21. Понятие Мембранного транспорта. Виды мембранного транспорта и их особенности.

Важным элементом функционирования мембран является их способность пропускать или не пропускать молекулы (атомы) и ионы. Вероятность такого проникновения частиц зависит как от направления так и от разновидности молекул и ионов. Транспортным переносом частиц называют необратимые процессы в результате которых в физической системе происходит пространственное перемещение (перенос) массы, импульса, энергии, заряда или какой – либо другой физической величины. Как синоним переноса частиц в биофизике широкое распространение получил также термин транспорт частиц. В биофизике мембранных процессов принято различать пассивный и активный транспорт веществ через биологические мембраны. Пассивный транспорт веществ осуществляется за счет энергии, сконцентрированной в каком- либо градиенте и энергии метаболических процессов клеток непосредственно на этот перенос не расходуется. Пассивный транспорт всегда происходит по направлению градиентов химического и электрохимического потенциалов, то есть от более высокого энергетического уровня к более низкому, результатом чего является уменьшение градиентов, если нет других процессов, которые обеспечивают их поддержание на постоянном уровне. Различают следующие типы пассивного транспорта веществ и ионов через биологические мембраны: 1. Простая диффузия. 2. Перенос через поры (каналы) по градиенту концентрации вещества или иона. 3. Облегченная диффузия. Активным транспортом называют процесс переноса веществ или ионов против их градиентов, который может осуществляться за счет энергии метаболического процесса. Следовательно этот процесс может протекать самопроизвольно и является сопряженным с поставляющим для него энергию процессом. Различают 2 разновидности активного транспорта – первично-активный транспорт и вторично – активный транспорт. Под первично – активным транспортом понимают транспорт веществ против градиента их концентраций при непосредственном сопряжении с реакцией типа гидролиза АТФ. При вторично – активном транспорте используется энергия электрохимического градиента, либо какого – то вещества, для “накачивание” другого вещества против градиента его градиента. Химическим потенциалом данного вещества  к называется величина, численно равная энергии Гиббса, приходящаяся на 1 моль этого вещества. Математически химический потенциал определяется как частая производная от энергии Гиббса G по количеству какого либо вещества, при постоянстве температуры, давления и количеств всех других веществ m1 (l не = к):  к = (G/mк) Р, T, m (l не = к), для разбавленного раствора концентрации вещества С:  =0 + RTlnC, где 0 – стандартный химический потенциал, численно равный химическому потенциалу данного вещества при его концентрации 1 моль/л в растворе. Электрохимический потенциал  - величина, численно равная, энергии Гиббса G на один моль данного вещества, помещенного в электрическом поле. Для разбавленных растворов:  = =0 + RTlnC + ZF, где F – 96500 кл/моль – число Фарадея, Z – заряд иона электролита,  - потенциал электрического поля, T [K] – температура.