5.Электродиффузия
•Электродиффузия - диффузия электрически заряженных частиц (ионов) под влиянием
концентрационного и электрического
градиентов.
•Липидный бислой мембраны непроницаем для ионов.
•Они могут проникнуть через плазматическую мембрану только посредством специальных структур - ионных каналов, которые образованы интегральными белками.
•Движущей силой диффузии является не только разность концентрации ионов внутри и вне клетки, но также разность электрических потенциалов, создаваемых этими ионами по обе стороны мембраны.
•Следовательно, диффузионный поток ионов определяется градиентом
электрохимического потенциала
(электрохимический градиент).
Уравнение Теорелла
•Зависимость плотности потока ионов J от электрохимического градиента определяется уравнением Теорелла:
где U - подвижность ионов, C - концентрация ионов, dμ/dx - электрохимический градиент.
Электрохимический градиент для ионов
•Электрический градиент – на наружной стороне мембраны положительный заряд, а на внутренний отрицательный.
•Химический градиент концентрации ионов по обе стороны мембраны – К+ больше внутри клетки, а Na+ больше снаружи клетки.
Уравнение Нернста-Планка
J – плотность потока диффузии; D- коэффициент диффузии; dC/dxградиент концентрации; u-подвижность ионов для моля; Z- валентность;
F- постоянная Фарадея; С – концентрация ионов;
d /dx – градиент потенциала