Takarmány-alapanyag rastvoryaemogov biomimbrane
A permeabilitás a biológiai membránok elengedhetetlen ozmoreguláció és fenntartása a stabilitás a sejt összetételének meghatározására, annak fizikai és kémiai homeosztázis; Ez fontos szerepet játszik a keletkezését és vezetését az idegi impulzusok, a tápegység sejtek szenzoros mechanizmusok és mások. Életfolyamatokat. A permeabilitás a biológiai membránok miatt szerkezeti jellemzői a BM, amelyek ozmotikus között gátat sejt és közepes, és egy tipikus példája az egység és a kapcsolat a szerkezet és a funkció molekuláris szinten.
Szemszögéből a termodinamika, bármilyen vezetési potenciál kiegyenlítő folyamat a növekedés entrópia. Állandó nyomás és hőmérséklet, például építési jár kémiai potenciál μ. fenntartása kondicionáló szer folyik. A részecskék áramlási ebben az esetben arányos az anyag potenciálgradiens
A legtöbb gyakorlati esetben, ahelyett, hogy a kémiai potenciál alkalmazott koncentráció C. közvetlen helyettesítését μ-C válik helytelen esetén nagy koncentrációjú, például a kémiai potenciál megszűnik társított koncentrációja a logaritmikus törvény. Ha nem ilyen esetek kezelésére, a fenti képlet helyébe a következő rendelkezés lép:
ami azt mutatja, hogy az anyag folyási sűrűsége J [] arányos a diffúziós koefficiens D [()], és a koncentráció-gradiens. Ez az egyenlet fejezi ki első törvénye Fick. Fick második gyakorlat azokra a térbeli és időbeli változásokat a koncentráció (diffúziós egyenlet):
A diffúziós együttható D függ a hőmérséklettől. Egyes esetekben, egy széles hőmérséklet-tartományban, ez a függés jelenti az Arrhenius-egyenlet.
További mező párhuzamosan ható a gradiens a kémiai potenciál, megsérti a egyensúlyi állapotban. Ebben az esetben, a diffúziós folyamatok leírása nemlineáris Fokker-Planck egyenlet. diffúziós folyamatok nagy jelentőséggel bírnak a természetben:
· Evés, lélegző állatok és növények;
· Behatolás oxigént a vérből az emberi szövetben.
6.6 Diffúzió elektricheskizaryazhennyh részecske a membránon keresztül.
Elektrokémiai gradiens.
Electrodiffusion - diffúziója elektromosan töltött részecskék (ionok) hatása alatt a koncentráció és az elektromos gradiensek. Az ionok - atomok vagy csoportok az atomok, amelyek elektromosan feltöltődhetnek, vesztes vagy egyre elektronokat. A lipid kettős réteg a membrán impermeábilis ionok. Tudnak hatolni a plazma membrán csak olyan speciális struktúrák - ioncsatornák, amelyek akkor képződnek integráns fehérjék.
A hajtóerő a diffúzió nem csak a különbség az ionkoncentráció belül és a sejten kívül, hanem az elektromos potenciálkülönbség által generált ionok mindkét oldalán a membrán. Következésképpen, a diffúziós fluxus ionok határozza meg a gradiens az elektrokémiai potenciál (elektrokémiai gradiens).
Elektrokémiai potenciál az energia az ionok:
# 956; 0 - standard kémiai potenciál, ami függ a kémiai az anyag jellegétől és a hőmérséklet, R - egyetemes gázállandó, T - a hőmérséklet, a C - ion koncentráció, z - elektromos töltés, F - Faraday-állandó, # 966; - elektromos potenciál.
Dependence J ionok áramlását a elektrokémiai gradiense Theorell alábbi egyenlettel határozható meg:
ahol U - ion mobilitását, C - ionkoncentráció, d # 956; / dx - elektrokémiai gradiens.
Behelyettesítve (6) a (7) úgy állíthatjuk elő, Nernst-Plank egyenlet tekintettel két gradiens, okozó diffúzióját az ionok:
Ioncsatornák olyan integrális membrán fehérjék a membránhoz képező lyukak a membrán vízzel töltött. A plazmamembrán érzékel számos ioncsatornák, amelyek jellemzik nagy specifitással, amely lehetővé teszi a mozgását csak az egyik faj ionok. Vannak a nátrium-, kálium-, kalcium-és klorid-csatornák. Mindegyikük rendelkezik egy úgynevezett szelektív szűrő, amely képes arra, hogy csak bizonyos ionok. Számos elmélet megmagyarázni a szelektivitása a plazmamembrán ioncsatornákat.
A permeabilitása az ioncsatorna változhat jelenléte miatt a cél, bizonyos csoportjai atomok proteinek alkotják, hogy kialakítsa a csatornát. Konformációs változások a célzott csatornánál átalakított nyitott zárt, és fordítva. Szabályozási mechanizmust a kapu pozíció eltérő lehet a különböző csatornákon. Néhány ezek közül nyit, ha a villamos potenciál a membrán. Egyéb nyitott hatására sajátos vegyi teljesítő jelző funkciók.
Elektrokémiai grádiens (DMX, egyenlet 2-3). Passzív szállítása töltésű oldott anyag X függ a különbség a hatóanyag-koncentráció a sejt ([X] a B) és a külső (külső) a cella ([X] C), és a különbség a villamos potenciál (YC) és intracellulárisan (YV). Más szóval, DMX figyelembe veszi a hozzájárulás, mint az anyag koncentráció gradienst (különbség kémiai potenciál), és a hozzájárulását az elektromos potenciál mindkét oldalán a membrán (elektromos potenciálkülönbség).
villamos energia különbség (mV)
ahol: ZX - vegyértéke X anyag,
T - abszolút hőmérséklet,
R - gázállandó,
F - Faraday állandó.
Így, a hajtóereje a passzív transzport elektrolitok elektrokémiai gradiens - a különbség az elektrokémiai potenciál (DMX) mindkét oldalán egy biológiai membránon.
6.7. (1) Az áramlás az anyag a membránon keresztül jelenlétében ozmotikus és elektromos színátmenetek. Nernst - Planck.
A membránpotenciál különbségek létezik, tehát a membrán van egy elektromos mező. Ez hatással van a diffúziós töltött részecskék (ionok és elektronok). Között a térerő és a gradiens a potenciális létezik egy ismert kapcsolat
Általában, ion transzport a két tényező határozza meg: a nem-egyenletes eloszlásuk, azaz koncentrációgradiens és elektromos mező kölcsönhatástól
- Nernst egyenlet - Plank.
F - Faraday szám, Z - ion vegyérték, T - abszolút hőmérséklet, R - gázállandó, - az elektromos potenciál a membránon keresztül.
Etouravnenieopisyvaetprotsesspassivnogotransportaionovvpoleelektrohimicheskogopotentsiala és megállapítására alkalmazott függését a sűrűsége a diffúz fluxus a-koncentráció és a feszültség az elektromos mező.
A anyagáramlás a membránon keresztül jelenlétében ozmotikus és elektromos színátmenetek. Egyenlet Nerista-Planck
Ozmózis (a görög. # 8004; # 963; # 956; # 959; # 962; - Push nyomás) - kétoldalas diffúziós folyamat a féligáteresztő membránon keresztül az oldószer-molekulák irányában nagyobb oldott anyag koncentrációját (rövidszénláncú oldószer-koncentráció).
Ozmózis fontos szerepet játszik számos biológiai folyamatokat. A membrán a környező normális vérsejt permeábilis csak molekula víz, oxigén, és néhány oldott tápanyagok a vérben és a sejtanyagcsere-termékek; a nagy fehérje molekulák jelen oldott állapotban a sejten belül, ez áthatolhatatlan. Ezért, a fehérjék olyan fontosak a biológiai folyamatok maradnak a sejt belsejében.
Ozmózis részt vesz a közlekedésben a tápanyagok a szára magas fák, ahol a kapilláris átutalás nem képes ellátni ezt a funkciót.
Ozmózis széles körben használt laboratóriumi technikát: meghatározásakor a moláris jellemzői a polimerek, oldat koncentrálását, a tanulmány a különféle biológiai struktúrák. Ozmotikus jelenség néha használják az iparban, mint a készítmény bizonyos polimer anyagok, tisztított magas sótartalmú víznek fordított ozmózis útján folyadékok.
A növényi sejteket alkalmazunk ozmózis mennyiségének növelése a vakuolák, hogy tele a sejtfalakat (turgornyomás). A növényi sejtek ezt tárolásával szacharóz. Növelésével vagy csökkentésével a szacharóz koncentráció a citoplazmában, a sejtek lehetnek szabályozzák ozmózis. Ennek köszönhetően jobb ellenálló képességét a növény egészét. Módosított turgornyomás társított sok növény mozgás (például mozgás bajuszát borsó és egyéb futónövény). Édesvízi protozoák is vacuole, de a probléma csak a legegyszerűbb a vakuolumok evakuáljuk a felesleges vizet a citoplazmából, hogy állandó koncentrációjú oldott anyagok ott.
Ozmózis is fontos szerepet játszik az ökológiai tározók. Ha a koncentráció a sókat és egyéb anyagokat a vízben emelkedik vagy csökken, a lakosság ez a víz el fog veszni, mert a káros hatások az ozmózis.
Nernst forgalmazás törvény
6.8.Passivny megfelelő anyagszállítás a membránon keresztül. Forms passzív transzportot.
Passzív szállítás - az átvivő anyag a helyeken, ahol nagy értékű elektrokémiai potenciál oldalakra alsó értékét. Passzív szállítás csökken a Gibbs energia, és ezért a folyamat mehet végbe spontán nélkül energiafogyasztás passzív transzport nem függ által szolgáltatott energiát az ATP. Ez alapján a különbség a koncentráció és a töltés, valamint mindig hajlamos, hogy kiegyenlítse a részecskék koncentrációja különböző oldalain a membrán, azaz, hogy semmissé a gradiensek.
Formájának passzív transzport:
1) anyagok szállítása révén a lipid kettősréteg (egyszerű diffúzió)
2) anyagok szállítása a membránon keresztül csatornákon
3) anyagok szállítása olyan speciális transzport fehérjék (könnyített diffúzió)
Egyszerű a diffúzió nélkül membrán fehérje miatt a termikus és fizikai teplovyhprtsessov- difuzi közvetlenül a lipid kettősréteg. Ezen keresztül könnyen át a gázokat, nem poláros vagy töltetlen poláros kis molekulák.
A víz diffúzióját a membránon keresztül az úgynevezett ozmózis. A víz gyorsan áthatol lipidnyybisloy. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a kis molekula és elektromosan semleges.
Diffúzió a membránon keresztül csatornákon. Töltésű molekulák és ionok (Na +, K +, Ca2 +, Cl) nem képesek átjutni a lipid kettősréteg egyszerű diffúzióval, azonban ezek áthatolnak a membránon jelenléte miatt ott specifikus fehérje alkotó különböző csatornákon.
Megkönnyítette elterjedését - anyagok szállítására olyan speciális transzport fehérjék, amelyek mindegyike felelős a közlekedés bizonyos molekulák