gradienți electrochimici - chimist de referință 21

Fig. 17.2. mișcare activă și pasivă a ionilor prin membrana exterioara a axonului, ceea ce duce la generarea interiorul potențial negativ. numitul potențial de repaus. transport activ este asigurată de pompa de sodiu-potasiu. Canalele de ioni (proteine ​​formatoare de canale) permit ionilor să se deplaseze în mod pasiv prin gradiente lor electrochimice. Unele dintre aceste canale pot fi închise și deschise prin intermediul unor piese speciale svoihmolekul - poarta. închiderea lor este cauzată, în special, schimbări în potențialul electric transmembranar. așa cum se întâmplă în propagarea impulsului nervos de-a lungul unui axon. Cu toate acestea, aceste canale schimbări reacționează la rate diferite, în funcție de caracteristicile lor.

absorbție enzimatica Oj, însoțite de stocare a energiei. împărțite în procese care nu sunt asociate cu fosforilarea și a proceselor, însoțite de fosforilare. În primul caz, oxidare, însoțite de stocare a energiei. nu sunt asociate cu transformarea energiei libere sub formă de obligațiuni de fosfat cu energie ridicată. Este cunoscut faptul că în celulă există două forme de energie universale chimice și electrochimice (ADN „) - Una dintre modalitățile de a produce energie sub forma de transmembrană electrochimice cu gradient H“ este asociat cu transferul de electroni la O2. Energia în această formă poate fi folosit pentru a face diferite tipuri de celule de lucru (vezi. Fig. 27). energie chimică este conținută în principal în compuși care conțin legături fosfat de energie. și mai ales în moleculele ATP. Dar, în etapele intermediare ale proceselor catabolice. asociat eventual cu metaboliții de absorbție O2 format conținând energie de legare bogat. de exemplu, tioeter (-S -CoA). Acești compuși pot furniza în mod direct puterea unor procese biosintetice. [C.345]

Fig. 7.2. Reprezentarea schematică a fluxurilor de ioni (pentru K + și Na +) prin membrana excitabile în repaus. Fluxuri de difuzie pasive se suprapun cu gradient electrochimic (flux -Inside Ya +, K + flux - exterior) și transport activ. datorită pompei de ion specific parțial direcționat împotriva gradientului (Na + K -naruzhu "" - spre interior). fluxul de difuziune și funcționarea pompei alocate ca zone umbrite corespunzătoare lățimii canalului indică dimensiunea fluxului. în timp ce Inclinarea lor gradienți electrochimice -o. Curenții de difuzie cresc brusc în timpul activității [16].

Foarte putin se stie despre faptul daca procesul de congelare poate afecta rezultatele microanaliza X-ray. La răcire, congelare tesatura frontal trece prin probă, iar cristalele de gheață formate de apă pură în detrimentul lichidelor celulare. In studiul de tesut inghetat intr-o stare hidratată (vezi. De exemplu, Fig. 12.9) sunt cristale de gheață detectate în diverse dimensiuni. Fără îndoială, elementele solubile papură la cristale de gheață sau margini atașate macromolecule, care abundă în citoplasmă. Ar fi greșit să presupunem că elementele solubile nu se mișcă, pentru că el însuși procesul de congelare ar trebui să provoace o anumită mișcare. În procesul de formare a gheții în celulă are o anumită perioadă de timp împreună atunci când sunt prezente ca faze lichide și solide de apă. În acest moment, concentrația de electroliți în lichidul va crește în mod semnificativ și poate cauza modificări în membranele gradienților electrochimice, care, la rândul său, poate duce la o oarecare creștere în redistribuirea ionică. Acest proces are loc mai intens [c.293]

Din moment ce - chimice specii. care transportă o sarcină pozitivă. acumulare neuniformă pe ambele părți ale membranei dă naștere nu numai chimice (concentrație) gradient de particule, dar câmp electric și orientat prin membrana (sarcină netă pozitivă. N. în cazul în care acumularea și sarcina negativă pe cealaltă parte a membranei). Astfel. atunci când are loc transferul de electroni la MTC transmembranar gradientul electrochimice a ionilor de hidrogen. notată ACN + și măsurată în volți (V, mV), care constă dintr-un motor electric (transmembranară electric diferența de potențial A jr) și chimică (concentrația) a componentelor (concentrațiile fadient - ArH). Măsurătorile au arătat că membranele procariote conjugarea cu lanțurile de transport electronic respirator și fotosintetice Arn + atinge 200-250 mV, contribuția fiecărui component este instabilă. Aceasta depinde de caracteristicile fiziologice ale organismului și condițiile de cultură. [C.101]

