Пассивная диффузия

Стехиометрические соотношения в натрий-калиевом насосе весьма своеобразны. При распаде каждой молекулы АТР из клетки выкачиваются 3 иона натрия, а извне в клетку накачиваются 2 иона калия. Поскольку из клетки выкачивается больше положительно заряженных ионов, чем пО падает в нее, внутри клетки создается избыточный отрицательный заряд. Наличие отрицательного заряда внутри клетки было установлено уже давно путем измерения электрического мембранного потенциала (разд. Б.З). Поскольку клеточная мембрана все же проницаема для ионов К+, возникновение мембранного потенциала приводит к диффузии этих ионов через мембрану внутрь клетки, что обусловливает частичную нейтрализацию отрицательно-го заряда на мембране. Когда скорость пассивной диффузии уравновешивает мем бран- [c.363]

Это так называемая модель электрогенного насоса с утечкой. Левая ветвь цепи соответствует путям пассивной диффузии, причем — суммарная проводимость мембраны по диффузионным каналам, а электродвижущая сила представляет собой диффузионный потенциал, рассчитываемый по (XXI.1.2). Правая ветвь цепи соответствует электрогенному насосу, проводимость которого равна а ЭДС а- [c.161]

Всасывание образовавшихся моносахаридов (глюкозы, фруктозы) стенками тонкого кишечника и поступление их в кровь происходит путем активного транспорта с участием белка-переносчика, градиента Ыа" и АТФ (см. главу 5). Ионы Ма" активируют АТФ-азу, которая ускоряет распад АТФ и освобождение энергии, необходимой для проникновения этих моносахаридов через стенки кишечника. Всасывание других моносахаридов осуществляется посредством пассивной диффузии, так как их содержание в крови низкое. Скорость всасывания отдельных моносахаридов неодинакова. [c.165]

Принципиальным моментом является и тот факт, что мембраны липосом являются мембранами первого типа, в которых пассивная диффузия Л В через мембрану осуществляется по градиенту концентрации [12]. Поэтому сродство лекарственных веществ к липосомам кор- [c.571]

Суммарный ток покоя должен уравнять концентрации внутри и снаружи клетки. Когда мембрана возбуждена, скорость ионных потоков увеличивается. Для того чтобы эти потоки ингибировать, т. е. сохранить длительный постоянный потенциал покоя, пассивная диффузия катионов должна быть уравновешена активным транспортом (ионным насосом). К этому вопросу мы еще вернемся в гл. 6. [c.114]

Как известно, в случае пассивной диффузии вещества движущей силой служит только фадиент его концентрации (Ац) вне и внутри клетки. Если подобный фадиент существует и в процессе активного транспорта вещества, он может вносить определенный вклад в общую движущую силу процесса, однако этот вклад не является определяющим. В большинстве случаев перенос вещества по механизму активного транспорта происходит против концентрационного фадиента этого вещества. [c.103]

Прямо противоположный характер имеют явления положительной активной диффузии, где концентрация диффундирующего вещества за мембраной оказывается выше, чем перед ней. Этот вид активной диффузии, отсутствующий, по-видимому, в неживой природе, но широко распространенный в живом организме, носит в физиологии название секреции. Здесь перемещение вещества от меньшей концентрации к большей происходит за счет одновременного протекания неравновесных химических процессов. Явления секреции относятся к важнейшим проявлениям жизнедеятельности живого организма. Они происходят во всех железах, а также в таких органах, как почки. Существует теория дыхательных процессов, в которой предполагается, что в легких происходит секреция кислорода. Однако господствующим в современной физиологии является взгляд, согласно которому эта теория неправильна, и транспорт кислорода в легких может быть целиком истолкован, исходя из представления об обычной (пассивной) диффузии. [c.104]

Транспорт питательных веществ через мембраны клетки осуществляется различными путями в системах "жидкость-твердое тело" простой (пассивной) диффузией, облег- [c.266]

При пассивной диффузии молекула растворенного вещества не изменяет свою первоначальную молекулярную форму Значение свободной энергии (ЛС) при этом всегда отрицательно О [c.267]

Простая диффузия. Неспецифическое проникновение веществ в клетку происходит путем пассивной диффузии. Для диффузии существенны величина молекул и степень их липофильности. Скорость перемещения путем диффузии невелика. Для сахаров такие процессы не были обнаружены, и они мало вероятны. Путем простой диффузии в клетку проникают, видимо, яды, ингибиторы и другие чуждые клетке вещества. [c.257]

Диффузионный процесс кислорода через полимерные мембраны относится к процессам пассивной диффузии, характеризуемым только явлениями физической сорбции, глубокое химическое взаимодействие между сорбированным газом и материалом мембраны практически исключено. [c.89]

