Gradien konsentrasi. Konsentrasi dan gradien listrik Transpor pasif: difusi

Gradien konsentrasi atau gradien konsentrasi adalah besaran fisika vektor yang mencirikan besaran dan arah perubahan terbesar konsentrasi suatu zat di lingkungan. Misalnya, jika kita memperhatikan dua daerah dengan konsentrasi zat yang berbeda, dipisahkan oleh membran semipermeabel, maka gradien konsentrasi akan diarahkan dari daerah dengan konsentrasi zat lebih rendah ke daerah dengan konsentrasi lebih tinggi.

Definisi

Gradien konsentrasi diarahkan sepanjang jalur aku, sesuai dengan permukaan isokonsentrasi normal (membran semipermeabel). Nilai gradien konsentrasi \nabla C sama dengan rasio perubahan konsentrasi unsur arus searah dengan panjang jalur dasar dl :

\nabla C = \frac(dC)(dl)

Pada gradien konsentrasi konstan C sepanjang jalan aku :

\nabla C = \frac(C_1 - C_2)(l)

Di Sini C 1 Dan dari 2- nilai konsentrasi awal dan akhir sepanjang jalur aku(normal terhadap permukaan isokonsentrasi).

Satuan pengukuran gradien konsentrasi dalam Satuan Sistem Internasional (SI) adalah nilai −4 (mol/m4 atau kg/m4), serta turunan pecahan atau kelipatannya.

Lihat juga

Tulis ulasan tentang artikel "Gradien konsentrasi"

Literatur

  • Antonov V.F., Chernysh A.M., Pasechnik V.I. Biofisika - M.: VLADOS, 2000, hal.35. ISBN 5-691-00338-0
  • Trifonov E.V.- Sankt Peterburg: 2011.

Kutipan yang mencirikan Gradien Konsentrasi

Saya memberi tahu dia tentang hal ini. Mohon instruksikan Leppich untuk memperhatikan dengan seksama tempat dia turun pertama kali, agar tidak melakukan kesalahan dan tidak jatuh ke tangan musuh. Dia perlu mengoordinasikan gerakannya dengan gerakan Panglima Tertinggi.]
Sekembalinya dari Vorontsov dan berkendara di sepanjang Lapangan Bolotnaya, Pierre melihat kerumunan di Lobnoye Mesto, berhenti dan turun dari droshky. Itu adalah eksekusi seorang koki Perancis yang dituduh melakukan spionase. Eksekusi baru saja berakhir, dan algojo melepaskan ikatan seorang pria gemuk yang mengerang menyedihkan dengan cambang merah, stoking biru, dan kamisol hijau dari kuda betina. Penjahat lain, kurus dan pucat, berdiri di sana. Keduanya, dilihat dari wajah mereka, adalah orang Prancis. Dengan tatapan ketakutan dan kesakitan, mirip dengan pria Prancis kurus itu, Pierre menerobos kerumunan.
- Apa ini? Siapa? Untuk apa? - dia bertanya. Namun perhatian orang banyak – pejabat, warga kota, pedagang, laki-laki, perempuan berjubah dan bermantel bulu – begitu rakus terfokus pada apa yang terjadi. Tempat Eksekusi bahwa tidak ada yang menjawabnya. Pria gemuk itu berdiri, mengerutkan kening, mengangkat bahunya dan, jelas ingin menunjukkan ketegasan, mulai mengenakan jaketnya tanpa melihat sekelilingnya; tapi tiba-tiba bibirnya bergetar, dan dia mulai menangis, marah pada dirinya sendiri, seperti orang dewasa yang optimis menangis. Kerumunan itu berbicara dengan lantang, menurut Pierre, untuk meredam rasa kasihan dalam diri mereka.
- Juru masak pangeran seseorang...
“Nah, Monsie, jelas bahwa saus jeli Rusia telah membuat orang Prancis gelisah... membuat giginya gelisah,” kata petugas keriput yang berdiri di samping Pierre, sementara orang Prancis itu mulai menangis. Petugas itu memandang sekelilingnya, tampaknya mengharapkan penilaian atas leluconnya. Ada yang tertawa, ada pula yang terus menatap ketakutan ke arah algojo yang sedang membuka baju yang lain.
Pierre mengendus, mengernyitkan hidung, dan dengan cepat berbalik dan berjalan kembali ke droshky, tidak berhenti menggumamkan sesuatu pada dirinya sendiri saat dia berjalan dan duduk. Saat dia melanjutkan perjalanan, dia gemetar beberapa kali dan berteriak begitu keras sehingga kusir bertanya kepadanya:
- Apa yang kamu pesan?
-Kemana kamu pergi? - Pierre berteriak pada kusir yang berangkat ke Lubyanka.
“Mereka memerintahkan saya ke Panglima,” jawab kusir.

Gradien konsentrasi(dari lat. lulusan, lulusan, lulusan- kemajuan, gerakan, aliran, pendekatan; menipu- dengan, bersama, bersama + pusat- pusat) atau gradien konsentrasi adalah vektor kuantitas fisik, mencirikan besaran dan arah perubahan terbesar konsentrasi zat apa pun di lingkungan. Misalnya, jika kita memperhatikan dua daerah dengan konsentrasi zat yang berbeda, dipisahkan oleh membran semipermeabel, maka gradien konsentrasi akan diarahkan dari daerah dengan konsentrasi zat lebih rendah ke daerah dengan konsentrasi lebih tinggi.

Transportasi aktif - perpindahan materi melalui seluler atau intraseluler selaput(transmembran A.t.) atau melalui lapisan sel (transseluler A.t.), mengalir melawan gradien konsentrasi dari area konsentrasi rendah ke area tinggi, yaitu dengan pengeluaran energi bebas tubuh. Dalam kebanyakan kasus, namun tidak selalu, sumber energinya adalah energi ikatan energi tinggi ATP.

Berbagai ATPase transpor, yang terlokalisasi di membran sel dan terlibat dalam mekanisme transfer zat, adalah elemen utama perangkat molekuler - pompa yang memastikan penyerapan selektif dan pemompaan zat tertentu (misalnya, elektrolit) oleh sel. Transpor spesifik aktif non-elektrolit (transportasi molekuler) diwujudkan dengan menggunakan beberapa jenis mesin molekuler - pompa dan pembawa. Pengangkutan non-elektrolit (monosakarida, asam amino dan monomer lainnya) dapat digabungkan dengan impor- pengangkutan zat lain, yang pergerakannya melawan gradien konsentrasi merupakan sumber energi untuk proses pertama. Simport dapat diberikan melalui gradien ion (misalnya natrium) tanpa partisipasi langsung ATP.

Transportasi pasif- perpindahan zat melalui gradien konsentrasi dari area dengan konsentrasi tinggi ke area dengan konsentrasi rendah, tanpa pengeluaran energi (misalnya, difusi, osmosa). Difusi adalah pergerakan pasif suatu zat dari daerah dengan konsentrasi lebih tinggi ke daerah dengan konsentrasi lebih rendah. Osmosis adalah pergerakan pasif zat tertentu melalui membran semipermeabel (biasanya molekul kecil melewatinya, molekul besar tidak melewatinya).

Ada tiga jenis penetrasi zat ke dalam sel melalui membran: difusi sederhana, difusi terfasilitasi, transportasi aktif.

Difusi sederhana

Dalam difusi sederhana, partikel suatu zat bergerak melalui lapisan ganda lipid. Arah difusi sederhana hanya ditentukan oleh perbedaan konsentrasi zat pada kedua sisi membran. Dengan difusi sederhana mereka menembus ke dalam sel hidrofobik zat (O2, N2, benzena) dan molekul kecil polar (CO 2, H 2 O, urea). Molekul polar yang relatif besar (asam amino, monosakarida), partikel bermuatan (ion) dan makromolekul (DNA, protein) tidak menembus.

Difusi yang difasilitasi

Sebagian besar zat diangkut melintasi membran menggunakan protein transpor (protein pembawa) yang direndam di dalamnya. Semua protein transpor membentuk jalur protein terus menerus melintasi membran. Dengan bantuan protein pembawa, transpor zat pasif dan aktif dilakukan. Zat polar (asam amino, monosakarida), partikel bermuatan (ion) melewati membran melalui difusi terfasilitasi, dengan partisipasi protein saluran atau protein pembawa. Partisipasi protein pembawa memberikan tingkat difusi terfasilitasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan difusi pasif sederhana. Laju difusi terfasilitasi bergantung pada sejumlah alasan: pada gradien konsentrasi transmembran zat yang diangkut, pada jumlah pembawa yang berikatan dengan zat yang diangkut, pada laju pengikatan zat oleh pembawa pada satu permukaan. membran (misalnya, pada permukaan luar), dengan laju perubahan konformasi pada molekul pembawa, sebagai akibatnya suatu zat ditransfer melalui membran dan dilepaskan di sisi lain membran. Difusi terfasilitasi tidak memerlukan biaya energi khusus karena hidrolisis ATP. Fitur ini membedakan difusi terfasilitasi dari transpor transmembran aktif.

Dx - gradien konsentrasi,

T – suhu absolut

M mol

Jm = ––- ––––(- ––––) ; m - jumlah zat

S × t m s Jm - (jay)kepadatan aliran zat.

Potensi elektrokimia–- kuantitas sama dengan energi Gibbs G per satu mol zat tertentu yang ditempatkan dalam medan listrik.

Energi bebas Gibbs (atau sekadar energi Gibbs, atau potensial Gibbs, atau potensial termodinamika dalam arti sempit) adalah besaran yang menunjukkan perubahan energi selama reaksi kimia dan dengan demikian memberikan jawaban atas pertanyaan tentang kemungkinan mendasar terjadinya reaksi kimia; ini adalah potensi termodinamika dalam bentuk berikut:

G=U+PVTS

dimana U adalah energi dalam, P adalah tekanan, V adalah volume, T adalah suhu absolut, S adalah entropi.

(Entropi termodinamika S, sering disebut entropi, dalam kimia dan termodinamika adalah fungsi dari keadaan sistem termodinamika)

Energi Gibbs dapat dipahami sebagai energi kimia total suatu sistem (kristal, cairan, dll.)

Konsep energi Gibbs banyak digunakan dalam termodinamika dan kimia.

Entropi termodinamika S, sering disebut entropi, dalam kimia dan termodinamika adalah fungsi keadaan sistem termodinamika.

Untuk larutan encer, kerapatan aliran zat ditentukan Persamaan Nernst-Planck.

d×C d×φ

Jm=U×R×T––––- U×C×Z×F––––- ;

d×x d×x

kamumobilitas partikel,

R- konstanta gas 8,31 J/mol,

arus searah

zmuatan ion elektrolit,

bilangan F-Faraday 96500 kg/mol,

dφ-potensial medan listrik,

Dφ

Ada dua alasan perpindahan materi selama transpor pasif: gradien konsentrasi dan gradien potensial listrik. (Tanda minus di depan gradien menunjukkan bahwa gradien konsentrasi menyebabkan perpindahan suatu zat dari tempat dengan konsentrasi lebih tinggi ke tempat dengan konsentrasi lebih rendah.) Gradien potensial listrik menyebabkan perpindahan muatan positif dari tempat yang potensialnya lebih tinggi ke tempat yang potensialnya lebih rendah.

Perpindahan zat secara pasif dari tempat dengan konsentrasi lebih rendah ke tempat dengan konsentrasi lebih tinggi dapat terjadi (jika suku kedua persamaan lebih besar nilai absolutnya daripada suku pertama).

Jika bukan elektrolit Z = 0; atau tidak ada medan listrik, maka terjadi difusi sederhana - hukum Fick.

Jm =- D×––––;

D – koefisien difusi;

- - ––– gradien konsentrasi;

Difusi – pergerakan spontan zat dari tempat dengan konsentrasi lebih tinggi ke tempat dengan konsentrasi zat lebih rendah, akibat pergerakan termal molekul yang kacau.


Difusi suatu zat melalui lapisan ganda lipid disebabkan oleh gradien konsentrasi pada membran. Koefisien permeabilitas suatu membran bergantung pada sifat membran dan zat yang dipindahkan. (Jika konsentrasi suatu zat pada permukaan membran berbanding lurus dengan konsentrasi pada permukaan luar membran).

P=-- ––- koefisien permeabilitas

Kkoefisien distribusi, yang menunjukkan perbandingan konsentrasi suatu zat di luar membran dan di dalamnya.

Lketebalan membran;

D – koefisien difusi;

Koefisien semakin besar permeabilitas maka semakin besar pula koefisien difusi (semakin rendah viskositas membran), semakin tipis membran dan semakin baik zat larut dalam membran.

Zat non-polar - asam lemak organik - menembus membran dengan baik, tetapi zat polar yang larut dalam air - garam, basa, gula, asam amino - menembus dengan buruk.

Selama pergerakan termal, bidang bebas kecil terbentuk di antara ekornya - yang disebut bilah - yang dapat ditembus oleh molekul polar. Semakin besar molekulnya, semakin kecil permeabilitas membran terhadap zat tersebut. Selektivitas transfer dipastikan oleh sekumpulan pori-pori dalam membran dengan radius tertentu yang sesuai dengan ukuran partikel penetrasi.

Difusi yang difasilitasi– terjadi dengan partisipasi molekul pembawa. Pengangkut ion kalium adalah valinomisin, yang berbentuk manset; dilapisi di dalam dengan kelompok polar, dan di luar dengan kelompok non-polar. Ditandai dengan selektivitas yang tinggi. Valinomisin membentuk kompleks dengan ion kalium yang masuk ke dalam manset, dan juga larut dalam fase lipid membran, karena molekulnya non-polar di bagian luar.

Molekul valinomisin di permukaan membran menangkap ion kalium dan mengangkutnya melintasi membran. Perpindahan dapat terjadi dua arah.

Difusi terfasilitasi terjadi dari tempat dengan konsentrasi zat yang dipindahkan lebih tinggi ke tempat dengan konsentrasi lebih rendah.

Perbedaan difusi terfasilitasi dan difusi sederhana:

1) perpindahan suatu zat dengan pembawa terjadi lebih cepat.

2) Difusi terfasilitasi memiliki sifat jenuh; dengan peningkatan konsentrasi pada satu sisi membran, kerapatan fluks meningkat hingga semua molekul pembawa terisi

3) Dengan difusi terfasilitasi, terjadi persaingan antara zat yang diangkut, ketika zat yang berbeda diangkut oleh pembawa; Pada saat yang sama, beberapa zat ditoleransi lebih baik daripada yang lain, dan penambahan beberapa zat mempersulit pengangkutan zat lain. Jadi, di antara gula, glukosa ditoleransi lebih baik daripada fruktosa, fruktosa lebih baik daripada xilosa, dan xilosa lebih baik daripada arabinosa.

4) Ada zat yang menghalangi difusi terfasilitasi - zat tersebut membentuk kompleks kuat dengan molekul pembawa. Molekul stasioner adalah pembawa yang terfiksasi melintasi membran dan ditransfer dari molekul ke molekul.

Penyaringan- pergerakan larutan melalui pori-pori dalam membran di bawah pengaruh gradien tekanan. Laju perpindahan selama filtrasi mematuhi hukum Poiseuille.

