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 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 3,2 · 10−12 м2.
2. Рассчитайте силу тока, проходящего через стенку мембраны, к которой приложено напряжение 80 мВ. Ответ выразите в пикоамперах
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 5%? Считайте, что объём мембраны и приложенное к ней напряжение остаются неизменными.
1. Рассчитаем сопротивление мембраны:
2. К мембране приложено напряжение 40 мВ, что меньше 200 мВ. При данном значении напряжения она подчиняется закону Ома, значит:
3. Так как объём мембраны остаётся неизменным, при увеличении площади на 5% (в 1,1 раза) толщина уменьшится в 1,05 раза, а сопротивление уменьшится в 1,1025 раза:
В это же количество раз увеличится сила тока:
Ответ: 1) 2,5 · 1010 Ом; 2) 3,2 nA; 3) 1,1.