У микроорганизмов, которые часто живут в бедных средах (разбавленных растворах), существует несколько принципиально различных способов поступления веществ в клетку. Все незаряженные молекулы (Н2О, газы) могут поступать в клетку путем обычной диффузии пассивной диффузии). Это проникновение веществ в клетку по градиенту концентрации, не требующее затрат энергии и происходящее до тех пор, пока не наступит равновесие между содержанием данного вещества вне и внутри клетки. Этот процесс идет с невысокой скоростью. [c.102]

Почвенные бактерии играют основную роль в питании растений. Некоторые авторы уже отмечали, что транспорт питательных веществ осуществляется не только в результате пассивной диффузии или передвижения почвенных растворов в ходе испарения, но также и в результате активного транспорта микроорганизмами почвы. Для некоторых питательных веществ такой активный транспорт является преобладающим. [c.234]

Необходимым предварительным условием применения уравнения (IX. 3) является учет пассивной диффузии. Ее определяли в опытах с той же питательной средой, но без бактерий. Полученные величины использовали в качестве поправки. [c.235]

Пассивная диффузия, направление и скорость которой определяются градиентом концентрации между внутриклеточной и внешней средой. [c.380]

Различают два вида диффузии веществ через клеточные мембраны — пасочную (без переносчика) и облегченную (с участием вещества- переносчика). При пассивной диффузии происходит произвольное движение веществ через поры (отверстия) в мембранах клеток или через липиды мембран. Через поры диффундируют многие продукты обмена (НдО, СО2, МНз и др ) также кислород. Поры имеются не только в плазматических мембранах клетки, но и в ядерных мембранах (рис. 28). Через эти поры внутрь ядра проходят белки, из которых образуются рибосомы, а также нуклеотиды, из которых синтезируются нуклеиновые кислоты. Из ядра в цитозоль клетки выходят рибосомы и отдельные виды нуклеиновых кислот. Жиры и жирорастворимые вещества, например витамины, проникают через клеточные мембраны благодаря их растворению в липидном слое этих мембран. При облегченной диффузии движение вещества через мембрану обеспечивается веществом-пере-носчиком. Переносчик либо вращается в мембране, либо образует канал только для определенного вещества, что создает возможность его диффузии по градиенту концентрации. Так транспортируются небольшие молекулы веществ, например ионы металлов и глюкоза, через клеточную мембрану в цитозоль. [c.75]

Упрощенная эквивалентная электрическая схема мембраны, содержащей параллельно функционирующие электрогенный насос и каналы пассивной диффузии ионов [c.160]

Другой подход к описанию мембранного потенциала, создаваемого за счет пассивной диффузии и электрогенного транспорта ионов, основан на анализе эквивалентной электрической схемы мембраны. Простейшим электрическим аналогом является схема, состоящая из двух параллельно соединенных цепей (рис. ХХП.7). [c.160]

Притщип действия TT состоит в том, что в результате градиента концентрации ЛВ диффундирует из матрицы или диффузионной среды и проникает в организм человека благодаря пассивной диффузии через кожу. [c.756]

В этой главе рассматриваются компоненты мембран клетки, регулирующие и обеспечивающие транспорт ионов, особенно Na+ и К+ (рис. 6.1). Подобные мембранные системы, расходуя метаболическую энергию клетки, могут перекачивать ионы из менее концентрированного в более концентрированный раствор (активный транспорт, ионный насос). В результате теплового движения и под действием электрохимического потенциала ионные токи л-югут менять направление без потребления метаболической энергии (пассивный транспорт). Для проведения нервного импульса энергетически необходимы оба процесса — активный транспорт ионов против градиента концентрации (как бы в гору) и пассивная диффузия по градиенту (как бы с горы). Таким образом, чтобы поддерживать ионный баланс, пассивные ионные токи должны компенсироваться активным транспортом. Здесь рассматривается только пассивный ионный транспорт активный транспорт и его Na+, К+-насос, движущей силой которого является энергия, высвобождаемая в результате гидролиза АТР (Na, К-зависимая АТРаза, или Na+, К -насос),. обсуждаются в гл. 7. Такое подразделение уже указывает на то, что в процессе принимают участие биохимически различные структуры. Существует несколько доказательств в пользу этого. [c.130]

В гл. 6 рассматривались натриевые и калиевые каналы, регулирующие пассивный ток ионов во время потенциала действия (рис. 7.1). Однако еще одна функция аксональной мембраны связана с проведением нервных импульсов — активный транспорт ионов. Если бы вход ионов натрия в клетку сопровождался только выходом ионов калия, градиент концентрации между обеими сторонами клетки вскоре исчез. Пассивное проникновение ионов Na+ через мембрану в состоянии покоя приводит к тому же эффекту, поэтому входящие ионы натрия должны вновь выводиться наружу, а диффундирующие снаружи ионы К+ должны направляться внутрь аксона. Естественно, что для этого должна расходоваться энергия, поскольку указанный процесс осуществляется против градиента концентрации. Именно этой цели и служат ионные насосы, содержащиеся в мембране аксона благодаря метаболической энергии, накопленной в АТР, они осуществляют активный транспорт ионов для поддержания мембранного потенциала. Направление движения иона и направления градиентов схематически изображены на рис. 7.2. Ходжкин и Кейнес [1] исследовали активный транспорт ионов Na+ через мембрану нерва. Они показали, что поток радиоактивных ионов Na+ из клетки ингибируется 2,4-динитрофенолом (рис. 7.3, а), который блокирует синтез АТР. В ходе дальнейших экспериментов Ходжкин и Кейнес установили, что транспорт Na+ обеспечивается при участии ферментов (рис. 7.3,6). Охлаждение клетки до 9,8 °С (или до 0,5 °С) явно замедляло выход ионов натрия, хотя известно, что пассивная диффузия Na+ не столь сильно зависит от температуры. [c.167]

Ранее мы определили нервную систему как орган коммуникации, а нейрон — как ее элементарную единицу. Нейроны обеспечивают связь, или сообщение, между отдельными участками организма, часто значительно удаленными друг от друга (эти расстояния измеряются в сантиметрах, но могут составлять несколько метров, если речь идет о жирафах и китах ). Это означает, что пассивной диффузии недостаточно, чтобы молекулы преодолели за разумное время довольно значительное расстояние от тела клетки до нервного окончания. Как же тогда ядро клетки регулирует действия, например, кончика растущего аксона Более 30 лет назад Пауль Вейс, основатель биологии развития нервной системы, нашел ответ на этот.вопрос аксон имеет собственную систему транспорта макромолекул и. молекул меньшего размера. Такой аксональный транспорт [1] складывается из антероградного (в направлении от тела клетки к нервному окончанию) и ретроградного (от окончания аксона к телу клетки) транспорта. Существует также транссинаптический транспорт от нейрона к нейрону, от глиальной [c.303]

ЦПМ является основным барьером, обеспечивающим избирательное поступление в клетку и выход из нее разнообразных веществ и ионов. Осуществляется это с использованием разных механизмов мембранного транспорта. Вьщеляют 4 типа фанспорт-ных систем, с участием которых происходит проникновение молекул в бактериальную клетку пассивную диффузию, облегченную диффузию, активный фанспорт и перенос химически модифицированных молекул. [c.50]

Молекулы воды, некоторых газов (например, О2, Н2, N2) и углеводородов, концентрации которых во внешней среде выше, чем в клетке, проходят через ЦПМ внутрь клетки посредством пассивной диффузии. Движущей силой этого процесса служит фадиент конценфации вещества по обе стороны мембраны. Основным соединением, поступающим в клетку и покидающим ее таким путем, является вода. Движение воды через мембрану, подчиняющееся законам пассивной диффузии, привело к выводу о существовании в мембране пор. Эти поры пока не удалось увидеть в элекфонный микроскоп, но некоторые данные о них были получены косвенными методами. Расчетным путем установлено, что поры должны быть очень мелкими и занимать небольшую часть поверхности ЦПМ. Высказывается предположение, что они не являются стабильными сфуктурными образованиями, а возникают в результате временных пересфоек молекулярной организации мембраны. [c.50]

У фамположительных форм ЦПМ является и единственным барьером такого рода, у грамотрицательных эубактерий функции дополнительного барьера (молекулярного сита ) выполняет наружная мембрана клеточной стенки, через которую молекулы транспортируются только по механизму пассивной диффузии. [c.50]

Манноза и пентозы проникают через эпителий кишечника только путем облегченной диффузии с участием специальных переносчиков. Галактоза и глюкоза кроме этого пути могут транспортироваться против градиента их концентрации по механизму вторичного активного транспорта (Ка -зависимый симпорт). Поступление глюкозы из крови в клетки осуществляется в направлении падения ее градиента, так как в цитозоле большинства животных клеток концентрация свободной глюкозы очень низка, тогда как концентрация в плазме крови близка к 5 ммоль/л. Однако только в клетки печени и мозга транспорт глюкозы может осуществляться по механизму пассивной диффузии, и скорость поступления регулируется ее концентрацией в крови. Во всех других тканях скорость транспорта глюкозы осуществляется по механизму облегченной диффузии, который стимулируется инсулином. Активирующее действие инсулина на транспорт глюкозы через клеточную мембрану приведено в гл. 13. [c.241]

