Белсенді емес тасымалдың математикалық сипаттамасы

Белсенді емес тасымалдың математикалық сипаттамасы

Биофизика- тірі ағзаларда өтетін физикалық және физика-химиялық құбылыстарды қарастыратын негізгі  пәннің бірі.

Биологиялық мембрана- жасушаны сыртқы ортадан қоршайтын, қоршаған ортамен зат алмасу әрекетіне қатысатын, қорғаныш қызметін атқаратын бөлік болып табылады. Мембрана қызметі жағынан барьерлік, механикалық, матрицалық деп бөлінеді. Биологиялық мембрана моделін 1931 ж. Н.Девсон және  Р.Даниелли сэндвич (бутерброд) моделін ұсынды. Алайда, қазіргі кезде 1982 ж. Синдгер және Никольсон ұсынған сұйықтық-мозаикалық моделі көп қолданыста. Биологиялық жүйелерде АТФ синтезі, бұлшық еттің жиырылуы,т.б., мембрана арқылы зат тасымалына қатысады. Бұл процесстерді зат тасымалы  деп   атайды.

Тасымалдау құбылыстарына диффузия (зат массасының), тұтқырлық (импульстің), электр өтімділік (электр зарядының) тасымалдаулары жатады.

Тасымалданудың өзі бөлінеді. Яғни, белсенді тасымалдану және белсенді емес тасымалдану деп бөлінеді.

Белсенді тасымалдану дегеніміз- заттардың арнайы энергия пайдаланып электрохимиялық градиентке қарсы ауысуы. Белсенді тасымалданудың экзоцитоз, эндоцитоз, натрий-калий насосы жатады.

Белсенді емес тасымалдану-  энергия шығынын қажет етпейтін(энергия жұмсамайтын) зат тасымалы. Белсенді емес тасымалдануға осмос, фильтрация, жеңілдетілген және қарапайым диффузия жатады.

Осмос – мембрана арқылы  су молекуласы заттарының концентрациясы аз жағынан көп жағына қарай ығысуы.  Еріткіштің мұндай қозғалысын жасайтын күш осмостық – итерме қысым деп аталады.

Фильтрация –заттардың  мембрана   саңылауы арқылы қысымның аз мәні жағына қарай өтуі.

Диффузия- заттардың мөлшері көп жағынан аз жағына қарай, яғни градиентке сәйкес өтуі. Диффузия немесе Фик теңдеуі:     ⌡= ─D[pic 1]

Биологиялық мембрана өтімділігі:    

[pic 2] [pic 3]

Диффузия кезінде мембрана арқылы өтетін зат ағыны тығыздығының теңдеуі: