Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Перенос молекул (атомов) через мембраны. Уравнение Фика

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

Эти вопросы относятся к явлениям переноса. Таким термином называют самопроизвольные необратимые процессы, в которых благодаря молекулярному движению из одной части системы в другую переносится какая-либо физическая величина.

Рассмотрим наиболее существенные для биологических мембран явления: перенос вещества (диффузию) и перенос заряда (электропроводность).

Как синоним переноса частиц в биофизике используется термин «транспорт частиц».

Основное уравнение диффузии имеет вид

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану, (1)

где J -плотность потока частиц, Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану– коэффициент диффузии, τ – среднее время оседлой жизни молекулы (среднее время перескока), δ – среднее расстояние между молекулами, c=m∙n – массовая концентрация, m – масса молекулы, n – концентрация молекул. Знак «-» показывает, что суммарная плотность потока частиц при диффузии направлена в сторону уменьшения их концентрации (увеличения градиента концентрации).

(1) называется уравнением Фика.

Уравнение Фика описывает диффузию в однородной среде. Модифицируем его для случая диффузии через мембрану. Обратим внимание на следующий известный факт: на границе раздела двух сред (например, воды и масла) обязательно имеет место скачкообразное изменение концентрации частиц диффундирующего вещества. Например, если в сосуд, в котором поверх воды налито масло, бросить соль, то ее концентрации в этих средах будут различны.

Пусть концентрация частиц, диффундирующих через мембрану, изменяется в мембране линейно (рис.11).

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Рис.11. Распределение концентрации частиц, проходящих через мембрану

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

где Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану– толщина мембраны, сi – концентрация частиц внутри клетки, с0 – снаружи клетки, сmi – концентрация частиц в мембране у ее внутренней поверхности, cmo концентрация частиц в мембране у ее внешней поверхности.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану.

Практически легче определять концентрации частиц не внутри мембраны (cmi и cmo), а вне мембраны: в клетке (сi) и снаружи клетки (co). Предположим, что

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

где k -коэффициент распределения частиц между мембраной и окружающей средой. Тогда cmo = kco, cmi = kci , и имеем

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану, (2)

где Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану– коэффициент проницаемости Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану, характеризующий способность мембраны пропускать те или иные вещества.

Перенос заряженных частиц. Электродиффузное уравнение Нернста-Планка

На мембране существует разность потенциалов, следовательно, в мембране имеется электрическое поле, которое влияет на диффузию заряженных частиц (ионов и электронов).

Плотность потока заряда дается выражением

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану, (3)

где φ – потенциал поля, F=eNA -постоянная Фарадея, Z – валентность, Um – подвижность диффундирующих частиц для одного моля.

В общем случае перенос ионов зависит от неравномерности их распределения и воздействия электрического поля. Суммарная плотность потока частиц определяется электродиффузным уравнением Нернста-Планка

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану. (4)

Для нейтральных частиц (Z=0) уравнение Нернста-Планка переходит в уравнение Фика.

Видео:Транспорт веществ через мембрануСкачать

Транспорт веществ через мембрану

Перенос молекул (атомов) через мембраны.Уравнение Фика

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

Эти вопросы рассматриваются в разделе физики, относящемся к явлениям переноса. Таким термином называют необратимые F, процессы, в результате которых в физической системе происхо­дит пространственное перемещение (перенос) массы, импульса, энергии, 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). Здесь и в следующих параграфах рассматриваются наиболее существенные для биологических мембран явления: перенос вещества и перенос заряда. Как синоним переноса частиц в биофизике широкое распространение получил также термин транспорт частиц.

Выведем основное уравнение диффузии (уравнение Фика), рассматривая процесс переноса в жидкостях.

Пусть через некоторую площадку S (рис. 11.10) во всех направлениях перемещаются молекулы жидкости. Учитывая теорию : молекулярного строения жидкости (см. § 7.6), можно сказать, что молекулы пересекают площадку, перескакивая из одного положения равновесия в другое.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрануНа расстояниях, равных среднему перемещению 5 молекул (сред­нее расстояние между молекулами жидкости), вправо и влево от площадки построим прямоугольные параллелепипеды небольшой толщины l (l 1 /6 Sln1 молекул, а противоположно оси ОХ от второго па­раллелепипеда перескакивает 1 /6 Sln2 молекул.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Время Δt «пролета» этими молекулами площадки S может быть найдено следующим образом. Предположим, что все молеку­лы из выделенных объемов движутся с одинаковыми средними скоростями . Тогда молекулы в объеме 1 или 2, дошедшие до площадки S, пересекают ее в течение промежутка времени

Подставляя в (11.1)выражение для средней скорости ύ из (7.20), получаем

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

где т — среднее время «оседлой жизни» молекулы, оно может рассматриваться как среднее время перескока. «Баланс» переноса молекул через площадку S за промежуток времени Δt равен

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Умножая (11.3)на массу тотдельной молекулы и деля на Δt, находим массовый поток сквозь площадку S:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

т. е. масса вещества, которая за 1 с переносится через площадку S. Изменение концентрации п2 — п1 молекул можно представить как произведение dn/dxна расстояние 2δ между выделенными объ­емами:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

В уравнении (11.4) заменим Δt согласно (11.2)и (п2 — п1) со­гласно (11.5):

Отношение потока к площади S, через которую он переноситься, называется плотностью потока:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Произведение массы молекулы на их концентрацию есть плотность вещества (парциальная плотность):

Это есть уравнение диффузии (уравнение Фика), которое обычно записывают в виде:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Знак «-» показывает, что суммарная плотность потока вещества при диффузии направлена в сторону уменьшения плотности (в сторону, противоположную градиенту плотности), Dкоэффи­циент диффузии, применительно к рассмотренному примеру диффузии в жидкости он равен

Как видно из (11.10),единица измерения коэффициента диффу­зии [м 2 /с].

Уравнение диффузии можно записать не только для плотности
массового потока кг/(м 2 *с), но и для плотности потока частиц 1/(м 2 *с) и плотности потока вещества моль/(м 2 *с), при этом в уравнении (11.9) вместо градиента плотности следует использовать соот­ветственно градиент концентрации Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрануили градиент молярной концентрации Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

А. Эйнштейн показал, что коэффициент диффузии пропорционален температуре:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

И поэтому вместо (11.11) имеем

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

В формуле (11.12) и далее ит — подвижность диффундирующих молекул (частиц), выраженная для моля. Вообще говоря, подвиж­ностью диффундирующей частицы (молекулы, атома, иона, электрона) и называют коэффициент пропорциональности между скоростью v частицы и силой f, двигающей частицу, в том случае, когда на частицу не действуют другие силы (например, трение или соударение с другими частицами) и она перемещается равномерно:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Как видно из (11.14), единица подвижности 1 м/(с • Н). Величи­ны um и u связаны через постоянную Авогадро:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Преобразуем уравнение (11.9) применительно к биологической мембране. Будем считать, что концентрация частиц, диффунди­рующих через мембрану, изменяется в мембране по линейному закону (рис. 11.11). Молярные концентрации частиц внутри и вне клетки соответственно равны ci и с0. Молярная концентрация этих же частиц в мембране изменяется от внутренней к наружной ее части соответственно от сmi до см0. Учитывая линейное измене­ние концентрации молекул, запишем

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

где I — толщина мембраны, тогда вместо (11.11) имеем

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Практически доступнее определить молярные концентрации час­тиц не внутри мембраны (cMi и см0), а вне мембраны: в клетке (сi) и снаружи клетки (с0). Считают, что отношение граничных значенийконцентраций в мембране равно отно­шению концентраций в прилегающих к мембране слоях: см0Mi = co/ci, откуда

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

где k — коэффициент распределения вещества (частиц) между мембраной и окружающей средой (обычно водная фаза). Из (11.18) следует

Подставляя (11.19) в (11.17), имеем

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Пусть

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

где Ркоэффициент проницаемости. В результате получаем уравнение для плотности потока вещества при диффузии через биологическую мембрану:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение Нернста—Планка. Перенос ионов через мембраны

Как известно, на мембране существует разность потенциалов, следовательно, в мембране имеется электрическое поле. Оно ока­зывает влияние на диффузию заряженных частиц (ионов и элект­ронов). Между напряженностью поля Е и градиентом потенциала dφ/dx существует известное соотношение (см. § 12.1):

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Заряд иона равен Ze. На один ион действует сила f=Ze(dφ/dx); сила, действующая на 1 моль ионов, равна

