Мембранный диффузионный потенциал
Мембранный диффузионный потенциал
Для его возникновения необходим контакт электролитов с различной концентрацией и различной подвижностью анионов и катионов. Например, ионов водорода и хлора (рис. 1.). Граница раздела одинаково проницаема для обоих ионов. Переход ионов H+ и Cl- будет осуществляться в сторону меньшей концентрации. Подвижность Н+ при перемещении через мембрану намного выше Cl-, в силу этого, будет создаваться большая концентрация ионов с правой стороны от границы раздела электролитов, возникнет разность потенциалов. Возникающий потенциал (поляризация мембраны) тормозит дальнейший перенос ионов, так что, в конце концов, суммарный ток через мембрану прекратится. В растительных клетках главные потоки ионов – это потоки К+, Na+, Cl-; они в значительных количествах содержаться внутри и снаружи клетки. Учитывая концентрации этих трёх ионов, их коэффициенты проницаемости, можно рассчитать величину мембранного потенциала, обусловленного неравномерным распределением этих ионов. Это уравнение получило название уравнение Гольдмана, или уравнение постоянного поля:
где φM - разность потенциалов, В; R - газовая постоянная, T - температура; F - число Фарадея; P - проницаемость иона; [K+]0 - концентрация иона снаружи клетки; [K+]i - концентрация иона внутри клетки;
|
Рисунок 1 - Возникновение диффузионного потенциала на мембране
