Перенос ионов пассивный

Все эти примеры служат иллюстрацией пассивного, но стереоселективного переноса, когда органические модельные системы осуществляют асимметричное узнавание. Однако можно провести аналогию между этими результатами и процессом опосредованного переноса через биологические мембраны. Все липидные мембраны практически непроницаемы для внутриклеточных белков и высокозаряженных органических и неорганических ионов, находящихся с обеих сторон мембраны. Диффузия Na+ через клеточную мембрану из клетки и К+ в клетку происходит в направлении отрицательного градиента химического потенциала и называется пассивным переносом. Пассивный перенос ионов через мембраны может быть вызван ионофорами [см. разд. 5.1.3]. К счастью, концентрации катионов по обе стороны мембраны различные, и такое состояние поддерживается активным переносом, который зависит от метаболической энергии. Механизм этого процесса известен под названием натриевый насос, функция которого сводится к поддержанию высокой внутриклеточной концентрации К+ и низкой концентрации Na+. Кальций, по-внднмому, также активно выводится из клеток. В этих случаях энергия для переноса обеспечивается за счет гидролиза АТР. Однако диффузия сахаров и аминокислот к важнейшим клеточным объектам — пример простого опосредованного пассивного переноса. [c.282]

Рис. 48. Пассивный перенос ионов через мембраны.

При очистке белков используют помимо указанных выше методов фракционирования также и ряд вспомогательных процедур. Особенно важны две из них —диализ и лиофилизация. Диализ, или удаление соли из раствора белка, заключается в пассивном переносе ионов из раствора белка через непроницаемую для белка мембрану в буферный раствор этот метод известен давно и применяется очень широко. Освобождение белка от соли путем диализа необходимо проводить на многих стадиях очистки, в частности после осаждения белка сульфатом аммония. Другой метод обессоливания — пропускание белкового раствора через соответствующие молекулярные сита. [c.81]

Выражение для мембранного потенциала можно получить, используя аппарат кинетики химических реакций. Так, если в клеточной мембране существует система активного транспорта Ма наружу, а пассивно переносятся ионы К, Ма и С1, то стационарные потоки К+, Ма и С1 , направленные внутрь клетки и в наружную среду, с учетом влияния мембранного потенциала ср можно записать в таком виде [c.160]

Поглощение катионов двухвалентных металлов сопровождается выделением эквивалентного количества протонов из мембраны так, что фактически мембрана (ее связывающие единицы) обменивает протоны ш катионы металлов. Перенос ионов приводит к проникновению воды, и митохондрия набухает набухания не происходит, если ионы связываются неорганическим фосфатом и образуют осадок. Одновалентные ионы калия и натрия способны и пассивно проникать во внутреннее пространство, если имеются анионы и субстрат, этот процесс также ведет к набуханию митохондрии. [c.199]

Протекание небольшого тока через пассивные аноды в области потенциалов ОС" (рис. 50, в) требует дальнейшего объяснения. Источником электронов на поверхности раздела пленка/раствор могут быть анодные реакции типа окисления иона гидроксила или воды. Однако эти реакции возможны только при более положительных потенциалах. Отсюда следует, что ток через пленку переносится ионами. Этот перенос вещества должен или приводить к утолщению пленки, или сопровождаться растворением пленки с внешней стороны. Как отмечали Феттер [122] и другие, для прохождения ионного тока через решетки окислов при обычных температурах необходимо сильное поле, порядка 10 в см. В области ОС" скачок потенциала никогда не превышает 1 в. Следовательно, толщина пленки не может быть больше приблизительно 100 А. Таким образом, непрерывное протекание любого ионного тока в этой [c.316]

Пассивная проницаемость сквозь биомембраны осуществляется в результате концентрационных различий по обеим сторонам мембраны и регулируется сорбционно-диффузионным механизмом (см. гл. 2). При исследованиях диффузии в биомембранах коэффициент проницаемости определяют, используя ряд методов обмен растворенного вещества, меченного радиоактивными изотопами, в отсутствие градиента концентраций и проведением реакции пермеата совместно с другой реакцией. Перенос ионов фиксируется путем измерения проводимости или электродного потенциала. [c.327]

