22. Пассивный транспорт неэлектролитов. Уравнение Фика.

Могут быть две причины переноса вещества при пассивном транспорте: градиент концентрации dc\dх и градиент электрического потенциала dU\dx. В отдельных случаях вследствие сопряжения этих двух причин может происходить перенос вещества от мест с меньшей концентрацией к местам с большей концентрацией если второй член уравнения по модулю больше первого, и может происходить перенос вещества от мест с меньшим потенциалом, если первый член уравнения по модулю больше второго. Im = -URTdc\dx – UCFZ dU\dx/ В случае неэлектролитов (Z = 0) или отсутствия электрического поля (dU\dx) уравнение Теорелла переходит в уравнение Im = -URTdc\dx. Согласно соотношению Эйнштейна коэффициент диффузии D = URT. В результате получаем уравнение описывающее простую диффузию, закон Фика Im = - Ddc\dx . Диффузия - самопроизвольное перемещение вещества из мест с большей концентрацией в места с меньшей концентрацией вещества вследствие хаотического теплового движения. Диффузия вещества через липидный бислой вызывается градиентом концентрации в мембране. Плотность потока вещества по закону Фика Im = - DgradC = - DCm 2 – Cm 1/ L = DCm 1 – Cm i/ L . Где См1, - концентрация вещества в мембране около одной ее поверхности и См2: - около другой, L - толщина мембраны.

Градиент концентрации приблизительно равен Сm2 – Сm1. так как измерить концентрацию С^m1, и Сm2 трудно, на практике пользуются формулой, связывающей плотность потока вещества через мембрану с концентрациями этого вещества не внутри мембраны, а снаружи в растворах около поверхностей мембраны С1 и С₂ Im=P(C1-C2). где Р - коэффициент проницаемости мембраны. Коэффициент проницаемости мембраны зависит от свойств мембраны и переносимых веществ. Если считать концентрации вещества у поверхности мембраны прямо пропорциональными концентрациями у поверхности вне мембраны, то Сm1 = К С1, С^m₂ = К С₂. Величина К - коэффициент распределения, показывает соотношение концентрации вещества вне мембраны и внутри ее.Im=DK/L(C1-C2), Р = DКA. Коэффициент проницаемости тем больше, чем больше коэффициент диффузии (чем меньше вязкость мембраны), чем тоньше мембрана {чем меньше длина) и чем лучше вещество растворяется в мембране (чем больше К). Хорошо растворима в фосфолипидной фазе мембрана неполярные вещества, например органические жирные кислоты, эфиры. Эти вещества хорошо проникают через липидную фазу мембраны. А плохо проходят через липидный бислой полярный, водорастворимые вещества: соли, основания, сахара, спирты. Через липидные и белковые поры сквозь мембрану проникают молекулы нерастворимые в липидах веществ и водорастворимые гидратированные ноны (окруженные молекулами воды). Для жиро - нерастворимых веществ и ионов мембраны выступает как молекулярное сито; чем больше размер молекулы, тем меньше проницаемость мембраны для этого вещества. Избирательность переноса обеспечивается набором в мембране поп определенного радиуса. Это распределение зависит от мембранного потенциала.