Ответы на вопросы к семинару Биологические мембраны - 2005 год / Вопрос 08

8. Диффузия частиц через полупроницаемую мембрану.

Коэффициент распределения, коэффициент проницаемости.

Закон Фика для этого случая. Методы изучения проницаемости мембран.

Диффузия — самопроизвольное перемещение вещества из мест с большей концентрацией в места с меньшей концентра­цией вещества вследствие хаотического теплового движения молекул.

Диффузия вещества через липидный бислой вы­зывается градиентом концентрации в мембране. Плотность по­тока вещества по закону Фика:где С1м ^- концентрация вещества в мембране около одной ее по­верхности и См2 - около другой, I - толщина мембраны. Градиент концентрации приблизительно равен (См2-См1)/L Так как измерить концентрации См1 и См2 трудно, на практи­ке пользуются формулой:где Р - коэффициент проницаемости мембраны. Так как плот­ность потока вещества j имеет размерность моль/м² • с, концен­трация С - моль/м³, размерность коэффициента проницаемос­ти Р - м/с.

Коэффициент проницаемости мембраны зависит от свойств мембраны и переносимых веществ. Если считать концентрации вещества у поверхности в мембране прямо пропорциональны­ми концентрациям у поверхности вне мембраны, то

Величина К носит название коэффициента распределения, ко­торый показывает соотношение концентрации вещества вне мембраны и внутри ее.

Коэффициент проницаемости тем больше, чем больше коэффи­циент диффузии (чем меньше вязкость мембраны), чем тоньше мембрана (чем меньше 1) и чем лучше вещество растворяется в мембране (чем больше К).