Електрохемијски градијент
Електрохемијски градијент је градијент електрохемијског потенцијала, обично произведен јонима који се могу кретати кроз мембрану. Градијент се састоји од два дела, хемијског градијента или разлике конценрација растворка преко мембране, и електричног градијента или разлике у наелектрисању преко мембране. Кад постоје неравномерне конценрације јона кроз пермеабилну мембрану, јони ће се кретати кроз мембрану из области више концентрације до области ниже концентрације путем једноставне дифузије. Јони такође носе наелектрисање које формира електрични потенцијал преко мембране. Ако постоји неравномерна дистрибуција наелектрисања преко мембране, онда разлика електричних потенцијала ствара силу која покреће јонску дифузију док се наелектрисања не балансирају на обе стране мембране.[1]
Преглед
уредиЕлектрохемијски потенцијал је важан у електроаналитичкој хемији и индустријским апликацијама, као што су батерије и гориве ћелије. Он представља један од многих разменљивих облика потенцијалне енергије путем кога се енергија може чувати.
У биолошким процесима, смер кретања јона дифузијом или активним транспортом кроз мембрану је одређен електрохемијским градијентом. У митохондријама и хлоропластима, протонски градијенти се користе за генерисање хемиосмотског потенцијала, који је такође познат као протонска покретна сила. Ова потенцијална енергија се користи за синтезу АТП молекула путем оксидативне фосфорилације или фотофосфорилације, респективно.[2]
Електрохемијски градијент има две компоненте. Прво, електрична компонента је узрокована разликом наелектрисања преко липидне мембране. Друго, хемијска компонента је узрокована разликом концентрација јона преко мембране. Комбинација та два фактора одређује термодинамички повољан смер за кретање јона кроз мембрану.[1][3]
Електрохемијски градијент је аналоган са воденим притиском на хидроелектричној брани. Мембрански транспортни протеини као што је натријум-калијумска пумпа унутар мембране су еквивалентни турбинама које конвертују потенцијалну енергију воде у друге форме физичке и хемијске енергије, а јони који пролазе кроз мембрану су еквивалентни са водом која завршава на дну бране. Такође, енергија се може користити за пумпање воде у језеро изнад бране. На сличан начин, хемијска енергија у ћелијама се користи за креирање електрохемијских градијената.[4][5]
Референце
уреди- ^ а б Нелсон & Цоx 2013, стр. 403
- ^ Натх, Сунил; Вилладсен, Јохн (1. 3. 2015). „Оxидативе пхоспхорyлатион ревиситед”. Биотецхнологy анд Биоенгинееринг (на језику: енглески). 112 (3): 429—437. ИССН 1097-0290. дои:10.1002/бит.25492.
- ^ Yанг, Хуангхе; Зханг, Гуохуи; Цуи, Јианмин (1. 1. 2015). „БК цханнелс: мултипле сенсорс, оне ацтиватион гате”. Мембране Пхyсиологy анд Мембране Биопхyсицс. 6: 29. ПМЦ 4319557
. ПМИД 25705194. дои:10.3389/фпхyс.2015.00029.
- ^ Схаттоцк, Мицхаел Ј.; Оттолиа, Мицхела; Берс, Доналд M.; Блаустеин, Мордецаи П.; Богуславскyи, Андрии; Боссуyт, Јулие; Бридге, Јохн Х. Б.; Цхен-Изу, Yе; Цланцy, Цоллеен Е. (15. 3. 2015). „На+/Ца2+ еxцханге анд На+/К+-АТПасе ин тхе хеарт”. Тхе Јоурнал оф Пхyсиологy (на језику: енглески). 593 (6): 1361—1382. ИССН 1469-7793. ПМЦ 4376416 . ПМИД 25772291. дои:10.1113/јпхyсиол.2014.282319.
- ^ Апериа, Анита; Аккуратов, Евгенy Е.; Фонтана, Јацопо Мариа; Брисмар, Хјалмар (1. 4. 2016). „На+-К+-АТПасе, а неw цласс оф пласма мембране рецепторс”. Америцан Јоурнал оф Пхyсиологy. Целл Пхyсиологy (на језику: енглески). 310 (7): Ц491—Ц495. ИССН 0363-6143. ПМИД 26791490. дои:10.1152/ајпцелл.00359.2015. Архивирано из оригинала 30. 06. 2016. г. Приступљено 27. 04. 2018.
Литература
уреди- Нелсон, Давид; Цоx, Мицхаел (2013). Лехнингер Принциплес оф Биоцхемистрy. Неw Yорк: W.Х. Фрееман. стр. 403. ИСБН 978-1-4292-3414-6.
- Цампбелл & Рееце (2005). Биологy. Пеарсон Бењамин Цуммингс. ИСБН 978-0-8053-7146-8.
- Степхен Т. Абедон, "Импортант wордс анд цонцептс фром Цхаптер 8, Цампбелл & Рееце, 2002 (1/14/2005)", фор Биологy 113 ат тхе Охио Стате Университy