Mulți oameni preferă să nu vorbească despre canalele de sodiu, sau pori, și un sistem de transfer de ioni de sodiu. deoarece acestea evita discutarea structurii moleculare și mecanismul de transport de ioni prin membrană. Indiferent dacă sistemul funcționează ca un canal sau ca transportator [12] Transportatorul poate furniza un debit de ioni de 10 ioni / s, m. E. Trei ordine de mărime mai mică decât prin pori. În consecință, funcțiile sistemului de transport de sodiu ca timpul sa. Mai mult, când abordarea mecanisme de transfer biofizice variază în dependență de viteza de concentrarea transportului ionic. Dacă există saturație transportor este atins la concentrații mari. când toate moleculele transporter transporta ioni, în timp ce difuzia ionilor prin canalul este definit numai prin mișcarea browniană și gradient de ioni electrochimice, adică. e. ionii individuali trec prin membrana. [C.138]

gradient de electrochimică este creat în potențialul de membrană mai negativă decât în ​​afara. Mitchell credea că facilitează gradient de pH în centrul aktivno.m ATPase ATP obtinuti prin eliminarea moleculelor de apă din ADP și P, -. Astfel. în matrice ca rezultat al transferului de electroni proton este eliberat, iar pe partea exterioară a membranei apare hidroxi [12]. [C.180]

Transportul aminoacizilor prin membranele celulare se realizează în primul rând prin mecanismul de transport activ secundar. În acest caz, sistemul de transport activ este condus nu prin hidroliza directă a ATP, iar cheltuiala de energie. stocate în gradiente ionice. Transferul de aminoacizi în celulele se realizează cel mai adesea ca symport aminoacizi și ionii de sodiu. cum ar fi mecanismul symport de zaharuri si ioni de sodiu. energia ATP consumat în pomparea ionilor de sodiu Ca / K ATP-azei din celulă, creând un gradient electrochimic prin membrană, energia care asigură indirect transportul aminoacizilor în celulă. Un număr de sisteme de transport similare structural (translocase) specifice pentru a transporta aminoacizi neutri aminoacizi cu catenă laterală mică. aminoacizi neutri cu laterale voluminoase radicali aminoacizi acizi. aminoacizi esențiali. prolină. Aceste sisteme, care leagă ionii de sodiu induc transportorul proteinei de tranziție într-o stare cu afinitate crescută foarte mult la un aminoacid Ka „tinde să transporte în celula de-a lungul gradientului de concentrație și se mișcă simultan celulele spre interior molecule de aminoacizi. Gradientul de leșiere Na. Rata mai mare de aminoacizi de aspirație care concurează între ele pentru siturile de legare respective în translocase. [c.366]

Mediul înconjurător axon modelului invers, adică, o concentrație scăzută de K + și de mare - .. Na +. (Distribuția ionilor de clor și a altor ioni în descrierea care urmează nu este inclus, deoarece nu joacă un rol esențial în conductie nervoase.) Astfel. Există transmembranară gradienți electrochimice de ioni. datorită proprietăților lor electrice și chimice. Proprietățile electrice ale ionilor este determinat de sarcinile lor cum ar fi taxele se resping, opuse - atrase. mișcare Ion afectează, de asemenea, concentrația acestora în soluție. Ion are tendința de a se deplasa în jos un gradient de concentrație. t. e. în cazul în care acesta este mai mic. Mișcarea rezultată depinde de încărcătura și sootnoscheniya concentrațiile pe ambele părți ale membranei. [C.282]

transport activ al ionilor rezistă difuziei lor transmembranar pasivă de-a lungul gradientului electrochimic peste canalele ionice specifice formate de proteine ​​speciale (vezi. Fig. 17.2). Rata acestei difuzie este determinată de permeabilitatea membranei pentru un anumit ion. In axonul l de 20 de ori pentru lixivierea K + decât pentru Ma. Prin urmare, pierderea pasivă a axonilor este mai rapid decât primirea pasivă de Na + prin difuzie. Ca urmare, în Axon devine cationi mensche și de a crea o sarcină negativă. Acesta este potențialul de repaus, al cărui magnitudine este determinată în principal de gradientul electrochimic al K +. [C.282]

Problema principală a crea sisteme de conversie a energiei biomasei în care hidrogenul este asociat cu conversia acestor metaboliți sub formă de combustibil. Pentru biotehnologia ar putea fi utilizate și alte mecanisme de conversie a energiei. microorganisme vyvlennymi. De exemplu, bacteria halofile Na1oas1epit kaYit capabil de a utiliza energia luminoasă. pigment magenta capturable (bacteriorodopsină), construit în membrana celulară. molecula Pigment constă dintr-un singur lanț poli-peptide. la care este atașat molecula retiniene, care face parte din pigment fotosensibil. Sub influența luminii solare modifică conformația pigment, care rezultă în transferul ionilor de hidrogen (H) prin membrană. Pigment este un fel de pompa de protoni. Molecule bakteriorodopsi -on triade sunt aranjate în membrană, și pomparea de protoni prin membrană asigură un gradient de concentrație de H (AN), astfel încât acestea să se deplaseze la peretele exterior, care este acidulată spațiu și un gradient electrochimic (NAc) - [C.27]

În cianobacterii și prohlorofit ca rezultat al reacțiilor fotochimice a doi electroni sunt ridicate la un nivel de aproximativ -500 mV, ceea ce face posibilă directe molecula de transfer la feredoxin și NADP (Fig. 75, B). În grupuri de eubacteriile. efectuarea de fotosinteza oxygenic. fotoindutsi ruyutsya doi electroni flux ciclic și non-ciclică. Transportul de electroni ciclic. asociată cu activitatea de photosystems I, produce doar energie. Atunci când transportul de electroni aciclică. oferă un activ două secvențial funcționale reacții fotochimice. în etapa finală este format reducătorul transferului de electroni, iar intervalul dintre photosystems cele două lanțuri elektrontraneportnoy, unde electronii sunt transferate prin gradientul electrochimic de stocare a energiei are loc in moleculele ATP. [C.284]

mecanism cunoscut de transport. numita difuzie facilitată, ceea ce impune pentru transportul substanțelor prin participarea membranei translocase. transfer de substanță, în acest caz, are loc pe un gradient de concentrare și necesită cheltuieli de energie. Acest mecanism de transport nu este utilizat pe scară largă în procariote. Mecanismul principal al transportului selectiv al substanțelor prin MTC este procariotele de transport activ. permițând celulei de a pompa molecule și ioni împotriva concentrației acestora și gradienților electrice. Acest proces, precum și de difuziune facilitată, are loc la implicarea localizată în MTC natura transportorul proteinei cu specificitate ridicată la substrat, dar spre deosebire de difuzie facilitată pentru mișcarea împotriva unui gradient de electrochimică necesită energie metabolică. Prin urmare, vehiculele de acest tip ar trebui să fie asociat cu reacțiile care produc energie sub formă de chimice sau electrochimice. [C.51]

Lipsa de lumină verde și magenta depindeau filamentoasa NAD recuperare bacterii sau feredoxin asociate cu faptul că electronii, detașat de molecula de clorofilă. ca urmare a reacțiilor fotochimice sunt acceptate la compuși chinone. potențialul redox nu este suficient de negativ pentru reducerea directă a NAD sau feredoxin (vezi. Tabelul. 11). In aceste grupe eubacteriile fotosintetice agent de reducere este format prin transferul de electroni de la donatori întunecate exogene (sulfuri, tiosulfatul, compuși organici) împotriva gradientul electrochimice - transferul de electroni inversă (Figura 75, A.). Ultima elektrontraneportnoy realizat cu participarea a lanțului, care constă din flavoproteinelor, în detrimentul energiei. generate în timpul transportului de electroni ciclic. [C.284]

Absorbția altui foton de centrul de reacție molecula clorofilei lumina photosystem I (Puoo) duce la separarea de electroni se deplasează împotriva un gradient electrochimic, iar proteina molecula purjat Re8 funcționează în cianobacterii ca acceptor de electroni photosystem I. secundar De la electron Re8-centru Se trece prin suporturile de circuit (flavoproteina feredoxin) și Ak [c.288]

În ciuda simplității sale aparente, este evident că pompa de protoni-bakgeriorodopsi nou este un sistem complex. In primul rand, o cale care trebuie să fie supuse H „“ pentru a traversa membrana nu este mai mică de 5 nm, adică, depășește cu mult distanța pe care poate fi mutat în orice schimbare retiniană-con formatoare. Acest lucru înseamnă că absorbția luminii cuantice ar trebui să determine întreaga conformație greu bakteriorodopsinovogo complex care servește sursă suplimentară de energie pentru transportul H + împotriva unui gradient de electrochimic. Organizarea unei astfel de părți de preluare de transfer orientat prin membrana directii de actiune ale lipidelor membranare-sectoriale și-somn-și. care formează canale de protoni, natura și mecanismul de acțiune nu este încă cunoscută. [C.422]

Ca rezultat al operației este generat de gradient de protoni electrochimică citocromului - o forță motrice a sintezei ATP. Multă vreme sa presupus că enzima realizează acest proces, cataliza transferul de electroni. și numărul echivalent de protoni necesar pentru a forma molecule de apă. absorbită din matrice. În prezent, există o serie de dovezi convingătoare că funcțiile citocromoxidază ca o pompă de protoni adevărat și transportat deystaitelnosti un electron este transferat la doi protoni, dintre care unul este utilizat în aj- u-centru, unde reducerea oxigenului. intersectează a doua membrană. Se presupune că rolul principal și transportul de protoni aparțin subunitatea 111. [c.617]