D v P1 – P2

- –– = - ––––––;

Bidang studi: polimer, serat sintetis, karet, karet

Cukup sulit untuk memvisualisasikan pembentukan gradien konsentrasi dalam suspensi karena pengaruh molekul pelarut. Fenomena ini dapat dibandingkan dengan perilaku campuran dua gas pada suhu dan tekanan konstan, namun dengan gradien konsentrasi kedua komponennya. Mari kita perhatikan sebuah bidang yang ditarik melalui campuran gas yang tegak lurus terhadap arah gradien konsentrasi. Mari kita asumsikan bahwa konsentrasi komponen A lebih tinggi di sisi kiri bidang dan lebih rendah di sisi kanan; distribusi komponen B harus dibalik. Per satuan waktu, lebih banyak molekul A yang harus bertumbukan di sisi kiri bidang dibandingkan di sisi kanan; untuk molekul B yang terjadi justru sebaliknya. Akibatnya, lebih banyak molekul A yang bergerak melalui bidang dari kiri ke kanan, dan demikian pula, lebih banyak molekul B yang bergerak dari kanan ke kiri. Akibatnya konsentrasi kedua komponen akan seimbang. Proses ini adalah difusi gas. Jika sekarang kita beralih ke suspensi cair yang memiliki gradien konsentrasi partikel tersuspensi yang serupa, maka jelas bahwa kita dapat mengulangi argumen sebelumnya, menerapkannya pada pergerakan partikel padat dan molekul pelarut melalui bidang yang ditarik ke kanan. sudut terhadap gradien konsentrasi. Namun, jumlah total partikel per satuan volume tidak tetap, dan alasannya harus diubah. Jelas bahwa jumlah molekul pelarut yang melintasi bidang pada arah dari tempat dengan konsentrasi partikel tersuspensi yang tinggi akan lebih sedikit dibandingkan pada arah sebaliknya karena adanya partikel yang menghalangi jalurnya.

Hukum Fick untuk difusi satu arah menghubungkan aliran positif partikel A dengan gradien konsentrasi berarah negatif (densitas konstan dan konsentrasi partikel rendah):

Seperti disebutkan di atas, zat elektroaktif mencapai permukaan elektroda sebagai akibat dari: 1) difusi karena gradien konsentrasi antara permukaan elektroda dan larutan curah, dan 2) migrasi listrik partikel bermuatan karena gradien potensial antara elektroda dan larutan. . Arus migrasi ini harus dihilangkan atau dikurangi sebanyak mungkin dengan menambahkan elektrolit inert berlebih yang tidak ikut serta dalam reaksi di elektroda. Arus pembatas yang dihasilkan hanya berupa arus difusi. Untuk mengecualikan arus migrasi, konsentrasi elektrolit inert harus setidaknya 50 kali lebih besar dari konsentrasi zat elektroaktif.

Dengan arus difusi yang ideal, zat elektroaktif mencapai elektroda hanya sebagai akibat difusi yang disebabkan oleh gradien konsentrasi akibat hilangnya zat pada elektroda. Gradien ini terdapat pada seluruh lapisan difusi, dimana konsentrasi berubah dari hampir nol pada permukaan elektroda menjadi konsentrasi yang terdapat pada sebagian besar larutan. Arus difusi dapat ditentukan oleh tinggi gelombang pada kurva arus-tegangan.

Hukum dasar difusi, seperti diketahui, dirumuskan oleh Fick. Hukum pertama Fick menetapkan hubungan antara laju aliran difusi / dan gradien konsentrasi C pada jarak x dari

Karena uap air dapat dihilangkan dari produk tanah liat hanya melalui penguapan dari permukaan, dan dari bagian dalam bergerak keluar hanya di bawah pengaruh gaya yang terkait dengan gradien konsentrasi *, tidak mungkin untuk sepenuhnya menghilangkan deformasi susut selama pengeringan. Namun hal ini dapat diminimalkan dengan waktu pengeringan yang cukup serta pengendalian suhu dan kelembapan yang memadai untuk menghilangkan distribusi kelembapan yang tidak merata di permukaan. Kontrol ini, bersama dengan rezim termal, paling baik dicapai dengan menggunakan pengering berlawanan arah, terutama tipe terowongan. Semakin banyak plastik campurannya dan semakin kompleks bentuknya, maka pengeringannya harus semakin teliti **.

Ketika sampel polimer diekstraksi dengan cairan dengan kemampuan melarutkan yang meningkat secara bertahap, bagian molekul yang lebih rendah dilarutkan terlebih dahulu, dan kemudian sisanya. Peningkatan kemampuan melarutkan dicapai dengan mengubah suhu atau komposisi cairan ekstraksi diperoleh dengan menggunakan kolom dengan gradien konsentrasi dan suhu, dengan pelarutan berulang dan pengendapan polimer

Pada kecepatan putaran (4-6)-104 rpm, percepatan sentrifugal ~106 g berkembang di ultrasentrifugasi. Bila melakukan percobaan seperti ini – mengamati proses sedimentasi yang tidak seimbang – disebut sedimentasi kecepatan. Pengukuran posisi batas 16 dan perpindahannya terhadap waktu dilakukan dengan menggunakan sirkuit optik (lihat halaman 160), yang memungkinkan untuk menghitung koefisien sedimentasi: „ _ \ Lt_ _ 1 d In r

Karena pergerakan termal makromolekul dalam suatu larutan, zat terlarut bergerak (difusi) dari arah konsentrasi yang lebih tinggi ke yang lebih rendah. Jika Anda dengan hati-hati “melapisi” pelarut (Co) pada permukaan larutan polimer dengan konsentrasi C, maka secara bertahap batasnya bagian A-A akan kabur (Gbr. 1.11). Molekul pelarut akan berdifusi dalam arah x ke dalam larutan, dan makromolekul akan berdifusi dengan arah berlawanan ke dalam lapisan pelarut. Perubahan konsentrasi sepanjang segmen dx disebut gradien konsentrasi. Laju perubahan konsentrasi akibat difusi (laju difusi) dijelaskan dengan hubungan

Ketika kationit jenis (NM)g bersentuhan dengan larutan encer elektrolit kuat M+A~ nilai [M+] dalam penukar ion akan jauh lebih besar daripada [M+] dalam larutan, dan [A~~] - kurang dari [A~]. Karena konsentrasinya dalam dua fase berbeda, ion-ion kecil yang bergerak akan cenderung menyamakannya melalui difusi, dan ini akan menyebabkan pelanggaran netralitas listrik larutan, hingga munculnya muatan ruang positif dalam larutan. larutan dan larutan negatif pada penukar ion. Akibatnya, kesetimbangan Donnan akan terbentuk antara gradien konsentrasi yang disebabkan oleh difusi dan potensial elektrostatis yang mencegahnya, dan pada batas larutan penukar kation (Gbr. 191) Gambar. 191. Diagram distribusi muatan - akan timbul beda potensial - Potensial Donnan

Fenomena difusi selama pembentukan sistem perekat-substrat sangat beragam. Hal ini termasuk difusi permukaan perekat, difusi mandiri pada lapisan perekat, dan terkadang difusi volumetrik satu atau dua arah terjadi melintasi antarmuka perekat-substrat. Selain itu, proses yang tercantum memiliki mekanisme yang berbeda. Misalnya, perbedaan dibuat antara difusi aktif, semi-aktif, dan non-aktif. Berbagai proses tersebut akan dibahas lebih detail di bawah ini. >> Seringkali diasumsikan bahwa kekuatan pendorong difusi adalah gradien konsentrasi. Namun, pergerakan yang disebabkan oleh gradien konsentrasi dan mengarah pada homogenisasi sistem secara bertahap tidak menghilangkan semua kemungkinan manifestasi dari proses kompleks ini. Seringkali, selama difusi, tidak terjadi pemerataan konsentrasi, namun sebaliknya, pemisahan lebih lanjut dari komponen-komponen sistem. Oleh karena itu, lebih tepat jika diasumsikan bahwa kekuatan pendorong difusi adalah perbedaan potensial termodinamika, dan perpindahan materi melalui difusi disertai dengan penurunan energi bebas sistem. Penyetaraan potensi termodinamika dan pendekatan kesetimbangan termodinamika dicapai karena pergerakan termal atom (molekul). Potensi termodinamika dapat diuraikan menjadi komponen energi dan entropi. Mekanisme difusi bergantung pada rasio komponen-komponen tersebut. Dalam beberapa kasus, energi internal sistem tidak berubah selama difusi, dan

Daftar isi topik “Endositosis. Eksositosis. Regulasi fungsi seluler.":
1. Pengaruh pompa Na/K (pompa natrium kalium) terhadap potensial membran dan volume sel. Volume sel konstan.

3. Endositosis. Eksositosis.
4. Difusi pada pengangkutan zat di dalam sel. Pentingnya difusi dalam endositosis dan eksositosis.
5. Transpor aktif pada membran organel.
6. Transportasi dalam vesikel sel.
7. Transportasi melalui pembentukan dan penghancuran organel. Mikrofilamen.
8. Mikrotubulus. Gerakan aktif sitoskeleton.
9. Transportasi akson. Transportasi akson cepat. Transportasi akson lambat.
10. Pengaturan fungsi seluler. Efek regulasi pada membran sel. Potensi membran.
11. Zat pengatur ekstraseluler. Mediator sinaptik. Agen kimia lokal (histamin, faktor pertumbuhan, hormon, antigen).
12. Komunikasi intraseluler dengan partisipasi utusan kedua. Kalsium.
13. Adenosin monofosfat siklik, cAMP. cAMP dalam pengaturan fungsi sel.
14. Inositol fosfat "IF3". Inositol trifosfat. Diasilgliserol.

Arti Pompa Na/K untuk sel tidak terbatas pada menstabilkan gradien K+ dan Na+ normal melintasi membran. Energi yang tersimpan dalam gradien Na+ membran sering digunakan untuk memfasilitasi transpor membran zat lain. Misalnya, pada Gambar. Gambar 1.10 menunjukkan “simportasi” Na+ dan molekul gula ke dalam sel. Protein transpor membran mengangkut molekul gula ke dalam sel bahkan melawan gradien konsentrasi, pada saat yang sama Na+ bergerak sepanjang konsentrasi dan gradien potensial, menyediakan energi untuk pengangkutan gula. Pengangkutan Sakharov seperti itu sepenuhnya bergantung pada keberadaannya gradien natrium yang tinggi SAYA; jika konsentrasi natrium intraseluler meningkat secara signifikan, pengangkutan gula terhenti.

Beras. 1.8. Hubungan antara laju pengangkutan molekul dan konsentrasinya (di pintu masuk saluran atau di tempat pengikatan pompa) selama difusi melalui saluran atau selama pengangkutan pemompaan. Yang terakhir menjadi jenuh pada konsentrasi tinggi (kecepatan maksimum, V max); nilai pada sumbu x yang berhubungan dengan setengah kecepatan pompa maksimum (Vmax/2) adalah konsentrasi kesetimbangan Kt

Ada sistem simbol yang berbeda untuk gula yang berbeda. Transportasi asam amino ke dalam sel mirip dengan pengangkutan gula yang ditunjukkan pada Gambar. 1.10; itu juga disediakan oleh gradien Na+; setidaknya ada lima berbagai sistem simport, yang masing-masing dikhususkan untuk satu kelompok asam amino terkait.


Beras. 1.10. Protein yang tertanam pada lapisan ganda lipid membran memediasi simpor glukosa dan Na ke dalam sel, serta antiport Ca/Na, dimana gaya penggeraknya adalah gradien Na pada membran sel.

Di samping itu sistem impor ada juga " anti-porter" Salah satunya, misalnya, mentransfer satu ion kalsium keluar sel dalam satu siklus untuk ditukar dengan tiga ion natrium yang masuk (Gbr. 1.10). Energi untuk transpor Ca2+ dihasilkan oleh masuknya tiga ion natrium sepanjang gradien konsentrasi dan potensial. Energi ini cukup (pada potensial istirahat) untuk mempertahankan gradien ion kalsium yang tinggi (dari kurang dari 10 -7 mol/L di dalam sel hingga sekitar 2 mmol/L di luar sel).