозиновых нитей.

Отличие живых организмов от неживой природы Широкое внедрение физических методов исследования в биологию позволило Изучать биологические явления на молекулярном уровне. Блестящими работами биохимиков, физиологов, биофизиков и кристаллографов установлены молекулярные структуры ряда важнейших биологических объектов.

По разным данным, в нашем организме их насчитывается от 400 до 500. Другими словами, они не обладают автоматизмом. Значение скелетных мышц: 1 поддержание позы человека в пространстве; 2 перемещение тела в пространстве; 3 перемещение частей тела относительно друг друга; 4 обеспечение дыхательной функции; 6 помощь движению крови и лимфы; 7 участие в осуществлении половых функций; 8 механическая защита внутренних органов; 9 депонирование воды и соли; 10 участие в работе произвольных сфинктеров; 11 участие в осуществлении витальных рефлексов.

Реферат: «Механизм мышечного сокращения»

Hits: 25531 Существует два вида мускулатуры: гладкая непроизвольная и поперечно-полосатая произвольная. Гладкие мышцы расположены в стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних органах. Они сужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Поперечно-полосатые мышцы — это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела. К поперечно-полосатым мышцам относится также и сердечная мышца, автоматически обеспечивающая ритмическую работу сердца на протяжении всей жизни. Главное свойство мышечной ткани — сократимость, она обеспечивается благодаря сократительным мышечным белкам — актину и миозину.

Биофизика мышечного сокращения

Вместо того, чтобы тянуть сустав в направлении сокращения мышц, мышца действует так, чтобы замедлить сустав в конце движения или иным образом контролировать перемещение груза. В краткосрочной перспективе силовые тренировки с участием как эксцентрических, так и концентрических сокращений, по-видимому, увеличивают мышечную силу больше, чем тренировки только с концентрическими сокращениями. Однако вызванное физическими упражнениями повреждение мышц также больше при удлинении сокращений. Эксцентрические сокращения в движении[ править править код ] Эксцентрические сокращения обычно возникают как тормозящее усилие в противоположность концентрическому сжатию, чтобы защитить суставы от повреждения. Во время практически любого обычного движения эксцентрические сокращения помогают сохранять плавность движений, но также могут замедлять быстрые движения, такие как удар или бросок. Часть тренировки для быстрых движений, таких как качки во время бейсбола, включает в себя уменьшение эксцентрического торможения, позволяющего развивать большую мощность во время движения. Скольжение миозина относительно актина[ править править код ] Головки миозина расщепляют АТФ и за счет высвобождающейся энергии меняют конформацию, скользя по актиновым филаментам. Цикл можно разделить на 4 стадии: Свободная головка миозина связывается с АТФ и гидролизует его до АДФ и фосфата и остаётся связанной с ними. Головки слабо связываются со следующей субъединицей актина, фосфат отделяется, и это приводит к прочному связыванию головки миозина с актиновым филаментом.

Сопряжение возбуждения и сокращения в скелетной мышце...............................................

Механические свойства мышц. Закон Гука 2.

Биохимия мышечного сокращения: Рабочая программа дисциплины

.

Мышечное сокращение

.

Нормальная физиологи ...

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Физиология мышечного сокращения
Похожие публикации