Экспериментальные данные показывают, что в действительности процесс протекает во времени нестационарным образом. При малых концентрациях диффундирующего вещества или для веществ, слабо сорбирующихся, скорость диффузии вначале возрастает со временем, а затем становится постоянной. В начальном периоде происходит, очевидно, процесс постепенного проникновения диффундирующего вещества в толщу пленки, до тех пор, пока не установится стационарное распределение концентраций. Такая картина была обнаружена рядом исследователей для таких процессов, как диффузия водорода [181 или паров воды [191 через полимерные пленки. В этих случаях диффузия связана только с физическими процессами сорбции, но не с глубоким химическим взаимодействием между адсорбированным веществом и материалом пленки. Такой вид процесса мы можем назвать пассивной диффузией. [c.103]

Транспорт веществ при облегченной диффузии протекает не линейно (как при пассивной диффузии), а с определенным уровнем насыщения (maximum), после которого возрастание разности концентраций вещества не сказывается на скорости его переноса Этот вид транспорта кинетически сходен с ферментативным катализом [c.267]

Большую роль при поступлении питательных веществ внутрь клетки играют, по современным представлениям, ферменты пер-меазы или транслоказы. В настоящее время считают, что передвижение веществ из внешней среды в бактериальную клетку обеспечивается, по крайней мере, четырьмя группами механизмов пассивной и активной диффузиями, стереоспецифически-ми пассивной и активной диффузиями. Из них только пассивная диффузия не требует затраты энергии, так как диффундирующее вещество в этом случае, последовательно растворяясь в веществе клеточной стенки и цитоплазматической мембраны, переходит внутрь клетки, причем устанавливается равенство внутренней и внешней концентраций. Остальные три механизма требуют затраты энергии, причем стереоспецифические пассивная и активная диффузии происходят при участии специфических белков — переносчиков пермеаз. Сейчас сравнительно хорошо изучены пермеазы, осуществляющие транспорт внутрь клетки углеводов, аминокислот и некоторых ионов. [c.85]

Оба цистрона z и у смежны и лежат рядом с третьим цистро-ном-регулятором i, превращающим одновременно оба фермента Z и у из индуцируемых в конститутивные. Из культуры Е. oli выделены спонтанные мутанты у" —> у - В этих клетках, остающихся z , фермент синтезируется нри индукции, однако индуктор проникает в клетку только путем пассивной диффузии, т. е. медленно. Поэтому скорость синтеза -галактозидазы устанавливается сравнительно медленно и остается постоянной, пока внешняя концентрация индуктора поддерживается постоянной. Скорость синтеза фермента будет функцией концентрации индуктора, которая внутри клеток не может превышать концентрацию во внешней среде. Синтез галактозидазы в мутантах y z+i утрачивает в значительной мере свой биологический смысл. Действительно, в присутствии какого-либо галактозида, например лактозы, клетки начинают синтезировать нужный фермент, позволяющий утилизировать лактозу как источник углерода. Однако концентрация лактозы внутри клетки не выше, чем во внешней среде, и фермент изолирован от субстрата, поскольку подача последнего внутрь клетки лимитируется пассивной диффузией. [c.485]

Другие исследователи показали, что существует большая разница между количеством ФОС, необходимым для полного подавления холинэстеразы, и его концентрацией, влияющей на проницаемость для ионов. Так, Тейлор и др. [78] нашли,лто на диффузию натрия в эритроциты ДФФ влияет только в концентрации 10 7Й, в то время как для полного подавления холинэстеразы достаточно 10 М, т. е. различие является 100-кратным. В случае эзерина различие было 10-кратным. Для активного переноса натрия аналогичное различие было найдено при применении параоксона, а слабая пассивная диффузия натрия в некоторых случаях оказалась даже более чувствительной [79]. Работая с больными, отравленными шраданом, Гудман и др. 1271 показали, что даже резкое (на 80%) угнетение активности холинэстеразы эритроцитов мало влияет на их проницаемость для калия. [c.179]

Устойчивое стационарное распределение концентраций ионов К" " внутри и вне клетки достигается, когда поток ионов К" " через мембрану внутрь клетки становится равным потоку ионов из клетки, возникающему йследствие пассивной диффузии. Аналогично достигается распределение (ионный гомеостаз) и для ионов Ыа+. Только активный транспорт и компенсирующая пассивная диффузия ионов направлены противоположно соответствующим потокам ионов К" (см. рис. 2.12). [c.65]

Всасывание моносахаридов происходит благодаря активной деятельности клеток слизистой об-олочки пищеварительного тракта, а не пассивной диффузии. [c.81]

Предполагается, что амфифильные р-складчатые структуры (тип 1) сворачиваются с образованием пор для пассивной диффузии веш еств через мембраны (см. гл. XVП). Внутри такой поры расположены полярные, а наружи в контакте с биолоем — неполярные группы. [c.10]