Диффузия частиц через полупроницаемую мембрану. Коэффициент распределения, коэффициент проницаемости. Закон Фика для этого случая. Методы изучения проницаемости мембран.

Коэффициент распределения, коэффициент проницаемости

P = const β, где

Р - коэффициент проницаемости барьера (мембраны) для вещества;

β- коэффициент распределения вещества в системе липиды/вода.

Так как коэффициент проницаемости пропорционален коэффициенту распределения (абсорбции), скорость проникновения различных веществ через мембраны существенно различна: вещество тем легче проникает через клеточную мембрану, чем выше его растворимость в липидах. Однако неверно полагать, что между проницаемостью и растворимостью в липидах существует простая линейная связь. При достаточно высоких значения коэффициента β вещество накапливается в липидных мембранах и утрачивает способность покидать их. Таким образом, прослеживается следующая зависимость: с увеличением растворимости в липидах первоначально проницаемость барьера для веществ растет, но достигнув определенного уровня, вновь понижается.

В исследованиях Проницаемость биологических мембран — одной из важнейших проблем молекулярной биологии — большое значение имеют модельные мембраны: липидные монослои, искусственные двухслойные мембраны, многослойные замкнутые мембраны (липосомы) и т.п. Для изучения Проницаемость биологических мембран широко применяются электро-химические, физические и химические методы.

Транспорт электролитов. Электрохимический потенциал. Ионные каналы. Ионная селективность мембран.

Электродиффузионная теория, ее основные допущения. Диффузия заряженных частиц. Уравнение Теорелла. Уравнение Нернста - Планка.

32. Активный транспорт веществ через биологическую мембрану. Опыт Уссинга.

Существование актив.транспорта веществ ч/з биологические мембраны впервые было доказано в опытах Уссинга на примере переноса ионов натрия ч/з кожу лягушки.

Камера была заполнена раствором Рингера и разделена кожей лягушки. Наблюдались потоки ионов натрия ч/з кожу лягушки. Для пассивного транспорта эти потоки описываются уравнением Уссинга-Теоррела:

На коже лягушки возникает разность потенциалов, ее устанавливают равной 0. Поддерживается одинаковая концентрация ионов снаружи и внутри. При этих условиях потоки должны быть равны. Но это не так. А значит имеет место активный транспорт.

 

 

33. Активный транспорт. Участие АТФаз в активном транспорте веществ через мембраны