где F — постоянная Фарадея, F = eNA.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрануСкорость направленного движения ионов пропорциональна действующей силе [см. (11.4), (11.5)]:

Чтобы найти поток вещества (ионов), выделим объем электролита (рис. 11.12) в виде прямоугольного параллелепипеда с ребром, численно равным скорости ионов. Все ионы, находящиеся в параллелепипе­де, за 1 с пройдут через площадку S. Это и будет поток Ф. Число молей этих ионов

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

можно найти, умножая объем параллелепипеда (vS) на молярную концентрацию ионов с:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Плотность потока вещества найдем, используя формулы (11.24) и (11.25):

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

В общем случае перенос ионов определяется двумя факторами: неравномерностью их распределения, т. е. градиентом концентра­ции [см. (11.11)], и воздействием электрического поля [см. (11.26)]:

Это уравнение НернстаПланка. Используя выражение для подвижности (11.12), преобразуем уравнение (11.27) к виду

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Это другая форма записи уравнения Нернста—Планка

Используем уравнение Нернста—Планка для установления за­висимости плотности диффузионного потока от концентрации ионов и от напряженности электрического поля. Предположим, система находится в стационарном состоянии, т. е. плотность по­тока Jпостоянна. Электрическое поле в мембране примем за од­нородное, следовательно, напряженность поля одинакова, а по­тенциал линейно изменяется с расстоянием. Это позволит считать, что Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану, где φм — разность потенциалов на мембране.

Упростим запись слагаемого в уравнении (11.28):

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

где

— — —

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

вспомогательная величина (безразмерный потенциал). С уче­том (11.29) получим уравнение Нернста—Планка в виде

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Разделим переменные и проинтегрируем уравнение:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Потенцируя (11.31), получаем

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

откуда

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Преобразуем формулу (11.32), учитывая выражения (11.19) и (11.20):

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Вообще говоря, формула (11.33) справедлива как для положи­тельных (Z > 0, у > 0), так и для отрицательных <Z -ψ :

При использовании этой формулы необходимо помнить, что отри­цательные значения Z и ψ уже учтены в самой формуле, т. е. ψ— положительная величина.

Уравнения (11.33) и (11.34) устанавливают связь плотности стационарного потока ионов с тремя величинами: 1) проницаемо­стью мембран для данного иона, которая характеризует взаимо­действие мембранных структур с ионом; 2) электрическим полем; 3) молярной концентрацией ионов в водном растворе, окружаю­щем мембрану i и с0).

Проанализируем частные случаи уравнения (11.33):

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

а) ψ = 0, что означает либо Z = 0 (нейтральные частицы), либо отсутствие электрического поля в мембране (φм = 0), либо и то, и другое:

Найдем пределы отдельных сомножителей.

1. Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрануЭту неопределенность можно раскрыть по пра­вилу Лопиталя:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

2.Отсюда получаем, как и следовало ожидать, уравнение (11.21):

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

б) одинаковая молярная концентрация ионов по разные сторо­ны от мембраны (ci = с0 = с) при наличии электрического поля:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Это соответствует электропроводимости в электролите (см. § 12.9). Для нейтральных частиц (Z = 0 и ψ=0) J = 0;

в) если мембрана непроницаема для частиц (Р = 0), то, естест­венно, плотность потока равна нулю.

Видео:Закон диффузии ФикаСкачать

Закон диффузии Фика

Биологические мембраны. Биоэлектрогенез (лекция 5)

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Описание презентации по отдельным слайдам:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Лекция 5
Биологические мембраны; Биоэлектрогенез
Ростов-на-Дону
2012

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Содержание лекции №5
Биологические мембраны и их физические свойства.
Уравнения простой диффузии и электродиффузии. Уравнение Фика. Уравнение Нернста-Планка.
Виды пассивного транспорта.
Понятие об активном транспорте ионов через биологические мембраны.
Потенциал покоя и потенциал действия

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

и их физические свойства

В каждой клетке есть плазматическая мембрана, которая ограничивает содержимое клетки от наружной среды, и внутренние мембраны, которые формируют различные органоиды
клетки:
митохондрии,
Что есть мозг клетки?
Клетка- мельчайшая структурная единица живого организма
лизосомы
и т.п.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Она состоит из органических молекул, которая имеет толщину 6-10 нм и видима только посредством электронного микроскопа.
Биологическая мембрана (БМ) – это клеточная граница, которой свойственна полупроницаемость.

