30. Физические свойства и параметры мембран

Измерение подвижности молекул мембраны и диффузия частиц через мембрану свидетельствует о том, что билипидный слой ведет себя подобно жидкости. Однако мембрана есть упорядоченная структура. Эти два факта предполагают, что фосфолипиды в мембране при ее естественном функционировании находятся в жидкокристаллическом состоянии. При изменении температуры в мембране можно наблюдать фазовые переходы: плавление липидов при нагревании и кристаллизацию при охлаждении. Жидкокристаллическое состояние биослоя имеет меньшую вязкость и большую растворимость различных веществ, чем твердое состояние. Толщина жидкокристаллического биослоя меньше, чем твердого.

Структура молекул в жидком и твердом состояниях различна. В жидкой фазе молекулы фосфолипидов могут образовывать полости (кинки), в которые способны внедряться молекулы дифференцирующего вещества. Перемещение кинка в этом случае будет приводить к диффузии молекулы поперек мембраны.

Перенос молекул (атомов) через мембраны

Важным элементом функционирования мембран является их способность пропускать или не пропускать молекулы (атомы) и ионы. Вероятность такого проникновения частиц зависит как от направления их перемещения (например, в клетку или из клетки), так и от разновидности молекул и ионов.

Явления переноса - это необратимые процессы, в результате которых в физической системе происходит пространственное перемещение (перенос) массы импульса, заряда или какой-либо другой физической величины. К явлениям переноса относят диффузию (перенос массы вещества), вязкость (перенос импульса), теплопроводность (перенос энергии), электропроводность (перенос электрического заряда).

На мембране существует разность потенциалов, следовательно, в мембране имеется электрическое поле. Оно оказывает влияние на диффузию заряженных частиц (ионов и электронов). Перенос ионов определяется двумя факторами: неравномерностью их распределения (т. е. градиентом концентрации) и воздействием электрического поля (уравнение Нернста-Планка):

Уравнение устанавливает связь плотности стационарного потока ионов с тремя величинами:

1) проникаемостью мембран для данного иона, которая характеризует взаимодействие мембранных структур с ионом;

2) электрическим полем;

3) концентрацией ионов в водном растворе, окружающем мембрану.

Явления переноса относятся к пассивному транспорту: диффузия молекул и ионов происходит в направлении меньшей их концентрации, перемещение ионов - в соответствии с направлением силы, действующей на них со стороны электрического поля.

Пассивный транспорт не связан с затратой химической энергии, он осуществляется в результате перемещения частиц в сторону меньшего электрохимического потенциала.

Автор: Подколзина В.А.

<< Назад: Физические процессы в биологических мембранах

>> Вперед: Разновидность пассивного переноса молекул и ионов через биологические мембраны

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Краткое содержание произведений русской литературы I половины XX века

▪ Бухгалтерский учет. Шпаргалка

▪ Экономика предприятия. Конспект лекций

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Интерактивная система Lego Smart Play 17.01.2026

Компания Lego предложила новый подход к конструкторским играм, представив платформу Smart Play, которая объединяет традиционные кирпичики с сенсорами, звуками и возможностью реагировать на действия ребенка. Разработка системы заняла около восьми лет и направлена на поддержку социальной, сюжетной и творческой игры. Главная идея Smart Play заключается в том, чтобы "спрятать" сложную электронику внутри конструкции. Это позволяет детям сосредотачиваться не на гаджетах, а на создании историй, взаимодействии с персонажами и собственной фантазии. Технология ориентирована на развитие творческого мышления и вовлечение в игру с самого начала. Система базируется на специальном "умном кирпиче", оснащенном датчиками, который способен реагировать на движение, воспроизводить звуки и распознавать другие элементы конструктора, включая умные минифигурки. Дополнительные Tiny Smart Tags позволяют платформе понимать контекст использования кирпичей: например, находится ли элемент в машине, вертолете и ...>>

Геймерские AR-очки ROG XREAL R1 17.01.2026

Дополненная реальность (AR) стремительно проникает в сферу развлечений, открывая пользователям новые формы взаимодействия с играми и мультимедийным контентом. Компании ASUS и XREAL представили долгожданное устройство - AR-очки ROG XREAL R1, которые обещают изменить представление о мобильных играх и иммерсивном игровом опыте. Новинка поражает своими техническими характеристиками. Каждое глазное яблоко пользователя получает изображение с помощью двух micro-OLED дисплеев с разрешением 1920x1080, пиковая яркость достигает 700 нит, а поле зрения составляет 57°. Частота обновления 240 Гц обеспечивает плавное изображение даже в динамичных играх, а встроенные динамики от Bose гарантируют качественный звук. Центром управления устройством стал ROG Control Dock - настоящий мультимедийный хаб, оснащенный двумя HDMI 2.0 и DisplayPort 1.4. Он позволяет мгновенно переключаться между ПК, консолями и другими устройствами. Подключение через USB-C обеспечивает максимальную совместимость, включая по ...>>

Большой адронный коллайдер прекращает работу 16.01.2026

Физика элементарных частиц - одна из самых передовых областей науки, где каждый эксперимент может изменить наше понимание мироздания. Центральным инструментом этих исследований является Большой адронный коллайдер (LHC), уникальный ускоритель частиц, позволяющий изучать самые фундаментальные законы природы. Недавно стало известно, что LHC временно прекращает свою работу для масштабной модернизации, которая подготовит его к новому этапу экспериментов с гораздо большей производительностью. Коллайдер, расположенный в подземном тоннеле вдоль швейцарско-французской границы, создает столкновения частиц на невероятно высоких энергиях. Именно здесь в 2012 году ученые открыли бозон Хиггса - ключевую частицу, объясняющую, почему другие элементарные частицы имеют массу. Это открытие стало одним из самых значимых событий современной физики и подтвердило предсказания Стандартной модели. Причиной временной остановки LHC стало развертывание проекта High-Luminosity LHC (HL-LHC). Модернизация позв ...>>

Случайная новость из Архива Электроника поможет водителю автомобиля избежать аварии 05.06.2014 Компания Toshiba представила энергоэффективный компактный процессор, благодаря которому автомобильная электроника сможет распознавать объекты на проезжей части для того, чтобы избежать столкновения. Чип также может использоваться в камерах видеонаблюдения систем "умного" дома и на перекрестках. Новая линейка процессоров получила название TMPV750. Модель TMPV7528XBG - первый продукт новой линейки. Этот процессор создан в первую очередь в расчете на системы содействия управления автомобилем (ADAS). Среди достоинств нового чипа производитель упоминает малое энергопотребление (порядка 600 мВт), высокое быстродействие и небольшие размеры (11х11 мм), благодаря чему новый продукт можно будет использовать в компактных автомобильных камерах. Автомобильные электронные помощники, оборудованные камерами, смогут при помощи нового чипа быстро распознавать на дороге машины и пешеходов. Полученные визуальные данные могут использоваться электронными системами с целью предотвращения столкновения с другими участниками дорожного движения. Такая же технология используется в некоторых моделях автомобилей Volvo. Процессор TMPV7528XBG, применяя особые алгоритмы, может с высоким уровнем надежности и точности идентифицировать сразу несколько объектов в одном кадре. Разработчики предусмотрели также встроенные ускорители обработки изображения, благодаря чему обнаружению людей в опасной близости не помешает изменение внешнего освещения и даже незначительные деформации модуля камеры. Системы, созданные на основе нового процессора от Toshiba, могут использоваться в видеооборудовании, которое монтируется для наблюдения на перекрестках и трассах, а также в "умных" домах для управления работой климат-контроля и освещением. Распознавая отсутствие людей в комнате, процессор будет давать команды на отключение кондиционера и света для экономии электрической энергии.

Другие интересные новости:

▪ Солнечная башня освещает Лас-Вегас

▪ Полет над вулканом

▪ Неттоп Rikomagic MK36SLE

▪ Водородный поезд Hybari

▪ Темную материю вокруг Солнца не нашли

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Строителю, домашнему мастеру. Подборка статей

▪ статья А где пастух дурак, там и собаки дуры. Крылатое выражение

▪ статья Какое событие стало поводом для убийства Гая Юлия Цезаря заговорщиками? Подробный ответ

▪ статья Калинджи. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомобильные акустические системы высокой частоты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Появление платка в пустых руках. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026