Молекулярная диффузия и градиенты активности

Если в какой-либо зоне ламинарного потока концентрация растворенного вещества падает (например,, в результате адсорбции его зерном активного угля), то выравнивание концентрации осуществляется путем, молекулярной диффузии растворенного вещества в направлении градиента, концентраций, и скорость этого процесса, естественно, невелика. . [c.193]

Регуляция скорости поступления метаболитов в клетку. Лишь немногие вещества, подобно воде, свободно проникают мембраны посредством простой диффузии. На перенос веществ через мембрану влияют процессы двух типов. Концентрация многих растворимых метаболитов с низкой молекулярной массой выше в клетках, чем во внеклеточной крови или лимфе. Поэтому поступление таких метаболитов в клетки требует их переноса против концентрационного градиента. Активный транспорт, стало быть, представляет собой процесс с положительной ДС, для протекания которого требуется энергия в виде АТР. В других случаях перемещаемый материал движется внутрь по концентрационному градиенту, т. е. ДС отрицательна. Однако возможность такого пассивного транспорта обычно обусловлена специфическими механизмами мембраны (см. ниже). Эти транспортные системы не только обеспечивают постоянство внутриклеточного состава, но и принимают участие в процессах транспорта веществ через мембраны внутриклеточных органелл, например митохондрий (гл. 12). Ниже обсуждаются специфические аспекты транспортных процессов. [c.362]

Всасывание моносахаридов осуществляется с помощью двух механизмов активного транспорта против градиента концентрации и простой диффузией. Однако всасывание некоторых сахаров нельзя четко приписать действию одного из них. Особенности молекулярной конфигурации, которые, по-видимому, необходимы для активного транспорта и которые характерны для глюкозы и галактозы, состоят в следующем группа ОН при 2-м углероде должна иметь такую же конфигурацию, как в глюкозе должно присутствовать пиранозное кольцо при 5-м углероде должны находиться метил или замещенная метильная группа. Фруктоза всасывается медленнее, чем глюкоза и галактоза. Этот процесс, по-видимому, протекает путем диффузии по градиенту концентрации. [c.291]

Проницаемость в живых клетках представляет собой активный процесс и имеет мало общего с молекулярной диффузией или осмотическим потоком. Наоборот, активный транспорт осуществляется чаще всего против градиента концентрации, т. е. в направлении от мепьшей концентрации к большей. Ясно, что это — сложное явление, в котором обязательно должна потребляться энергия, так как движение веществ в направлении, обратном диффузии, связано с уменьшением энтропии. Активный перенос веществ как внутрь клетки из внешней среды, так и внутрь различных структурных элементов из заполяющей клетку гиалоплазмы осуществляется особыми нерастворимыми белками и белковыми комплексами, образующими наружную клеточную мембрану и различные структурные образования внутри клеток. Активный транспорт через мембраны и внутрь клеточных органелл связан с протеканием химических реакций, конечно, ферментативных. Поэтому проблема проницаемости и соответствующая функция белков тесно связана с их ферментативной функцией. С другой стороны, с помощью активного транспорта осуществляется один из механизмов автоматического регулирования. Как мы увидим дальше, регулирование проницаемости митохондрий осуществляется путем их сокращения пли расслабления. Причиной этого движения яляется сократительная реакция в особом белке, т. е. это явление вполне аналогично сокращению мышцы. [c.139]

При постоянном общем давлении смеси в стационарных условиях наличие градиента дРи1дп создает равный, но противоположно направленный градиент парциального давления инертного газа дРи/дп = —дРг/дп. Наличие этих градиентов вызывает взаимную диффузию активного и инертного компонентов смеси (молекулярный перенос вещества). При этом плотности потоков пара и газа [c.149]

Стратегия размещения твердых отходов значительно различается в разных странах. В Великобритании наиболее распространенным способом является помещение отходов в конце рабочего дня в специальный отсек. Аналогия между захоронением отходов в отсеках и использованием обычных ферментеров не очевидна. Поведение отходов на свалке носит гораздо более сложный характер, так как все время происходит наслаивание нового материала через неравные промежутки времени [244]. Следовательно, этот процесс подвержен действию градиентов температуры, концентрации газа, жидкости, редокс-потенциала (ЕН), pH, ферментной активности и потоков жидкости. Более сложные факторы — это молекулярные свойства отходов, такие как водорастворимость, коэффициент распределения вода/липиды, летучесть, размер молекул, их заряд, конформация и функциональные группы, способность сорбировать микроорганизмы, межвидовое взаимодействие различных микроорганизмов, диффузия через границу раздела окисленной и неокислен-ной фаз, перекрывание экологических ниш и ареалов различие [c.146]

Третья важнейшая функция белков — структурная. Клетка не может быть уподоблена сосуду, в котором попросту перемешаны в растворе все метаболиты п ферменты, — она разделена на множество органелл, защищенных белковьши, часто лппопротеиновьши, мембранами, наделенными ферментативной активностью, препятствующими свободному проникновению растворенных веществ. Внешняя оболочка клетки также является липопротеидной мембраной с весьма селективной проницаемостью. Большинство ферментов в клетке находится внутри тех или иных органелл. Поэтому и все биохимические процессы локализованы в определенных местах. Продолговатые, довольно крупные тела (длиной около 0,5 х) — митохондрии содержат в себе ферменты окисления и окислительного фосфорилирования, т. е. катализаторы реакций, в которых запасается энергия, потребляемая клеткой. Маленькие круглые образования (диаметром 150— 200 х ) — микросомы пли рибосомы содержат в себе ферменты, необходимые для синтеза белков. В ннх главным образом локализованы процессы синтеза белка. Задача, выполняемая структурными белками клетки, с одной стороны, чисто архитектурная белки служат материалом, из кото рого строится то или иное морфологическое образование. С другой стороны, они регулируют прохождение различных веществ внутрь органелл, т. е. осуществляют так называемый активный транспорт различных веществ, идущий часто против градиента концентрации, т. е. в сторону, противополон ную диффузии. В высших организмах, в которых произошла дифференциация и специализация тканей, некоторые структурные белки присутствуют в значительных количествах, образуя специальные типы тканей. Таков, например, коллаген, фибриноген крови, склеропротеин роговицы глаза и т. п. Изучение своеобразного молекулярного строения этих белков показывает его тесную связь с выполняемой ими функцией. В этом случае мы также имеем основание говорить о функциональной активности, разыгрывающейся на молекулярном уровне. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология