31. Разновидность пассивного переноса молекул и ионов через биологические мембраны

Простая диффузия через липидный слой в живой клетке обеспечивает прохождение кислорода и углекислого газа. Ряд лекарственных веществ и ядов также проникает через липидный слой. Однако простая диффузия протекает достаточно медленно и не может снабдить клетку в нужном количестве питательными веществами. Поэтому имеются другие механизмы пассивного переноса вещества в мембране, к ним относится диффузия и облегченная диффузия (в комплексе с переносчиком).

Порой, или каналом, называют участок мембраны, включающий белковые молекулы и липиды, который образует в мембране проход. Этот проход допускает проникновение через мембрану не только малых молекул, например молекул воды, но и более крупных ионов. Каналы могут проявлять избирательность по отношению к разным ионам. Облегчает диффузию перенос ионов специальными молекулами-переносчиками.

Потенциал покоя. Поверхностная мембрана клетки неодинаково проницаема для разных ионов. Кроме того, концентрация каких-либо определенных ионов различна по разные стороны мембраны, внутри клетки поддерживается наиболее благоприятный состав ионов. Эти факторы приводят к появлению в нормально функционирующей клетке разности потенциалов между цитоплазмой и окружающей средой (потенциал покоя).

Основной вклад в создание и поддержание потенциала покоя вносят ионы Na+, K+, Cl-. Суммарная

плотность потока этих электронов с учетом их знаков равна:

J = J_NA + J_K + J_CI-.

В стационарном состоянии суммарная плотность потока равна нулю, т. е. число разных ионов, проходящих в единицу времени через мембрану внутрь клетки, равно числу выходящих из клетки через мембрану:

J = 0.

Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца (безразмерный потенциал возвращается к электрическому):

Различные концентрации ионов внутри и вне клетки созданы ионными насосами - системами активного транспорта. Основой вклад в потенциал покоя вносят только ионы K+ и Cl-.

Потенциал действия и его распространения

При возбуждении разность потенциалов между клеткой и окружающей средой изменяется, возникает потенциал действия.

В нервных волокнах происходит распространение потенциала действия. Распространение потенциала действия по нервному волокну происходит в форме автоволны. Активной средой являются возбудимые клетки: скорость распространения возбуждения по гладким немиелинизированным нервным волокнам примерно пропорциональна квадратному корню из их радиуса (υ≈√r).

Автор: Подколзина В.А.

<< Назад: Физические свойства и параметры мембран

>> Вперед: Электродинамика

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Этика. Конспект лекций

▪ Трудовое право. Шпаргалка

▪ Финансы и кредит. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Разъем USB Type-C стал евростандартом 28.12.2024 В Европейском Союзе вводится в действие новая Директива 2022/2380, которая обязывает производителей электроники оснащать свои устройства портами USB Type-C для зарядки. Это нововведение касается широкого спектра портативной электроники, включая смартфоны, планшеты, цифровые камеры, наушники, игровые консоли, колонки, электронные книги, клавиатуры, мыши, навигационные устройства и наушники-вкладыши. Цель этой меры - создать универсальный стандарт для зарядных устройств, упростить жизнь пользователям и сократить количество электронных отходов. Введение универсального стандарта USB Type-C для зарядки в странах ЕС окажет долгосрочное влияние на рынок электроники, упрощая жизнь пользователей, снижая экономические затраты и поддерживая экологическую устойчивость, что является важным шагом в развитии технологической и экологической политики региона. Директива устанавливает четкие ограничения, исходя из потребляемой мощности устройств. Так, игровые консоли, такие как Nintendo Switch, которая потребляет до 6 Вт в режиме ТВ, подпадают под требования нового закона, в то время как устройства с более высокой мощностью, например, PlayStation 5 (350 Вт), не обязаны использовать USB Type-C. Для ноутбуков вводится отдельный срок внедрения: с 28 апреля 2026 года они также будут обязаны соблюдать новые правила. Однако директива не охватывает устройства с беспроводной зарядкой, а также специфическую технику, например, дронов. Кроме того, новый регламент вводит требования к стандартам быстрой зарядки. Устройства, которые заряжаются при напряжении выше 5 В, токе более 3 А или мощности выше 15 Вт, должны поддерживать протокол USB Power Delivery (USB PD). Это новшество заставит производителей, использующих собственные стандарты быстрой зарядки, такие как SUPERVOOC от OnePlus и Oppo, обеспечивать совместимость со стандартом USB PD. Одним из ключевых аспектов директивы является возможность продажи устройств без зарядных блоков. Производители теперь обязаны маркировать упаковки специальными пиктограммами, информирующими о наличии зарядного устройства, его энергоэффективности и совместимости с USB PD. Эта мера также направлена на снижение количества ненужных покупок и расходов пользователей. Ожидается, что новые правила помогут ежегодно экономить до 250 миллионов евро, снижая расходы на зарядные устройства, а также значительно уменьшат объем электронных отходов - в Европе ежегодно выбрасывается около 11 000 тонн ненужных зарядных устройств. Таким образом, внедрение стандарта USB Type-C в качестве обязательного способа зарядки не только упростит взаимодействие с гаджетами, но и станет важным шагом в экологической устойчивости и борьбе с избыточным потреблением электроники.

Другие интересные новости:

▪ Шпинат против терроризма

▪ Новые LED-телевизоры

▪ Светодиодные лампы с функцией мини-сада

▪ Пряжа из нанотрубочек

▪ Технологии игрового руля внедрят в настоящем автомобиле

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Не мудрствуя лукаво. Крылатое выражение

▪ статья Какое место в Англии недоступно для входа королевы? Подробный ответ

▪ статья Восковая тыква. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Анимированные рисунки на светодиодной матрице. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Три опыта со стаканом. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026