Проницаемость липидных бислойных мембран для ионов

Биология » Взаимодействие низкомолекуляных соединений с мембранами » Проницаемость липидных бислойных мембран для ионов

Как мы уже говорили, бислой создает весьма высокий энергетический барьер для ионов металлов. Коэффициент проницаемости однослойных везикул для Na+ составляет всего 10" 12—Ю-14 см/с, но даже столь малая величина на порядок выше скорости, предсказываемой исходя из модели растворения—диффузии, если воспользоваться уравнением Борна для оценки энергии, необходимой для перемещения иона из водной фазы в центр мембраны. Механизм переноса ионов через липидный бислой пока неясен, но в литературе обсуждается несколько конкурирующих теорий, в основе которых лежит предположение о существовании дефектов упаковки молекул фосфолипидов в бислое. Постулируется, что эти дефекты возникают спонтанно, подобно флуктуирующим полостям или кинкам, либо формируются на границе раздела сосуществующих в мембране жидкокристаллической фазы и фазы геля. Ионная проницаемость в общем случае максимальна при температуре фазового перехода гель — жидкий кристалл, но это не так для воды и протонов. Следует напомнить, что стационарный поток ионов через бислой должен быть электронейтральным, т. е. для поддержания нейтральности поток одних ионов должен быть сопряжен с потоком других ионов.

Как бы то ни было, ясно, что бислой представляет собой труднопреодолимый барьер для простых анионов и катионов. Однако, как уже говорилось, ионы большего радиуса из-за уменьшения энергии Борна будут легко проникать через мембрану. Довольно легко могут пересекать бислой и гидрофобные ионы.


Также смотрите:

Углеводы и их обмен в нервной системе
Спецификой углеводного обмена нервной системы является исключительная роль глюкозы для мозга. Глюкоза является основным источником энергии, так как клетки мозга не содержат ферментов для метаболизма липидов и других источников энергии. Некоторая часть нейроглии спосо ...

Общая физиология центральной нервной системы
В процессе эмбриогенеза центральная нервная система позвоночных развивается из нервной трубки, передний отдел которой дифференцируется в три мозговых пузыря, образующих передний, средний и ромбовидный мозг. У всех позвоночных имеется сходный план организации центральн ...

Общая характеристика земноводных
Места обитания земноводных. Многие земноводные значительную часть жизни проводят в пресных водоемах или вблизи от них. По берегам озер и прудов обычны озерные и прудовые лягушки. В канавах с водой, в старицах рек, небольших прудах степной зоны и зоны широколиственных ...