Градиенти консентратсияи: консепсияи формула. Нақлиёт моддаҳои дар мембранаҳо биологӣ

Консентратсияи чӣ гуна аст? Тавре васеъ, таносуби ҳаҷми моддӣ ва шумораи зарраҳо, хароб дар он аст. Ин мафњум аст, ки дар шохаҳои гуногун бештар илм ёфт, ки аз физика ва математика, хотима фалсафа. Дар ин ҳолат, масъалаи истифодаи мафҳуми «консентратсияи" дар биология ва химия.

градиенти

Тарҷума аз забони лотинӣ, ин маънои онро «парвариши" ё "Қадам», он гоҳ аст, ки «ангушти ишора", ки нишон медиҳад, ки дар он самт ягон арзиши зиёд дорад. Барои мисол, метавонад истифода шавад, масалан, дар баландии аз сатҳи баҳр дар нуқтаҳои гуногуни Замин. Он (баландии) градиенти дар ҳар як нуқтаи дар харита хоҳад вектори афзудани арзишҳои ба даст овардани steepest болоравии нишон.

Дар риёзиёт, истилоҳи танҳо дар охири асри нуздаҳум зоҳир шуд. Он аз тарафи Максвелл ҷорӣ карда шуд ва рамзҳои шахсии худ дар ин миқёси пешниҳод. Физикҳо истифода аз ин мафҳум бо мақсади тасвир соҳаи барқ ва гравитатсия, ки тағйирёбии энергияи потенсиалии.

На танҳо физика, балки илмҳои дигар истилоҳи «градиенти" истифода баред. Ин мафҳум метавонад ҳам тавсифи сифатї ва миќдории моддаҳои, мисол, консентратсияи ё ҳарорати инъикос мекунанд.

градиенти консентратсияи

градиенти аст, ки ҳоло маълум нест ва он чӣ тамаркузи чӣ гуна аст? Ин аст, ки арзиши нисбї, ки нишон медиҳад, њиссаи моҳияти ки дар ҳалли. Он метавонад ҳамчун фоиз вазни, кўрмушњо ё атоми дар газ (ҳалли), њиссаи тамоми тарҳ карда мешаванд. Ин интихоби васеи ба мо имконияти баён амалан ягон таносуби. Ва на танҳо дар физика ва ё биология, балки дар илмҳои metaphysical.

Дар маҷмӯъ, градиенти консентратсияи аст, як миқдор вектори, ки он низ тавсиф андоза ва самти тағйирёбии моҳияти дар миёна.

таърифи

Оё имкон аст, ки ба ҳисоб градиенти консентратсияи аст? Формула он махсусан дар байни тағйироти ибтидоӣ амволи ва аз роҳе дароз ҷамъшавии, ки доранд, барои бартараф намудани моҳияти барои муваффақ шудан ба тавозуни байни ду ҳалли аст. Аз ҷиҳати математикӣ, ин аст, бо формулаи C = ДС / dl изҳор намуданд.

Дар ҳузури градиенти консентратсияи миёни ду мавод сабаби сайёри аст. Агар зарраҳо аз як минтақаи консентратсияи олї гузаштан ба паст, он гоҳ аз он аст, даъват густариши, ва агар дар миёни онҳо аст, ки монеаи semipermeable нест - osmosis.

нақлиёт фаъол

нақлиёт фаъол ва ѓайри инъикос ҳаракати моддаҳои дар саросари мембранаҳо ё қабатҳои ҳуҷайраҳои одамон зиндагии: protozoa, растаниҳо, ҳайвонот ва одамон. Ин раванд сурат мегирад, бо истифода аз энергияи гармӣ, зеро гузариш моддаҳои зидди градиенти консентратсияи аз хурд то калон анҷом дода мешавад. Аз ҳама бештар барои чунин ҳамкорӣ бо ёрии triphosphate adenosine ё ATP - молекулаи, ки сарчашмаи имрӯзӣ энергетика 38 Joule аст.

шаклҳои гуногуни ATP, ки дар бораи мембранаҳо ҳуҷайраҳои ҷойгир аст. Дар энергияи ки дар онҳо озод аст, вақте ки интиқоли моддаҳои ба воситаи ба ном насоси молекулӣ. Ин pores дар девори ҳуҷайра, ки интихобан бирӯяд ва ions electrolyte насос. Илова бар ин, як модели нақлиёт ҳамчун symport нест. яке аз ячейка меояд, ва дигар он меорад: Дар ин ҳолат, дар айни замон аз он ду моддаҳои интиқол дода мешавад. Ин сарфа энергетика.

нақлиёт vesicular

нақлиёт фаъол ва ғайрифаъол мегирад интиқоли моддаҳои дар шакли футури ё vesicles, то ба раванди ном аст, мутаносибан, нақлиёт vesicular. ду навъ вуҷуд дорад:

1. Endocytosis. Дар ин ҳолат, футури аз мембранаи ҳуҷайра дар ҷисмҳои раванди азхудкунии ва ё моеъ он тавлидшуда. Vesicles метавонад ҳамвор ё кунҷҳои. Ин усул аз ѓизодињии тухм ҳуҷайраҳои хунгузар сафед, ва epithelium гурда мебошанд.
2. Exocytosis. Тавре ки аз номаш бармеояд, ин зарбии аз яке аз гузашта аст. Он дорои organelles дар дохили ҳуҷайра (мисол, дастгоҳҳои Golgi), ки «печонидани» ҷавҳари ба vesicles, ва онҳо берун меоянд баъдан тавассути мембранаи.

