А. Электрохимический градиент

В то время как искусственная липидная мембрана для ионов практически не проницаема, биологические мембраны содержат «ионные каналы», по которым отдельные ионы избирательно проникают через мембрану (см. Транспортные процессы). Проницаемость и полярность мембраны зависят от электрохимического градиента, то есть от концентраций ионов по обе стороны мембраны (концентрационного градиента) и от разности электрических потенциалов между внутренней и внешней сторонами мембраны (мембранного потенциала).

В состоянии покоя клеток мембранный потенциал (потенциал покоя, см. Потенциал покоя и потенциал действия) составляет от −0,05 до −0,09 В, то есть на внутренней стороне плазматической мембраны преобладает избыток отрицательных зарядов. Потенциал покоя обеспечивается прежде всего катионами Na+ и K+, а также органическими анионами и ионом Cl- (1). Концентрации снаружи и внутри клетки и коэффициенты проницаемости этих ионов приведены в таблице (2).

Распределение ионов между внешней средой и внутренним объёмом клетки описывается уравнением Нернста (3), где ΔΨG — трансмембранный потенциал (в вольтах, В), то есть разность электрических потенциалов между двумя сторонами мембраны при отсутствии транспорта ионов через мембрану (потенциал равновесия). Для одновалентных ионов при 25°С множитель RT/Fn равен 0,026 В. Вместе с тем из таблицы (2) следует, что для ионов K+ ΔΨG примерно равно −0,09 В, т. е. величина того же порядка, что и потенциал покоя. Для ионов Na+, напротив, ΔΨG ≈ +0,07 В, то есть выше, чем потенциал покоя. Поэтому ионы Na+ поступают в клетку при открытии Na+-канала. Неравенство концентраций ионов Na+ и K+ постоянно поддерживается Na+/K+-АТФ-азой при расходовании АТФ (см. Транспортные белки).


Метаболизм. Энергетика / Сохранение энергии на мембранах

Статьи раздела «Сохранение энергии на мембранах»:

Следущая статья   |   — Вернуться в раздел


Изотопы в микробиологии. Труды конференции по применению меченых атомов в микробиологии / Москва, 1955 год. Академия наук СССР. Издательский переплёт. Сохранность хорошая. На развитие современной биологии большое влияние оказывают громадные достижения двух смежных наук — физики и химии. Они в значительной степени облегчили расшифровку деталей обмена веществ у живых организмов и в этом осИзотопы в микробиологии. Труды конференции по применению меченых атомов в микробиологии
Москва, 1955 год. Академия наук СССР. Издательский переплёт. Сохранность хорошая. На ...
Introductory Microbiology / As a component of biology, Plant Pathology enjoyed a prestigious position and its applied aspects; plant disease management was an integral part of agroecosystem management. In the era of globalization, our country is progressing very fast in agricultural sector by developing innovative techniques aIntroductory Microbiology
As a component of biology, Plant Pathology enjoyed a prestigious position and its applied aspects; plant disease management was an integral part of ...
Молекулярная биология / Книга посвящена ряду актуальных проблем молекулярной биологии (молекулярный механизм и биохимия сокращения мышцы, ультраструктура нервного волокна и молекулярные процессы, связанные с возбуждением нерва, структура белка и мукополисахаридов). Она содержит много интересных фактов и заслуживающих внимаМолекулярная биология
Книга посвящена ряду актуальных проблем молекулярной биологии (молекулярный ...
Биогеохимия / В учебном пособии рассмотрены приоритетные направления биогеохимических исследований от количественной параметризации биогеохимических циклов до взаимодействия с биотехнологией. Этот учебник в определённой степени представляет собой обобщение как последних научных результатов различных исследователеБиогеохимия
В учебном пособии рассмотрены приоритетные направления биогеохимических ...