Невозможность удовлетворительно объяснить все известные случаи пассивности, пользуясь только какой-нибудь одной из этих теорий, долгое время побуждала различать случаи фазовой и адсорбционной пассивности или предполагать иногда независимое аддитивное действие обоих механизмов одновременно (Н. Д. Томашов). В 60-е годы в работах зарубежных и советских (В. М. Новаковский) исследователей обращено внимание на то, что окончательный переход поверхностного катиона в раствор не перестает быть электрохимическим актом от того, что внешние слои металлической решетки заменяются окисными. Это открывает возможность органически объединить многие известные элементы теории электрических полей и переноса ионов и электронов [c.232]

Первая, выдвинутая уже давно и развивавшаяся с 20-х годов с опорой главным образом на различные физические методы исследования поверхности, связывала торможение анодной реакции с образованием на металле трудно растворимой окисной пленки, чисто механически изолирующей его от непосредственного контакта с агрессивной средой. Развитие этой теории в Советском Союзе связано прежде всего с именами В. А. Кистяковского, И. В. Кротова, П. Д. Данкова, И. А. Изгарышева, Г. В. Акимова, Л. К. Лепинь и др. В последние годы большой вклад в ее обоснование внес А. М. Сухотин, обнаруживший наличие определенного сходства в поведении ряда пассивных металлов и их окислов. Почти обязательным для этой точки зрения считается представление об окисной пленке как о самостоятельной однородной фазе, которая способна к катодному восстановлению, но при потенциалах пассивного состояния может посылать свои ионы в раствор только за счет химического растворения. По мере такого растворения и создаются условия для дальнейшего электрохимического образования окисла на обнажившихся микроучастках металла или путем встречного диффузионного и электрического переноса ионов металла и кислорода через еще остающуюся на поверхности тонкую пленку. [c.232]

Активные и пассивные электрические свойства биологических объектов. Биоэлектрическое и биомагнитное поля являются результатом жизнедеятельности биологических тканей и органов, клетки которых обладают электрогенными мембранами. К таким тканям относятся прежде всего возбудимая мышечная и нервная ткань, к органам — сердце, мозг, органы чувств и другие, состоящие в основном их этих тканей [6, 16, 19, 31, 34, 46, 48]. Во всех этих случаях ткань представляет собой совокупность клеток, причем внутреннее пространство каждой клетки, заполненное внутриклеточным веществом, отделено от окружающей клетку среды (внеклеточной жидкости) мембраной, которая обладает особыми свойствами. А именно, она имеет разные проницаемости для ионов разных типов, обычно присутствующих и внутри клетки, и вне ее. При этом концентрации ионов во внутриклеточном веществе и во внеклеточной жидкости сильно различаются. Особенно это относится к ионам натрия, калия, хлора и органических анионов. Например, в стационарных условиях в мышцах и нервах млекопитающих концентрация ионов калия существенно (в десятки раз) выше внутри клетки, чем снаружи, а концентрация ионов натрия и хлора, наоборот, существенно выше снаружи. Под действием концентрационных градиентов (и отчасти под действием так называемых сил активного переноса) ионы движутся через мембрану, преодолевая ее сопротивление. Эти потоки ионов, возникающие под влиянием неэлектрических сил, образуют так называемые сторонние токи, которые при описании электрофизиологических процессов в терминах электродинамики являются первичным биоэлектрическим генератором, порождающим как биоэлектрическое, так и биомагнитное поле. [c.8]

При нарушении же пассивного состояния стали в бетоне ограничение ее коррозии в зависимости от условий будет смешанным с преобладанием анодного, катодного или омического контроля, поскольку процессы ионизации железа (анодный), ассимиляция освободившихся электронов (катодный) каким-либо веществом —катодным деполяризатором в прилегающем к поверхности стали слое электролита и перенос ионов в последнем являются сопряженными. [c.11]