нақлиёт ѓайри: густариши

Ҳаракати аз градиенти консентратсияи, ки (баланд ба паст), бе истифодаи энергияи рух медиҳад. Ду вариантњои нақлиёт ѓайри нест - аст, osmosis ва густариши. Охирин як содда ва қабул намояд аст.

Osmosis Фарќияти асосии он аст, ки раванди молекулаҳои ҳаракат сурат мегирад, ба воситаи мембранаи semipermeable. Дар густариши баробари градиенти консентратсияи дар ҳуҷайраҳои дорои мембрана бо ду қабат молекулаҳои lipid рух медиҳад. Самти нақлиёт танҳо дар бораи шумораи моддаҳои оид ба ҳар ду ҷониб аз мембрана вобаста аст. Дар ин мазмун, ҳуҷайраҳои сатҳи моддаҳои hydrophobic, молекулаи қутбӣ, мочевина, ва метавонанд сафедањо, қанди сафед, ions ва ДНК ба сатҳи нест.

Дар раванди густариши ин, молекулаҳои одатан пур тамоми ҳаҷми мавҷуда, инчунин мутобиќати консентратсияи оид ба ҳар ду ҷониб аз мембранаи. Ин чунин ҳодиса рӯй медиҳад, ки дар мембранаи impermeable ё суст permeable ба моҳияти аст. Дар ин ҳолат, аз он қувваҳои osmotic, ки метавонад ҳам кунад деворе зичии мекунанд ва ба озоратон онро тавассути афзоиши ҳаҷми канали обкашї таъсир мерасонад.

густариши мусоидат

Вақте ки градиенти консентратсияи аст кифоя нест интиқоли мавод ба кӯмаки сафедањо мушаххас. Онҳо дар мембранаи њуљайрањо, дар ҳамин тарз молекулаҳои ATP ҷойгир шудааст. Бо шарофати ба ӯ, метавонад њам нақлиёт фаъол ва ғайрифаъол.

Бо ин роҳ, тавассути мембранаи молекулаҳои калон (сафедањо, ДНК), моддаҳои қутбӣ, аз љумла кислотаи аминокислотаҳо ва қанди сафед, ions мебошанд. Бо шарофати ба иштироки суръати нақлиёт сафеда аст, якчанд маротиба дар муқоиса бо густариши анъанавӣ зиёд шуд. Аммо ин тезондани вобаста ба як ќатор омилњои:

• градиенти ҷавҳари дар дохил ва берун аз ҳуҷайра;
• ба андозаи аз молекулаҳои интиқолдиҳанда;
• Меъёри ҳатмӣ моҳият ва интиқолдиҳанда;
• озуқаро сатҳи дохилии мембранаи ҳуҷайра аст.

Сарфи назар аз ин, нақлиёт шарофати кори сафедањо интиқолдиҳанда амалӣ, ва энергетика ATP дар ин сурат аст, истифода бурда намешаванд.

Хусусиятҳои асосии тавсиф густариши мусоидат, аз инњо иборатанд:

1. Интиқоли зуд моддаҳои.
2. нақлиёт интихобӣ.
3. Пур кардани (вақте ки тамоми сафедаҳо ишғол шудаанд).
4. Озмун дар байни моддаҳои (бо сабаби ба мансубияти аз сафеда).
5. Дарк агентҳои кимиёвӣ махсус - inhibitors.

osmosis

Тавре ки дар боло зикр шуд, osmosis - ҳаракати моддаҳои баробари градиенти консентратсияи дар саросари мембранаи semipermeable. Раванди osmosis пурра бештар тасвир принсипи Ле-Chatelier Braun. Дар он гуфта шудааст, ки агар як низоми дар equilibrium аст, ки таъсири аз берун, аз он кўшиш хоњад кард, то баргаштан ба сурати нахустинаш. бори аввал бо падидаи osmosis дучор дар миёнаи асри XVIII, балки пас аз ӯ аҳамияти зиёд замима нест. омӯзиши падида фақат сад сол баъд оғоз ёфт.

Дар унсури муҳим дар зуҳуроти osmosis мембранаи semipermeable ки ба воситаи худи мегузарад танҳо молекулаҳои як диаметри ё хосияти муайян аст. Масалан, ду ҳалли бо консентратсияи гуногун, аз монеаи хоҳад воситаи танҳо пардохтпазирии мегузарад. Ин он даме, ки тамаркузи оид ба ҳар ду ҷониб аз мембрана хоҳад буд, ки ҳамон идома хоҳад дод.

Osmosis нақши назаррас дар ҳаёти ҳуҷайра мебозад. Ин падидаи имкон медиҳад, ки онҳо ба сатҳи танҳо ба онҳое, ки моддаҳои зарурӣ барои ҳаёт мебошанд. мембранаи ҳуҷайраҳои хун сурх permeable аст, танҳо ба об, оксиген ва маводи ғизоӣ, вале сафедањо, ки дар дохили як ҳуҷайраи сурх хуни ташкил, наметавонад аз даст.

osmosis ва истифодаи амалии ки дар ҳаёти ҳаррӯза. Ҳатто нафаҳмида, одамон дар раванди brining ғизо истифода принсипи ҳаракат аз молекулаҳои дар баробари градиенти консентратсияи аст. шӯр тофта "дароз" бар ҳамаи об аз мањсулоти ба ин васила ба онҳо имконият медиҳад, дигар захира шуда бошад.