БМ –это глико – липо — протеидный комплекс
Как понимать полупроницаемость?
Что она дает?
Схема строения клетки , реконструированная по данным электронной микроскопии.
ВОПРОС:

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Через биологическую мембрану происходит обмен:
вещество
энергия
клетка
окружающая среда

in
out
БМ – это кожа клетки
in
Клеточные сообщества существуют только благодаря передаче информации от клетки к клетке. Если информационные процессы угнетены
онкозаболевания организм нажимает кнопку на самоуничтожение.
информация

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Общие
Механическая
Барьерная
Матричная
Специфические
Транспортная
Рецепторная
Генерация
БП
Принимает участие в
информационных
процессах в живой
клетке
Функции биологических мембран

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Структура биологических мембран
БМ = липиды + белки
40%

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Из липидной части наиболее важны для структуры фосфолипиды.
Основа фосфолипида – трехатомный
глицерин. К нему присоединяются жирные кислоты.
0,8 нм
1/4
3/4
Полярная часть, где фосфатная группа. «Любит воду». Гидрофильная часть.
Гидрофобная часть. «Хвосты» не любят взаимодействовать с водой.
Физико-химическое свойство фосфолипидов – амфофильность.
Насыщенная жирная кислота
Ненасыщенная жирная кислота

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

В воде молекулы фосфолипидов автоматически собираются в бислой (bilayer)
Бислой – это
каркас для БМ
Самосборка
Самовосстановление

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Мембранные белки (большие глобулы).
На 1 молекулу белка приходится 80-90 молекул фосфилипидов.
Электростатические
взаимодействия
Периферические

Пример: ферменты, рецепторы

Схема расположения молекулы родопсина в биологической мембране (α – спираль, пронизывающая 7 раз фосфолипидный каркас)

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Интегральные белки
Периферические белки
Какие белки легче удалить? А для каких нужен детергент?

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Схематическое строение БМ

Поверхностные белки
толщина мембраны
Липидный бислой

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Различные формы молекулярного движения в БМ
Вращение
Латеральная
диффузия

Перемещение молекул в пределах одной стороны бислоя.
ФЛИП-ФЛОП= перемещение молекул поперек БМ.
Один раз в 2 недели.
В 109 медленнее

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Физические свойства БМ
Текучесть ≈ const
Жидкокристаллическая
структура
С = 1 мкФ/см2
БМ — конденсатор
Электросопротивление
105 Ом/см2
гораздо больше, чем у
технических изоляторов
Поверхностный заряд
Отрицательный.
Препятствует слипанию
клеток крови
εлипидов = 2,2
Плотность липидного
бислоя 800 кг/м3 .
Меньше, чем у H2O
Вязкость

η = 100 мПа٠с
(оливковое масло)

Модуль упругости
Е=109 Па

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

1. Жидкокристаллическая структура
Кристалл
твердый
жидкий

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Жидкокристаллическая структура (ЖК)
транспорт
скелет
Фазовый переход при температуре 370 С
Обусловлена необычайно высокой подвижностью мембранных компонентов.
Жидкий кристалл Твердый кристалл
Мембрана сохраняется в ЖК состоянии благодаря температуре клетки и химическому составу жирных кислот.
2. Текучесть ≈ const

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

3. Вязкость
БМ как ЖК структура характеризуется определенной вязкостью.
η = 100 мПа٠с
(оливковое масло)
На вязкость клеточных мембран влияет содержание в них холестерина.
При повышении содержания холестерина
вязкость . Исчезают
транспортные свойства.
Как влияет?
Бляшки холестерина
в артериях

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

4. Поверхностный заряд на мембране.
Продуктивность клетки, т.е. ее энергия является измеряемой величиной. Здоровая клетка обладает напряжением 70-90 мВ.
В зависимости от здоровья, напряжение снижается до 20-30 мВ В связи с этим мы чувствуем усталость и изнуренность.
Вся патология на мембранном уровне!

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уменьшение вязкости БМ – причина разжижжения БМ при злокачественных опухолях – при лейкозе.

Вязкость меняется при многих заболеваниях, под действием ионизирующего Э/М излучения , ряда фармпрепаратов.
Вязкость БМ уменьшается при тиреотоксикозе,

а также под действием наркотических веществ, например, хлороформа.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Две стороны мембраны, наружная и внутренняя, различаются и по составу и по функциям.
Эта структурная асимметрия мембран приводит к векторной направленности процессов переноса.
Академик Владимиров Ю.А.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Пассивный транспорт – это перенос веществ через биологическую мембрану без затраты энергии.
Транспорт «под горку»- down hill

Диффузия молекул
Электродиффузия ионов
Уравнение
ФИКА
Уравнение НЕРНСТА -ПЛАНКА
ВИДЫ ПАССИВНОГО ТРАНСПОРТА

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Диффузия –это самопроизвольный процесс проникновения массы вещества из области большей концентрации в область с меньшей концентрацией в результате теплового хаотичного движения молекул.
Параметры диффузии

ПЛОТНОСТЬ
ПОТОКА
ВЕЩЕСТВА:

in
out
Уравнения простой диффузии и электродиффузии
Плотность потока
вещества – это количество вещества в единицу времени через единицу площади.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Математическое описание процесса диффузии дал физиолог Фик в 1855 г.

Уравнение Фика является основой конструирования ряда биотехнических систем, например, в аппаратах:
«Искусственная
почка»
Экстракорпорального кровообращения

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

описывает пассивный транспорт неэлектролитов

C out
C in
C out
C in
in
out
Плотность потока вещества через биологическую мембрану прямо пропорциональна градиенту концентрации
in
D – коэффициент диффузии [м2/с]

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Коэффициент диффузии D зависит от природы вещества и температуры и характеризует способность вещества к диффузии.
U=Um NA
U= v/F
D=UmRT
Где — подвижность диффундирующих молекул, выраженная для моля.
Um
Так как
grad C определить трудно, то для описания диффузии веществ через мембрану используют более простое уравнение.
NA
-число Авогадро
R- универсальная газовая постоянная
Т – термодинамическая температура

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение диффузии для мембраны
Где Р- коэффициент проницаемости
in
out
C in
C out
Это более простое уравнение предложено Коллендером и Берлундом.
Плотность потока вещества через биологическую мембрану прямо пропорциональна разности концентраций внутри и снаружи клетки.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Коэффициент проницаемости
C out
C in
где l – толщина БМ
D- коэффициент диффузии
К- коэффициент распределения между липидной и водной фазами.
Р – зависит от температуры, природы вещества, от свойств БМ, ее функционального состояния.
Нет проницаемости мембраны вообще, а есть разная проницаемость БМ для тех или иных веществ.

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнения электродиффузии
Перенос ионов
зависит
от двух градиентов
градиента концентрации
grad C
электрического градиента
grad φ.
grad μ
μ

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Уравнение Нернста – Планка

Уравнение Нернста – Планка описывает пассивный транспорт ионов

Z – валентность иона
F = 96500 Кл/моль – число Фарадея
C – молярная концентрация
Um – подвижность ионов для моля

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Разновидности пассивного транспорта

Простая физическая диффузия (O2, CO2, N2, яды, лекарства).
Через белок-канал (ионы).
Облегченная диффузия
(с носителем).
(АК,моносахариды, глюкоза)

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Виды транспорта с носителем
Существуют системы переносчиков, которые
способны транспортировать более одного вещества
μ

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

out
Понятие об активном транспорте ионов через биологические мембраны
C2=С1
in
C1
Up hill- в горку
Активный транспорт – это перенос веществ (ионов) через БМ, связанный с затратой химической энергии (энергия метаболизма) из области МЕНЬШЕГО ! электрохимического потенциала в область большего электрохимического потенциала.
ВОПРОС: Что будет через некоторое время, если пассивный транспорт?
C1
C2

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

  • Сейчас обучается 939 человек из 80 регионов

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

  • Курс добавлен 31.01.2022
  • Сейчас обучается 23 человека из 14 регионов

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

  • Сейчас обучается 40 человек из 24 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Видео:МЕМБРАННЫЙ ТРАНСПОРТ: Активный и Пассивный, Диффузия, Ионные Каналы, Белки-транспортеры || СТУДЕНТАМСкачать

МЕМБРАННЫЙ ТРАНСПОРТ: Активный и Пассивный, Диффузия, Ионные Каналы, Белки-транспортеры || СТУДЕНТАМ

