422005

н латвийском свм бальсте ЗВИСИЗОС ОТ ЗВТ, СВИЛЕТСГ 1 ЬСТВЗ,18-2 с присоед)шепнем заявки -Приоритет -осударствениыи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретений У 1 К 681,333 (088 пуоликоваио 30 4 Бюллетень Х исаия 21.1,75 открыт Дза ОпмоликОВзии 51 0 Авторзобретеии С. Валеева ского ЗнамениУльянова 3 Л ени н Казанскии ордена Трудовогогосударственный университет им. В З 51 ВИТСЛ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОГЕНЕЗА В ЬИОЛОГИЧЕСКОЙ МЕМЬРАНЕИзобрстсис относится к области электрического моделирования, может оыть 3(спользовано лля моделирования электрогенсза вбиологической мембране в сопряжении с эисрГЕтИЧЕСКИМИ ПРОЦСССаМИ И ПОЗВОЛЯЕТ ПОЛУЧ(3 ТЬ эинформацшо о некоторых особенностях авк.ционировапия моделируемого объекта,В извсстшях устройствах на электрическоймодели рассматривают возаОжт(ость возб, жде 3(ия иотсициала действия тока через мембрапу) ие с помощью внешнего импульса ток(1, з путе) 1(рзткОВре)ениого измеисни 51 параметров сстсмы емкости, 3(роволиз)осг)11,т, (, посредством параметрическогодения. 15ЭквЗВг 3(тиз 51 -)лс.ктри(.ск 51 я сх 31 с).бра п( мсппо исиОль.(мстс 51, ссг 1 И извес Г(33)1сти их к(1 пзлОВ, В иытах жс, к(1 к 31 рзв(3,10,130 ииыс. ток(3 31 ерззлиИмы, а прово;131)10 с 1 ч 20отдельных ш)чп(ы х каналов неизвестны, поэтому электрическая схема нс позволяет нагля(по моделировать про)(ожденис носителей за.)ядз через мсораиу, а тзк)кеэлсктрагенеза. 25Цель изооретения - расширение клас арешаемых устройством задач.Цель достигается благодаря введению иСкому фотО эЛСМСИта, ИСТОЧНИКОВ Пптапл),Вкл(очс) иых послсдоватслыю-встречно, 31 ис 3:ользова(33)ю н качестве 3 сточиика внешнего возмущеня монохроматичсского светового потока (из квантов одинаковой энергии).Предлагаемое устройство моделирует потенциалы покоя и действия, рсфракторность, условия вози(1 киовсния тока через мембрану, 310 рог раздражения в сопряжении с энергети чсскими процессами, позволяет изучить зази симость проводимости мембраны от мембранного потенциала. , стройство может быть применено Лля изучения элементов сетчатки глаза, отвстствсипх завосприятис цвс гов,На чертеже приведена электрическая сыма предлагск(ого устройства,Устройство содержит фотоэлемент 1, 1 С- точиик пит цп(я ), 3 от( пциозСтр,), регистрирующий прибор -1, 3(зиримср вольтметр, реги(трирующ(3 й 1(рибор ), 31 зпримср гальванометрОСИОВИ 11 )3 ЭЛ(.МС 331 Ом СХЕКПэ 1 51 ВЛЯЕТСЯ фдТО- элемент 1 с фотокатолом 6 и анодом 7, имитирующий )1 сморпу, Между катодов( и а 10 лом с помоц(ь(о 3:сточииков питан)1 я создает. ся электричсскос поле. причем изменением положсии 51 лвижк 51 потенцио)стра (дис 1(рстио или плавно), являющегося аналогом сопротивления мембраны, можно изменять нс только величину разности потенциалов (потсш 1 иал мееябрзнЫ, по и ток трансмс 3(бранный ток), Это возможно потому, что исгочники питания (э. д, с. э 231)онянэяБлсн 1 ых ионных потоков) Вкл 10 чспь 1 п 1 встреу д)/1 другу. В к 2 естВС ВпешнсГО эяздэяжитсл 5 Пс. пользуют поток мснсхэсмятисскОГО света.Работа устройства согласована с современной мембранно-ионной теорией возбукдсн 51. Разность потенциалов между катодам и,)подам (потснциал ъембраны) НЗ)ер 51)ат с а- мощью регистрирующего прибора 4 (во;п,т- ЪЕТРЯ)2 ВОЗНИК 210 ГЦИИ В ЦЕПИ ТОК (ТРЯПС)1 г)- бранный ток) - регистрирующего прибора,).Определениепорога раздражения(пороговой энергии,необходимой для перенося зарядачерез мембрану)Возмущение (раздражение) на систему пе редается в виде квантов световой энергии; эта энергия приводит в движение частицы в виде потока электронов (аналогов носителей заряда) Кинетическая энергия фогоэлектронов /,пгР, где пг - масса, / - скорость электрона, равна разности между энергией кванта /) ) и работой выхода электрона пз металла,-- пг/) = /г ) - КИз уравнения (1) Видна, что скорость фогоэлектронов определяется только частотой све тового излучения. 11 рп условии йт 17 .= ) существует красная граница фотаэффс)(12, она соответствует свету, велична квантов которого равна работе выхода электрона из металла /г г, = , Поэтому свет меньшей частоты не в состоянии вызвать фотоэффект,,Цля фотакатода существует граничная ми п)пальная частота лучистого потока (порог раздражения), способного вызвать фотоэмисс)по электронов, т, с. поток частиц-носителей заряда. Из уравнения (1) следует, то )НСЭП 15 )Э 2 ЗДЭЯЖСНИЯ, ПРИХОДЯЦ 25)СЯ 2 ЕДИ- )щу переносчика заряда, не далкна быт; меньше некоторой пороговой Вел 1)РПь рабаты выхода )аналог саставля)0)цеиэнергии, нсобходимси Для измененияра)1- мости ембр)ны) .Формулавыракает энерггпо, необходимую для приведения В двикение перепас пгка з)ря,я, созда)ощсго ток через мембрану,1 тоаы показать )12 п)11)с по)ОГя эяздряНИЯ, ИМИТИРУЕМОГО ГРЯНИЧНОЙ МПНИМЯЛЬай частотой лучистого потока, способного звать фотоэмисси)о электронов, необходимо подавать на фотскатод последовательно патоки лучистой энергии разной частоты (2 алсг нанесения одппотнога раздражения разл "1- ной интенсивности па мембрану)Моделированиеи 0 Т С и 1 П 2 ЛП 0 К 0 51 (ПП)и потспциала действия (ПД)аналогии( ской мемсраньи рсфра:(терностиПоскольку устройство позволяет мснть как величину разности потенциалов между КВТОдаМ 6 (ЯН 2 ЛСГОЭ 11)рЖПО 1 овсрх);Оатп гС)10 2 ПЫ ) Н 21)0,а)(2)12 1 СГО) В 1РСН 1)поверхности мембраны), тяк 11 зак, то 310 позволяет моделировать ПП и ток чрсз ээ)- гд бр 2 пу.1.,слп создать элскт)эическос поле, тор ):)зя)цсс двии(ение элсктра)Ов (на Сатадс , я ЯПОДС- ), ТО В ЭТО) СГУЧЯС ЭЛСКТРОНЫ, (В- к,1 сся ст ка ГОД(1 б к )ПОД 7, ссвспгс ЯОСТУ РОЭЧ)Б СЛ ПОЛ) ;с)ЛО 51 ВЗ)ИХС;1 С ствия раз онаравлснных по)снов и э,д В мембране). При достаточно сильном элсктрп ЧЕСКОЭ ПОЛС ЭЛЕКТРОЫ ИЗПСХОДУЮТ СВО э;сргию прси(,е, чсм /сйдмт до анода. В этом )5 случае ток в цепи прскргтится, 1 азОсть )отснциалов тор.озя;цсго 1:оля, пр; катара задерживается электрический ток, т. е. ог.сутствуст ток через .морау, маделируст 1)1, Яд 0 к)Ваюци) Нот(.)н)5)1 1111) 01)рс - 20 1 сл 5)стс 5 Состношсш(меЬ,.:. - ,;гР,(2)где е - заряд электрона.25 Предлагасмое устройство дает возможно тьснимать кр 1 Выс, Выэажасщис ЗЯВиси 1 ОстофОТОТОКЯ (ТОКЯ 1 ЕСЗ Мс.0)РЯП) ОТ РЯЗССТПпотеця )я между катодом 6 и аодом 7 /ссотвстствео )мс 1(дуарукпой Внутренс й 30 Паерх),ОСТ 5 31 ИСМар ЯН 11), ЧТО даСТИГаТСП3)снсписм полоксния дВжкя )(стенц)10 тра (апа;101 ч 1 сспэстиВлснп 51 ме)(брЯНЯ) .11 рп достаточной разностиотснциалсв Ь)Л(ЕТ,) О стагптелв Е. Тимохин;.Техред Е. Борисова Редактор Ы. Ь.орректор Л. Орлов рлова Тираж 624Совета М(ипетрооткрытиинаб., д. 4)еэб ака" э 585 14 ад(, М 1426 11,НАЛИП) Гссударственного комнтета по делам изобретений и Москва, Ж, РаушскаяПодписноеСР ереповецкая городская тппографп Ными скоростямп. При каотп 1 еском двпжс:)ппВ прострянстВР элсктропь испытыв(пот )ОГО 1 ис;1 спныс соудярепия с ятоъ 2)и, попа:,и,2 тяк:кс с друГим электро 12)и среды, ПРИ)ывпо рясссиВаясь В р 2 зные стог)01;ы.ПЯ, О. )Гичпо случ 210 ООЬ:П 10 ГО атомного Газа )10 в(нод;5 Ея)яктеристиеи степени подооноГО расссяпня эгситро)(,3 1)Б(стп попяти( 0 сВОбодпо"./,ПРОО(,Г(. /, П ,) БР(.М ,П- М( ;,) )м,)последовательны м и соударенпя ми,Если в подобпои среде с элсктронп; м Газо; )создать электрическое поле, то Одповрсмс)и)с хаотическим движением электронов опп будут перемещаться со скоростью и вдоль ПЯправления этого поля. Вследствие передачиэнергии при соударепияе с ионами п атомамисреды средн 5 я скорость ЭТОГО дре 1 фа раяпяприолизР 1 тсльно скорости, приобретен по)1электроном на одном свободном пробеге, т. с, 20еЕл,11 = ат = .=-о.Е, 15) где а = 1 е)т - ускорение, с которым перемещается свободный электрон в постоян;н)м 25 электрическом ноле напряженостью Е; ео эффилиспт пропорлиональност называется подвижностью.Отсюда 1 Л(;тпостьравна= епГ = еп, Е -- =Е,ГДС: = ЕП;( - :,ЯЧР.ПС,СЛЬПОй П 1)ОБОДПОСТП (ПРОБДПМОСТП лС 1(1 бРЯНЫ), 1 УВ- ствительность зыбранного в качестве основного элемента модели фотоэлемента изменяется П,)П ИЗ)1 СПСНПП;ЛПП ВО,"ПЬ 1 СВСТ 2, ПЯДЯЮ 1 ЛСГО па катод. 11 апрпм,р, еислородпоцезиевьш фо- тоеатОД Обла2 т ПЯПЙОльнР 11 ч) ВстВитсльпостъ 0 В е)Ясно Оолясти спсетря, с) рыщя 10 псзисвы 11 - );Ппазопс ВОлн 0,-1 - 0,0,1 к.1,Р, Голлб1 и з(лсп 011 Обгастя. спсет 1)2, па краснуо часгь сп(етра оп почти пс рсагпру- .Т. Б:121 ОД 51 (Пс(ТРЯЛЬП 011 ЧлБСТБИТРЛЬНОСТИ фотоэлемента с по)Ощ о предлагаемого УСТР 01 СТБЯ МОЖНО )ОДРЛИРОВЯТЬ НРКОТОРЫС особенности фушсн оппрования мембран элс- МСНТОВ ССТЯТЯМ Г.1232, ОТВСТСТБСПНЫ. ЗЯ В)с- ПРПЯТИС ЛБСТОБ. Предмет пзооретснияУстр 011 стВО;л 51 )Оделированпя элеетрог(- пеза В бпологпчесео )Р)бране, содержащее источники питания, потенлиометр и регистрирующие прпооры, оглча 0 ееся тем, что, с целью расширения класса решаемы.; задач, оно содержит фотоэлемент, анод которого соединен с первьо( регистрирующим прибором п с подвижным контактом потенлиомстра, подключенного е двум последовательно- ВСТРЕЧНО В)ЕЛЮлСПП 11 М ИСтОЧНПЦаМ ПцтаНИЯ, 2 катод сосдппсп с псрвым и вторым рсгистрп)уоп;м прибо,)2);). и;)пчсм Второй 1)сгпстрируоп;.;й прпор подел)ючс: к потснцпометру и Е ДНО) Г 5 З СТОЧП 1 ЕОВ ПИТЯПИ 5.