Ионное равновесие

1. Лекция 3. Транспорт ионов. Ионные равновесия. Электрохимический потенциал. Гидратация ионов. Ионное равновесие на границе

раздела фаз.
Двойной электрический
слой. Доннановское равновесие.
Биофизика
для специальности
30.05.01 Медицинская биохимия

2. Транспорт ионов. Ионные равновесия

Существует несколько возможных механизмов прохождения ионов через
мембрану:
1) растворение иона в липидной фазе мембраны, диффузия и последующий
переход из мембраны в раствор;
2) движение по ионным каналам, являющимся структурными компонентами
мембран;
3) транспорт с участием переносчиков.
Эти механизмы переноса установлены как для биологических мембран, так и
для бислойных липидных мембран.
Скорость проникновения ионов через мембрану определяется:
- толщиной;
- значением диэлектрической проницаемости;
- наличием фиксированных электрических зарядов на ее поверхности;
- знаком и плотностью их расположения;
- размером и числом пор в мембране;
- наличием фиксированных зарядов в порах и т.д.

3. Силы пассивного транспорта ионов и ионные равновесия в мембранных системах

Потенциалы в клетке
Химический потенциал

4.

Электрохимический потенциал

5. Транспорт ионов внутри мембраны с учетом электрического поля

На отдельный ион в электрическом поле действует сила:
Напряженность поля выражается через
градиент электрического потенциала:
поэтому можно записать:
или
где
Движение ионов является равномерным и характеризуется средней скоростью:
Итак, могут быть две причины переноса вещества при пассивном транспорте:
градиент концентрации и градиент потенциала
уравнение Нернста-Планка

6.

Плотность потока вещества j при пассивном транспорте подчиняется уравнению
Теорелла: