농도 구배 : 식의 개념. 생체막에서 물질의 운송

농도는 무엇입니까? 넓게 말하면, 비율은 재료의 부피 및 용해 된 입자의 수이다. 이 정의는 철학을 종료 물리와 수학에서, 과학의 가장 다양한 지점에서 발견된다. 이 경우, 생물학 및 화학 "농도"의 개념 사용의 문제.

구배

라틴어 번역이 "증가"또는 "보행"이란, 다음에 어떤 값이 증가하는 방향을 나타내는 "손가락"이있다. 예를 들어, 예를 들어, 지구의 서로 다른 지점에서 해발 높이를 사용할 수 있습니다. 그 (높이) 맵의 각 지점에서의 기울기가 가파른 상승을 달성하기 위해 값이 증가하는 벡터를 표시한다.

수학에서,이 용어는 19 세기 후반에 나타났다. 그것은 맥스웰에 의해 도입이 크기의 자신의 상징을 제공했다. 물리학 전기 또는 중력장의 강도, 위치 에너지의 변화를 설명하는 개념을 사용한다.

뿐만 아니라 물리학,하지만 다른 과학 용어 "경사"를 사용합니다. 이 개념은 물질의 정량적 특성, 예를 들어 농도 나 온도를 모두 반영 할 수있다.

농도 구배

지금 알려져 그라데이션, 어떤 농도는 무엇입니까? 이다 상대 값, 상기 용액에 함유 된 물질의 비율을 나타낸다. 이것은 가스 (용액)의 중량 몰 원자 전체의 비율에 의해 백분율로 차감 될 수있다. 이 넓은 선택은 거의 모든 비율을 표현하기 위해 우리가 할 수 있습니다. 그리고뿐만 아니라 물리학이나 생물학뿐만 아니라 형이상학 적 과학이다.

그러나 일반적으로 농도 구배가있다 벡터량, 또한 양 및 환경 물질의 변화의 방향에 대한 설명을 제공한다.

정의

이는 농도 기울기를 산출 할 수있다? 화학식는 특히 물질의 기본적인 변화 두 용액 사이의 균형을 달성하기 위해 물질을 극복해야 할 농도의 긴 경로 사이이다. 수학적으로, 이는 화학식 C = DC / DL로 표현된다.

두 물질의 농도 구배의 존재는 혼합의 이유이다. 입자는 낮은, 그것은이라고합니다 확산에 높은 농도의 영역에서 이동하고, 그 (것)들의 사이에서 경우 반투과성 장벽이있는 경우 - 투.

능동 수송

원생 동물, 식물, 동물과 인간 : 능동 및 수동 수송 막 또는 생명체의 세포의 층에서 물질의 움직임을 반영한다. 전이 작은 발에 큰 농도 구배 물질에 대해 수행되기 때문에,이 프로세스는, 열 에너지를 이용하여 이루어진다. 가장 자주에 대한 이러한 상호 작용하여 아데노신 삼인산 또는 ATP - 분자 즉 다재 다능 한 소스의 에너지 38 줄 (Joule).

세포의 세포막에있는 ATP의 다양한 형태가있다. 그들에 포함 된 에너지가 해제 될 때 소위 분자 펌프를 통해 물질의 양도. 이는 선택적으로 흡수하여 전해질 이온 펌핑 세포벽 기공. 또한, symport 등 교통의 모델이있다. 하나의 셀에서 나오는, 다른 하나는 그것을 가져옵니다이 경우, 동시에 두 개의 물질을 운반. 이 에너지를 절약 할 수 있습니다.

기공을 전송

능동 및 수동 전송, 프로세스는 각각 호출되므로 기포 소포의 형태 소낭 수송 물질 수송 포함한다. 있습니다 이가지 :

1. 엔도 시토 시스. 이러한 경우, 기포의 흡수 공정 고체 또는 액체의 세포막에서 생성된다. 소포는 매끄럽게 또는 가장자리를 가질 수있다. 공급이 방법은 달걀 흰색 혈액 세포, 신장 상피 있습니다.
2. 세포 외 유출. 이름에서 알 수 있듯이, 이것은 이전의 역이다. 세포 내부의 기포에 "패키지화"된다 소기관 물질 (예, 골지체)이 있고, 이들은이어서, 멤브레인을 통과.

수동 전송 : 확산

(내림차순) 농도 구배의 운동 에너지를 사용하지 않고 발생한다. 삼투와 확산입니다 - 수동 수송의 두 가지 변종이있다. 후자는 간단하고 경량이다.

삼투 주된 차이는 분자의 이동 처리는 반투과성 막을 통해 발생한다는 것이다. 농도 구배를 따라 확산 지질 분자의 두 층의 멤브레인을 갖는 세포에서 발생한다. 반송 방향은 멤브레인의 양측에 물질의 수에 의존한다. 이러한 방식으로, 세포 침투 소수성 물질, 극성 분자, 우레아, 단백질, 당, DNA 이온 침투 할 수 없다.

확산 공정에서, 분자는 전체 이용 가능한 볼륨을 채울뿐만 아니라 멤브레인의 양측의 농도를 정렬하는 경향이있다. 그래서 막 불 침투성 또는 물질에 제대로 투과 것을 발생합니다. 이 경우, 조밀 한 장벽을하고 펌핑 채널의 크기를 증가하여 늘릴 수 모두 삼투압 힘에 영향을 미친다.

의 촉진 확산

농도 구배가 충분하지 못할 경우, 특정 단백질의 도움으로 물질을 운반한다. 이들은 ATP의 분자와 같은 방법으로 세포의 막에 위치한다. 그 덕분에, 모두 능동 및 수동 전송 될 수 있습니다.

이러한 방식으로, 멤브레인을 통해 아미노산 및 당, 이온을 포함하는 큰 분자 (단백질, DNA), 극성 물질이다. 단백질 반송 속도의 참여 덕분에 기존의 확산에 비해 몇 배 증가한다. 그러나이 가속은 여러 가지 요인에 따라 달라집니다

• 내부와 세포 외부의 물질 구배;
• 담체 분자의 양;
• 담체 물질과 결합 레이트;
• 세포막의 내면 램프.

그럼에도 불구하고, 운송 캐리어 단백질의 활동에 감사를 실시하고,이 경우에는 ATP 에너지는 사용되지 않습니다.

,의 촉진 확산을 특징 짓는 주요 기능은 다음과 같습니다

1. 물질의 빠른 전송.
2. 선택도 전송.
3. 채도 (모든 단백질이 점유하는 경우).
4. 물질 사이의 경쟁 (단백질의 친 화성으로 인해).
5. 특정 화학 약품에 감도 - 억제제.

삼투

전술 한 바와 같이, 투 - 반투막에 걸쳐 농도 구배를 따라 물질의 이동. 가장 완벽한 투 공정은 르 틀리 - 브라운 원리를 설명합니다. 그것은 시스템이 평형 상태에있는 경우, 외부로부터의 영향이 이전 상태로 복귀하는 경향이 있다고 말한다. 삼투 현상과 처음은 XVIII 세기의 중간에 발생하지만, 그는 많은 중요성을 첨부하지 않았다. 현상은 백 년 후에 시작했다 공부합니다.

삼투압 현상에있어서 가장 중요한 요소는 자체적으로 임의의 직경 또는 특성의 분자를 통과시키는 반투막이다. 예를 들어, 다양한 농도 두 솔루션은 장벽은 용매를 통과하게된다. 이 막의 양쪽에 농도가 동일하지 않을만큼 계속됩니다.

투 세포의 수명에 중요한 역할을한다. 이러한 현상은 가능한 단지 생명을 유지하는 데 필요한 그 물질에 침투 할 수 있습니다. 적혈구의 세포막은 물, 산소와 영양분을 투과하지만, 적혈구 내부에 형성되어있는 단백질은 밖으로 얻을 수 없습니다.

투 일상 생활에서 발견 실용적인 응용 프로그램. 심지어 그것을 실현하지 않고, 사용 된 음식을 소금물에 절이의 과정에서 사람들은 농도 구배를 따라 분자의 운동의 원칙이다. 포화 식염수함으로써 그들을 더 이상 저장할 수 있도록 제품에서 모든 물을 통해 "뻗어".