Важный фактором, влияющим на скорость работы АТФ-аз, может быть электрический потенциал на мембране, если помпа электрогенна. Как и в случае пассивного транспорта I m. уравнение (6.11)], перенос положительного заряда замедлен при положительном потенциале по другую сторону мембраны и ускорен при отрицательном значении потенциала. Вопрос в том, происходит ли перенос заряда при работе ионных насосов. Данные, полученные на природных мембранах или реконструированных везикулах, состоящих из синтетических фосфолипидов и очищенных АТФ-аз, показали, что все три помпы Са -АТФ-аза, Na — К -АТФ-аза и Н -АТФ-аза переносят ионы вместе с зарядом (а не в обмен на другой ион, т. е. без суммарного переноса заряда). [c.134]

Это не значит, что пассивный перенос ионов через корень не имеет места. И действительно, мы располагаем убедительными доказательствами пассивного поглощения как электролитов, так и неэлектролитов [278, 350, 351, 440, 687]. Однако коэффициент избирательности корня а в отношении оттока растворенных веществ практически равен единице, тогда как для притока растворенных веществ при некоторых обстоятельствах люгут существовать условия, когда сг будет значительно меньше единицы. [c.218]

Эти экспериментальные данные неопровержимо свидетельствовали о том, что перенос ионов натрия через кожу лягушки не подчиняется уравнению пассивного транспорта. Следовательно, имеет место активный перенос. [c.44]

Пассивное движение ионов происходит из области с высоким электрохимическим потенциалом в область с более низким электрохимическим потенциалом. Движущей силой переноса ионов является градиент электрохимического потенциала ф/с ж. [c.78]

Подводя итог изложенному выше о транспортных системах, обеспечивающих пассивный перенос ионов через клеточные мембраны, следует отметить их большое многообразие, связанное, в частности, с высоким уровнем дифференциации даже среди систем одного типа. На наш взгляд, благодаря этому обстоятельству пассивный транспорт ионов является в немалой степени гораздо более универсальным, чем транспорт активный, и менее зависит от условий, в которых он осуществляется. [c.27]

Показаны К - Ма - и Са +- насосы, поддерживающие концентрации ионов на указанных уровнях горизонтальными стрелками указаны направления пассивных потоков ионов при открытом состоянии соответствующих каналов, вертикальными - направление активного переноса ионов [c.106]

Различают активный и пассивный перенос (транспорт) нейтральных молекул и ионов через биомембраны. Активный транспорт происходит при затрате химической энергии за счет гидролиза АТФ или переноса электрона по дыхательной цепи митохондрий. Пассивный транспорт не связан с затратой клеткой химической энергии он осуществляется в результате диффузии веществ в сторону меньшего электрохимического потенциала (рис. 48). Примером активного транспорта может служить перенос ионов калия и натрия через цитоплазматические мембраны (К" — внутрь клетки, а Ыа" — из нее), перенос кальция через мембраны саркоплазматического ретикулума скелетных и сердечной мышц внутрь пузырьков ретикулума, перенос ионов водорода через мембраны митохондрий из матрикса наружу. Все эти процессы происходят за счет энергии гидролиза АТФ и осуществляются особыми ферментами — транспортными АТФ-азами (рис. 49). Наиболее известный пример пассивного транспорта — это движение ионов натрия и калия через цитоплазматическую мембрану нервных волокон при распространении потенциала действия. Впрочем, и в покоящейся клетке существует утечка ионов через мембраны, обусловленная их проницаемостью проницаемость обычно возрастает при патологии. [c.122]

Белковые структуры, через которые осуществляется селективный пассивный перенос иона, называют ионными копалами. В частности, в мембране лимфоцитов обнаружены каналы для Са С1". [c.52]

Механизм торможения анодного процесса лемосорбционной, или барьерной, пленкой, но-видимому, не может быть сведен к механической (кроющей, изолирующей) защите поверхности, а имеет электрохимический и, кроме того, полупроводниковый характер. Если в пассивном слое отсутствует ионная проводимость, а перенос зарядов осуществляется движением электронов, — состояние пассивного слоя и его величина во времени не изменяются. Такие электроды полностью устойчиво пассивны при анодной поляризации (например, платина в большинстве сред или никель в щелочном растворе). Если пассивирующая пленка имеет помимо электронной также и ионную проводимость, образуется менее совершенная пленка. При этом в результате переноса анионов через защитную пленку будет происходить ее утолщение с затормаживающейся скоростью вследствие возрастающего сопротивления пленки. [c.28]

Na -канал), переносят ионы гораздо быстрее, чем белки-переносчики (такие, как (Na" + К )-насос), при этом они не зависят от источников энергии следовательно, транспорт при помощи каналов-это всегда пассивный транспорт. [c.59]

Таким образом, стационарная адсорбция (8) гидроксила в пассивной области затрачивается на стабилизацию пассивирующего слоя, ионный обмен (1) и выделение кислорода (9). При достаточно малой скорости выделения (по сравнению с током растворения У (ф)) основная часть адсорбированных ионов ОН- участвует в реакции (1), и межфазный потенциал ф (ф) незначительно отличается от своего равновесного значения ф . Можно показать, что ф (ф) = Фр + 3 2(ф)ехр(2(Хк фр// 7), где константа Р равна отношению предэкспонент в выражениях для скорости прямой и обратной реакций (1) - коэффициент переноса ионов кислорода в (1). Концентрация (ф) полупроводниковых дырок [c.192]

Практически у всех обычно употребляемых металлов в результате коррозии на поверхности образуются поверхностные слои из твердых продуктов коррозии (см. поле II на рис. 2.2). Для обеспечения защиты от коррозии этими слоями существенно, чтобы они были бы достаточно плотными и равномерными на всей поверхности и поэтому предотвращали бы перенос продуктов реакции между металлом и коррозионной средой. У материалов на основе железа (черных металлов) и у многих других металлов эти поверхностные слои имеют гораздо лучшую электронную проводимость, чем ионную. Поэтому катодная окислительно-восстановительная реакция по уравнению (2.9) затормаживается в гораздо меньшей степени, чем переход ионов металла через двойной электрический слой. Местом развития катодной частичной реакции в таком случае становится не только поверхность раздела металл — среда, но и поверхность раздела поверхностный слой — среда, причем продукт реакции — ион гидроксила ОН- — образуется на поверхностном слое и повышает здесь величину pH. У большинства металлов благодаря этому уменьшается растворимость поверхностного слоя, т. е обеспечивается стабилизация пассивного состояния. [c.132]

Поглощение катионов двухвалентных металлов сопровождается выделением эквивалентного количества протонов из мембраны, так что фактически мембрана (ее связывающие единицы) обменивают протоны на катионы металлов. Перенос ионов приводит к проникновению воды, и митохондрия набухает набухания не происходит, если ионы связываются неорганическим фосфатом и образуют осадок. Одновалентные ионы калия и натрия способны и пассивна проникать во внутреннее пространство, если имеются анионы и субстрат этот процесс также ведет к набуханию митохондрии. В процессе переноса через мембрану, например, аниона фосфорной кислоты, он прежде чем войти в белково-липидный слой мембраны, превращается в нейтральную частицу (лучшая растворимость в липидной среде). По этой причине протоны вместе с анионами также переносятся из внешней во внутреннюю зону. Работа митохондрий по созданиго макроэргических связей не ограничивается образованием только АТФ первичные продукты деятельности аппарата сопряжения, поставляющие активные богатые энергией вещества и для транслоказы, и для образования НАДФ-Нг, и для синтеза АТФ, мало исследованы, хотя работы по их изучению ведутся интенсивно. [c.390]

Энергия активации для самодиффузии воды составляет 16,7—20,9 кДж/моль, в то время как Еа для диффузии воды через взрослую человеческую красную кровяную клетку (ККК) равна 25,1, а через липосомы яйцеклетки (фосфатидилхолина) (ФХ)—33,5—37,7 кДж/моль [7]. Таким образом, стадией, лимитирующей скорость переноса воды через биомембраны, является не только самодиффузия. Пассивная проницаемость растворимых неэлектролитов, содержащих частицы малых размеров, включает ряд последовательных стадий перенос через поверхность раздела, дегидратацию растворенного вещества и диффузию через углеводородные цепи. Ацильные цепи образуют свернутые конформации и создают свободный объем, в котором могут размещаться растворенные вещества. От поверхности мембраны к ее центру полярность уменьшается, а подвижность возрастает. Коэффициенты проницаемости для ионов и гидрофильных растворенных веществ через биомембраны намного ниже, чем для воды или неэлектролитов с малыми частицами. Это обусловлено большим значением Д/- (ж 167 кДж/моль), требуемым для переноса иона из водного раствора с диэлектри- [c.327]

Хром легко пассивируется это свойство хром переносит на нержавеющие стали и другие сплавы, в которые он входит в качестве легирующего элемента. В активном состоянии хром переходит в раствор в виде двухвалентных ионов. Пассивность хрома объясняется присутствием на его поверхности защитного окисла трехвалентного хрома. Восстановление этого окисла до двухвалентного приводит к катодной активации хрома, а окисление до шестивалентного — к анодной активации его. Пленки на хроме адсорбционного происхождения и толщина их, если они фазовые, не превышает в атмосферных условиях 0,1 нм (10 А) [198]. Равновесный нормальный потенциал хрома —0,74 в, электродный потенциал его в 3%-ном растворе Na l в результате пассивации сдвигается в положительную сторону и равен +0,23 в. [c.15]

Альдостерон —С21-стероидный гормон, минералокортикоид. Он адсорбируется на альбумине и транспортируется к клеткам-мище-ням эпителия дистальных канальцев почек. Это проникающий гормон, рецепторы для которого находятся в цитозоле. По современным представлениям, механизм реабсорбции натрия включает следующие этапы пассивный перенос ионов натрия через натриевые каналы апикальной поверхности клеток (из просвета канальцев) выход ионов натрия из клетки в межклеточную жидкость с помощью Na" ", К" "- АТФазы базальной мембраны клеток. [c.420]

При изучении активного ионного транспорта по Уссин-гу и Церану с обеих сторон исследуемого объекта помещают одинаковый солевой раствор, содержащий необходимые ионы. Трансэпителиальную разность потенциалов, генерируемую в ходе активного переноса ионов, компенсируют напряжением от внешнего источника э. д. с., в результате чего пассивный направленный перенос всех ионов прекращается. Если в о екте происходит активный перенос данного иона, необходимо все время пропускать ток компенсации от внешнего источника, чтобы поддерживать разность потенциалов на объекте на нулевом уровне. Величина этого тока равна потоку иона, транспортируемого через эпителий активно. [c.144]

Механизмы связывания. В настоящее время нельзя дать детальную картину процессов, происходящих в ходе адсорбции, хотя предложено несколько гипотез. В работах [11, 12] описаны некоторые этапы процесса адсорбции. Прежде всего при сближении с поверхностью носителя за счет переноса ионов или перекрывания электрических полей происходит перераспределение заряженных групп в молекуле реагента. Такая реорганизация позволяет преодолеть существующие силы отталкивания. На втором этапе за счет вандерваальсовых взаимодействий обеспечиваются дегидратация и связывание с поверхностью носителя. При сорбции каждой молекулы белка высвобождаются несколько молекул растворителя это приводит к значительному увеличению энтропии, которая и может быть движущей силой пассивной адсорбции [13]. На последнем этапе происходит структурная перестройка адсорбированной молекулы реагента, степень которой зависит от числа водородных связей и ионных пар. Эта модель построена на базе изучения адсорбции только двух глобулярных белков (бычьей рибо-нуклеазы и сывороточного альбумина человека), однако можно полагать, что она справедлива и для процесса сорбции любых других белков. [c.58]

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]