![]() ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Пасивний транспорт іонів
У відсутності градієнта концентрації перенос заряджених частинок (іонів) може відбуватися при наявності електричного поля, тобто градієнта електричного потенціалу Густина електричного струму іонів за законом Ома
де
де Оскільки
Згідно з визначенням густини струму
де
Заряд
де
Згідно з визначенням потоку речовини, маємо
Порівнюючи (4.25) і (4.26), одержимо такий вираз для потоку іонів, зумовленого градієнтом електричного потенціалу:
Рухливість іона пов'язана з коефіцієнтом дифузії співвідношенням Ейнштейна де При наявності як градієнта концентрації іонів, так і градієнта потенціалу електричного поля, потік іонів
Рівняння (4.28) відоме як електродифузійне рівняння Нернста-Планка, що описує пасивний транспорт заряджених частинок (іонів). Виконавши деякі елементарні перетворення, рівняння Нернста-Планка можна записати таким чином:
Тут враховано ту обставину, що Крім того, під знак похідної (градієнта) внесено постійну величину - хімічний потенціал розчинника називається електрохімічним потенціалом Рівняння (4.30) відоме як рівняння Теорелла. Згідно з ним рушійною силою пасивного транспорту іонів виступає градієнт електрохімічного потенціалу, у той час як рушійною силою пасивного транспорту незаряджених молекул є градієнт концентрації. Процес простої (або звичайної) дифузії відбувається повільно і слабо контролюється клітиною. За таким механізмом здійснюється транспорт кисню, вуглекислого газу та шкідливих для клітини речовин (наприклад, ядів). При звичайній дифузії молекула дифундуючої речовини рухається крізь мембрану без утворення комплексів з іншими молекулами. Для більш швидкого переносу речовин, необхідних для життєдіяльності клітин, в ході еволюції виробились інші типи пасивної дифузії: перенос через канали (пори) і перенос за допомогою переносників. Ці типи дифузії відомі під назвою полегшеної дифузії (рис.4.26). Рис. 4.26. Види пасивного і активного транспорту через мембрану: 1 - проста дифузія через мембрану; 2 - дифузія через канали; 3 - дифузія за допомогою переносників; 4 - активний транспорт. Розглянемо більш детально пасивний транспорт речовин крізь канали. Канали - це білкові утворення, що мають діаметр де Швидкість пасивного транспорту крізь мембрани збільшується на кілька порядків у присутності переносників -молекул, що володіють дуже високим рівнем селективності. Наприклад, переносник, який полегшує транспорт глюкози крізь мембрану, ніяк не впливає на транспорт амінокислот. Найбільш детально полегшений транспорт крізь біологічні мембрани було вивчено на прикладі переносу іонів іонофорними антибіотиками типу валіноміцину. Було встановлено, що валіноміцин вибірково збільшує проникність мембран для іонів Рис. 4.27. Просторова структура переносника іонів К+: а - валіноміцину; б - його комплексу з іоном. Транспорт за допомогою переносників може відбуватись внаслідок дифузії переносника разом з речовиною (рухомий переносник) (рис. 4.28а), а також і шляхом естафетної передачі від однієї молекули переносника до іншої (рис. 4.28б). Рис. 4.28. Транспорт іонів за участю переносників: а - рухомий переносник; б - естафетний перенос. Для пасивного транспорту за допомогою переносників характерний ефект концентраційного насичення швидкості переносу: зі збільшенням концентрації швидкість переносу сповільнюється, тому що всі переносники виявляються пов'язаними з певною частиною іонів.
Активний транспорт Поряд з пасивним транспортом у життєдіяльності клітини важливу роль відіграє активний транспорт - примусовий перенос молекул та іонів з області малих концентрацій до області високих концентрацій. Завдяки активному транспорту підтримуються концентраційні градієнти, які необхідні для нормального функціонування клітини. Транспортні системи, які створюють необхідні концентраційні градієнти, називають насосами, або АТФазами. Відомі чотири основні системи активного транспорту: 1. Розглянемо основні етапи роботи найбільш дослідженого
Рис. 4.29. Основні етапи роботи На першому етапі відбувається приєднання до АТФ-ази трьох іонів На другому етапі - перенос центрів зв'язування На третьому етапі - відокремлення трьох іонів На четвертому етапі - відщеплення залишки фосфорної кислоти. На п'ятому етапі - перенос центрів зв'язування іонів На шостому етапі - відщеплення двох іонів
Перенос двох іонів
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|