Дистанционные курсы для педагогов

«Взбодрись! Нейрогимнастика для успешной учёбы и комфортной жизни»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 587 618 материалов в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

33 конкурса для учеников 1–11 классов и дошкольников от проекта «Инфоурок»

«Психологические методы развития навыков эффективного общения и чтения на английском языке у младших школьников»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

  • 24.12.2020
  • 132
  • 0
  • 03.12.2020
  • 71
  • 0
  • 28.11.2020
  • 64
  • 0
  • 22.11.2020
  • 422
  • 8
  • 16.11.2020
  • 144
  • 0
  • 19.08.2020
  • 75
  • 0
  • 11.08.2020
  • 302
  • 2
  • 10.07.2020
  • 97
  • 1

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Добавить в избранное

  • 19.08.2020 836
  • PPTX 4.7 мбайт
  • 5 скачиваний
  • Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Макаренко Наталья Валерьевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

  • На сайте: 1 год и 1 месяц
  • Подписчики: 0
  • Всего просмотров: 23067
  • Всего материалов: 225

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Видео:ДиффузияСкачать

Диффузия

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Инфоурок стал резидентом Сколково

Время чтения: 2 минуты

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

В Курганской области дистанционный режим для школьников продлили до конца февраля

Время чтения: 1 минута

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Минпросвещения упростит процедуру подачи документов в детский сад

Время чтения: 1 минута

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

В ростовских школах рассматривают гибридный формат обучения с учетом эвакуированных

Время чтения: 1 минута

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Ленобласть распределит в школы прибывающих из Донбасса детей

Время чтения: 1 минута

Уравнение фика при диффузии через биологическую мембрану

Школьник из Сочи выиграл международный турнир по шахматам в Сербии

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Только 23 февраля!
Получите новую
специальность
по низкой цене

Цена от 1220 740 руб. Промокод на скидку Промокод скопирован в буфер обмена ПП2302 Выбрать курс Все курсы профессиональной переподготовки

📺 Видео

Лекция. Биологические мембраны.Скачать

Лекция. Биологические мембраны.

Просто о сложном - ДиффузияСкачать

Просто о сложном - Диффузия

Сходство и различия активного и пассивного транспорта через клеточную мембрану. 9 класс.Скачать

Сходство и различия активного и пассивного транспорта через клеточную мембрану. 9 класс.

Диффузия и осмос (видео 6) | Мембранный транспорт| БиологияСкачать

Диффузия и осмос (видео 6) | Мембранный транспорт| Биология

Физиология дыхание. Газообмен в лёгких. Альвеолярно - капиллярное мембрана.Скачать

Физиология дыхание. Газообмен в лёгких. Альвеолярно - капиллярное мембрана.

Мембранные потенциалы - Часть 1Скачать

Мембранные потенциалы - Часть 1

Облегчённая диффузия (видео 8) | Мембранный транспорт | БиологияСкачать

Облегчённая диффузия (видео 8) | Мембранный транспорт  | Биология

Физиология. Потенциал действияСкачать

Физиология. Потенциал действия

10.1 Закон Фика и уравнение диффузии моноэнергетических нейтронов (часть 1)Скачать

10.1 Закон Фика и уравнение диффузии моноэнергетических нейтронов (часть 1)

Пассивный транспорт и избирательная проницаемость (видео 7) | Мембранный транспорт | БиологияСкачать

Пассивный транспорт и избирательная проницаемость (видео 7) | Мембранный транспорт  | Биология

Унипортеры, симпортеры и антипортеры (видео 11)| Мембранный транспорт | БиологияСкачать

Унипортеры, симпортеры и антипортеры (видео 11)| Мембранный транспорт  | Биология

Лекция 24 Первый закон ФикаСкачать

Лекция 24 Первый закон Фика

Транспорт веществ через мембрануСкачать

Транспорт веществ через мембрану

Рубин А. Б. - Биофизика I - Мембранный транспорт в клеточных процессахСкачать

Рубин А. Б. - Биофизика I - Мембранный транспорт в клеточных процессах

(АРХИВ) Явления переноса. Мембранный транспортСкачать

(АРХИВ) Явления переноса. Мембранный транспорт

Осмос (видео 4) | Мембранный транспорт | БиологияСкачать

Осмос (видео 4) | Мембранный транспорт | Биология
Поделиться или сохранить к себе: