Кле­точ­ная мем­бра­на  — это мо­ле­ку­ляр­ная струк­ту­ра, со­сто­я­щая из бел­ков и жиров. Ос­нов­ная функ­ция мем­бра­ны  — «ба­рьер­ная»  — от­де­лять со­дер­жи­мое живой клет­ки от внеш­ней среды, обес­пе­чи­вать це­лост­ность клет­ки.

Из­вест­но, что при не­боль­ших на­пря­же­ни­ях, при­ло­жен­ных к мем­бра­не (U  < 200 − 300 мВ), она ведёт себя как ре­зи­стор и под­чи­ня­ет­ся за­ко­ну Ома. При на­пря­же­ни­ях свыше 200–300 мВ мем­бра­на пе­ре­стаёт под­чи­нять­ся за­ко­ну Ома: при уве­ли­че­нии на­пря­же­ния ток резко воз­рас­та­ет, и мем­бра­на раз­ру­ша­ет­ся.

1)  Рас­счи­тай­те со­про­тив­ле­ние мем­бра­ны ис­хо­дя из сле­ду­ю­щих оце­нок её па­ра­мет­ров:

— сред­няя тол­щи­на мем­бра­ны со­став­ля­ет 8 · 10 − 9 м;

— удель­ное со­про­тив­ле­ние мем­бра­ны равно 107 Ом · м;

— пло­щадь по­верх­но­сти мем­бра­ны при­мер­но равна 1,6 · 10 − 12 м².

2)  Рас­счи­тай­те силу тока, про­хо­дя­ще­го через стен­ку мем­бра­ны, к ко­то­рой при­ло­же­но на­пря­же­ние 40 мВ. Ответ вы­ра­зи­те в пи­ко­ам­пе­рах (1 пА  =  10 − 12 А).

3)  При рас­тя­же­нии мем­бра­ны под дей­стви­ем ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния про­ис­хо­дит уве­ли­че­ние пло­ща­ди её по­верх­но­сти. Мем­бра­на при этом ста­но­вит­ся тонь­ше. Во сколь­ко раз из­ме­нит­ся сила тока, те­ку­ще­го через мем­бра­ну, если пло­щадь по­верх­но­сти мем­бра­ны уве­ли­чит­ся на 10%? Счи­тай­те, что объём мем­бра­ны и при­ло­жен­ное к ней на­пря­же­ние оста­ют­ся не­из­мен­ны­ми.